一种激光雕刻机的制作方法

本实用新型涉及激光雕刻领域，特别涉及一种激光雕刻机。

背景技术：

目前，电子技术飞速发展，需要在材质上产品上雕刻、印制的信息越来越复杂多样，而激光雕刻技术便应运而产生。而现有激光雕刻机加工速度慢，一个产品正反面加工，需要换面操作，换面需要二次上料以及二次定位，两次定位难以获得一致的加工基准，而且激光雕刻机的送料机进料，存在定位不精确的现象，而且无法适应产品尺寸变化，生产中停多，生产效率低，良品率低。

技术实现要素：

为了解决上述问题的一个或多个，本实用新型提供了一种激光雕刻机。

根据本实用新型的一个方面，该一种激光雕刻机包括机架以及连接在机架上的移料模组、两个xy移动模组，

两个xy移动模组相互平行且横向设置，每个xy移动模组的移动端连接一个激光雕刻模组，每个激光雕刻模组一侧安装有主风管，

移料模组纵向设置且位于两个xy移动模组之间，移料模组包括保持架，保持架内通过宽度调整组件连接移动梁，移动梁以及固定梁内侧均安装一个托板以及驱动组件的环状的主皮带，托板贴合主皮带上段下表面，主皮带上固定基板，

止位组件以及位置传感器设于保持架内部前端，

压料组件固定在移动梁以及固定梁外侧面，压料组件位于托板上方。

该装置的工作原理为：第一，产品放置在基板上，基板在主皮带运动，主皮带带动基板运动至加工位置，止位组件以及位置传感器精确控制停止运动；

第二，压料气缸缩回，压梁带动压板下降，若干个压板同时压紧产品的两端，压板为上定位，托板为下支撑基准，产品上下定位，产品放置在基板上，产品获得了上下稳定精确定位的效果；

第三，两个激光雕刻模组在xy移动模组的带动下，移动至加工位置上方，同时对产品两个表面进行激光雕刻加工。

该装置的有益效果是：其一，一次上料，一次定位，对产品两个面的加工同时完成，加工速度快，位置精度高，产品精度高，良品率高；其二，移料模组保证产品在加工中位置恒定，不受外界影响，无偏差，加工特征位置度高，轮廓度高，良品率高；其三，加工基准恒定，激光器的信息采集器只需采集一次位置信息，控制程序需要纠正偏差动作少，加工无中停，生产效率高；其四，在产品加工中，主皮带受托板14的具有一个良好的支撑，不会产生换晃动或位置移动，位置固定良好；其五，移动梁2在宽度调整组件4的作用下，能够变化宽度，止位组件6能够变化长度，适用不同的产品尺寸。

在一些实施方式中，每个激光雕刻模组包括激光器以及ccd扫描相机，ccd扫描相机下侧设有主光源，激光器下端边缘分别安装有读码器、传感器以及空气喷嘴，空气喷嘴通过风管连接风机。

在一些实施方式中，主风管为钢管，主风管包括矩形管状的喷头，喷头正对激光雕刻模组的加工位置，喷头通过折弯过渡管连接矩形管状的主管，主管连接激光雕刻模组，主管后端通过锥形管连接大直径的进风管，进风管通过波纹软管连接除尘系统的风机。

在一些实施方式中，xy移动模组包括两组相互配合的x向滑轨、第一滑块，x向滑轨固定在机架上，两个第一滑块分别连接y向设置的主梁的两端，第一伺服电机固定在机架上，第一伺服电机通过联轴器连接丝杆螺母副的丝杆，主梁一端固定丝杆螺母副的螺母，

主梁上表面固定有第二伺服电机，第二伺服电机通过联轴器连接丝杆螺母副的丝杆，激光雕刻模组的移动座后侧上端固定丝杆螺母副的螺母，主梁的前侧面连接两条y向滑轨，y向滑轨上配合有第二滑块，第二滑块固定在移动座后侧下端。

在一些实施方式中，机架包括四个垂直设置且矩形排列的立撑，底架、中架、上架从下至上分别连接在立撑从而构成矩形框架，

中架以及上架中间两侧还连接有第一中撑，两个xy移动模组的x向滑轨分别固定在中架以及上架两端上表面，

移料模组四角通过脚座可调连接在第一中撑中间以及前端两个立撑上段，

中架以及底架中间两侧还连接有第二中撑，保护板四角连接在第二中撑中间以及前端两个立撑下段，

底架前端安装有激光器控制器且后端安装有电控模组，保护板位于激光器控制器上方。

在一些实施方式中，保持架为固定梁和调整板两端分别通过中间轴连接成矩形框架，中间轴通过直线轴承连接移动梁两端，

宽度调整组件包括调整电机以及两套相互配合的丝杆、螺母，丝杆两端通过轴承分别转动连接在固定梁以及调整板上，螺母分别安装在移动梁上，

调整电机固定在电机座，调整电机的外伸轴上安装有主同步带轮，每个丝杆的外端分别安装有被动同步带轮，两个被动同步带轮以及主同步带轮外侧包绕一条同步皮带，

每个被动同步带轮内侧下端以及主同步带轮上端两侧分别安装第一压紧轮。

在一些实施方式中，驱动组件的两组主动轮以及被动轮分别对称安装在固定梁以及移动梁两端内侧面上，

两个驱动电机分别安装在固定梁以及移动梁前端外侧下，驱动电机的外伸轴安装有电机带轮，第二压紧轮分别对称压贴张紧主皮带，

固定梁以及移动梁的调整孔上可调安装张紧轮，导向轮设有张紧轮后端下。

在一些实施方式中，止位组件包括直角座，直角座的前板安装有导杆气缸，直角座的侧向板可调安装在固定梁的内侧面前端，导杆气缸的移动端可调连接挡板的后端，

三个位置传感器固定梁前端、后端以及中间。

在一些实施方式中，压料组件包括压料气缸、压梁以及压板，压料气缸固定在移动梁以及固定梁外侧面两端，压料气缸的伸缩端连接压梁两端下表面，若干个压板规则固定在压梁上，压板的压头和下端的托板上下相对，

固定梁以及移动梁外侧面还固定滑轨，滑轨配合有滑块，滑块安装在压梁内侧面。

在一些实施方式中，还包括侧向吹气装置，侧向吹气装置包括导风板，两个导风板分别固定在移动梁以及固定梁内侧面，导风板上等间距分布若干个圆锥孔，圆锥孔前端固定气嘴，气嘴位于基板上方，

导风板后端纵向设有通气道，圆锥孔后端连接通气道，导风板中间后侧面设有进气孔，进气孔连接第二配气阀，第二配气阀连接气源，通气道两端连接堵头，气嘴从两侧吹气清洁工件。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的一种激光雕刻机的三维示意图；

图2为图1所示机架的三维示意图；

图3为图1所示xy移动模组、激光雕刻模组以及主风管的三维示意图；

图4为图3所示主风管的三维示意图；

图5为图3所示xy移动模组的三维示意图；

图6为图3所示激光雕刻模组的三维示意图；

图7为图1所示移料模组的三维示意图；

图8为图7所示移料模组的局部放大示意图；

图9为图7所示驱动组件的三维示意图；

图10为图7所示宽度调整组件的三维示意图；

图11为图7所示止位组件的三维示意图；

图12为图7所示平板压板的压料组件的三维示意图；

图13为图12所示平板压板的三维示意图；

图14为图7所示c形压板的压料组件的三维示意图；

图15为图14所示c形压板的三维示意图；

图16为图7所示侧向吹气装置的三维示意图；

图17为图16所示侧向吹气装置的剖视示意图；

机架01，立撑011，中架012，上架013，底架014，第一中撑015，第二中撑016，保护板017；

移料模组02，保持架1，固定梁10，中间轴12，直线轴承13，托板14，保护罩15，脚座16，调整孔17，移动梁2，基板3，宽度调整组件4，调整电机40，丝杆41，螺母42，主同步带轮43，被动同步带轮44，同步皮带45，第一压紧轮46，电机座47，驱动组件5，电机带轮50，主皮带51，驱动电机52，主动轮53，被动轮54，第二压紧轮55，托轮56，导向轮57，张紧轮58，止位组件6，直角座61，导杆气缸62，挡板63，位置传感器7，压料组件8，压料气缸81，压梁82，压板83，压头831，后垂板832，前垂板833，水平板834，第一配气阀84，滑轨85，滑块86，侧向吹气装置9，气嘴91，第二配气阀92，导风板93，圆锥孔94，通气道95，进气孔96；

xy移动模组03，x向滑轨031，第一滑块032，主梁033，第一伺服电机034，第二伺服电机035，y向滑轨036，第二滑块037，移动座038；

激光雕刻模组04，激光器041，ccd扫描相机042，主光源043，读码器044，传感器045，空气喷嘴046，激光器控制器047；

主风管05，喷头051，过渡管052，主管053，锥形管054，进风管055；

电控模组06。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

图1至图17示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的一种激光雕刻机。如图所示，该装置包括机架01以及连接在机架01上的移料模组02、两个xy移动模组03，

两个xy移动模组03相互平行且横向设置，每个xy移动模组03的移动端连接一个激光雕刻模组04，每个激光雕刻模组04一侧安装有主风管05，

移料模组02纵向设置且位于两个xy移动模组03之间，移料模组02包括保持架1，保持架1内通过宽度调整组件4连接移动梁2，移动梁2以及固定梁10内侧均安装一个托板14以及驱动组件5的环状的主皮带51，托板14贴合主皮带51上段下表面，主皮带51上固定基板3，

止位组件6以及位置传感器7设于保持架1内部前端，

压料组件8固定在移动梁2以及固定梁10外侧面，压料组件8位于托板14上方，基板3移动到止位组件6限定的加工位置，压料组件8能够压紧定位基板3上的产品，两个激光雕刻模组04分别移动至产品正上方以及正下方，从而同时加工产品两面。

该装置的工作原理为：第一，产品放置在基板3上，基板3在主皮带51运动，主皮带51带动基板3运动至加工位置，止位组件6以及位置传感器7精确控制停止运动；

第二，压料气缸81缩回，压梁82带动压板83下降，若干个压板83同时压紧产品的两端，压板83为上定位，托板14为下支撑基准，产品上下定位，产品放置在基板3上，产品获得了上下稳定精确定位的效果；

第三，两个激光雕刻模组04在xy移动模组03的带动下，移动至加工位置上方，同时对产品两个表面进行激光雕刻加工。

该装置的有益效果是：其一，一次上料，一次定位，对产品两个面的加工同时完成，加工速度快，位置精度高，产品精度高，良品率高；其二，移料模组02保证产品在加工中位置恒定，不受外界影响，无偏差，加工特征位置度高，轮廓度高，良品率高；其三，加工基准恒定，激光器的信息采集器只需采集一次位置信息，控制程序需要纠正偏差动作少，加工无中停，生产效率高；其四，在产品加工中，主皮带受托板14的具有一个良好的支撑，不会产生换晃动或位置移动，位置固定良好；其五，移动梁2在宽度调整组件4的作用下，能够变化宽度，止位组件6能够变化长度，适用不同的产品尺寸。

优选的，每个激光雕刻模组04包括激光器041以及ccd扫描相机042，ccd扫描相机042下侧设有主光源043，激光器041下端边缘分别安装有读码器044、传感器045以及空气喷嘴046，空气喷嘴046为空气增大流量型，空气喷嘴046通过风管连接风机。其有益效果是：该设置的激光雕刻模组04能够具有良好的信息采集，并进行初步的清洁。

优选的，主风管05为钢管，主风管05包括矩形管状的喷头051，喷头051正对激光雕刻模组04的加工位置，喷头051通过折弯过渡管052连接矩形管状的主管053，主管053连接激光雕刻模组04，主管053后端通过锥形管054连接大直径的进风管055，进风管055通过波纹软管连接除尘系统的风机。其有益效果是：该设置的主风管05采用钢制结构，能够承受更大强度的风速，过渡管052能够降低风损，锥形管054能够提高风速；该主风管05能够提供更大强度的风，而且波纹软管柔性高，能够反复变形，使用寿命长。

优选的，xy移动模组03包括两组相互配合的x向滑轨031、第一滑块032，x向滑轨031固定在机架01上，两个第一滑块032分别连接y向设置的主梁033的两端，第一伺服电机034固定在机架01上，第一伺服电机034通过联轴器连接丝杆螺母副的丝杆，主梁033一端固定丝杆螺母副的螺母，

主梁033上表面固定有第二伺服电机035，第二伺服电机035通过联轴器连接丝杆螺母副的丝杆，激光雕刻模组04的移动座038后侧上端固定丝杆螺母副的螺母，主梁033的前侧面连接两条y向滑轨036，y向滑轨036上配合有第二滑块037，第二滑块037固定在激光雕刻模组04的移动座038后侧下端。其有益效果是：该设置的xy移动模组03移动精度高，移动速度快。

优选的，机架01包括四个垂直设置且矩形排列的立撑011，底架014、中架012、上架013从下至上分别连接在立撑011从而构成矩形框架，

中架012以及上架013中间两侧还连接有第一中撑015，两个xy移动模组03的x向滑轨031分别固定在中架012以及上架013两端上表面，

移料模组02四角通过脚座可调连接在第一中撑015中间以及前端两个立撑011上段，

中架012以及底架014中间两侧还连接有第二中撑016，保护板017四角连接在第二中撑016中间以及前端两个立撑011下段，

底架014前端安装有激光器控制器047且后端安装有电控模组06，保护板017位于激光器控制器047上方。其有益效果是：该设置的机架01结构紧凑，强度高，而且稳定性高。

优选的，保持架1为固定梁10和调整板11两端分别通过中间轴12连接成矩形框架，中间轴12通过直线轴承13连接移动梁2两端，

宽度调整组件4包括调整电机40以及两套相互配合的丝杆41、螺母42，丝杆41两端通过轴承分别转动连接在固定梁10以及调整板11上，螺母42分别安装在移动梁2上，

调整电机40固定在电机座47，调整电机40的外伸轴上安装有主同步带轮43，每个丝杆41的外端分别安装有被动同步带轮44，两个被动同步带轮44以及主同步带轮43外侧包绕一条同步皮带45，

每个被动同步带轮44内侧下端以及主同步带轮43上端两侧分别安装第一压紧轮46，

转动丝杆41，螺母42带动移动梁2直线移动，从而适应不同宽度的基板3以及产品。其有益效果是：调整电机40的固定牢靠，无晃动，而且采用同步带传动，传动精度高，无皮带打滑现象。

优选的，调整电机40固定在电机座47的外板，电机座47的内板固定在调整板11的中间外侧面，调整电机40的外伸轴穿过电机座47的外板进入电机座47的空腔，

优选的，第一压紧轮46为包胶轮或深沟球轴承，其有益效果是：该设置结构简单，而且能够有效保护皮带的表面，使用寿命长，压紧效果好。

优选的，两个第一压紧轮46分别压紧被动同步带轮44的下端皮带，两个第一压紧轮46分别压紧主动同步带轮43两侧的上端皮带。其有益效果是：第一压紧轮46进一步提高了同步带的张紧度，使皮带运转稳定可靠。

优选的，第一压紧轮46转动连接在压紧轴上，压紧轴后端分别安装在调整板11外侧下端以及电机座47的外板的内侧中心孔两端。

优选的，调整板11两端外侧以及固定梁10两端外侧分别设有一个脚16。

优选的，调整电机40为伺服电机。其有益效果是：伺服电机驱动精度高，进一步提高了宽度调整的精度。

优选的，驱动组件5还包括驱动电机52、电机带轮50、主动轮53以及被动轮54，两组主动轮53以及被动轮54分别对称安装在固定梁10以及移动梁2两端内侧面上，

两个驱动电机52分别安装在固定梁10以及移动梁2前端外侧下，驱动电机52的外伸轴安装有电机带轮50，第二压紧轮55分别对称压贴张紧主皮带51，主皮带51包绕电机带轮50、主动轮组件53以及被动轮组件54。其有益效果是：该驱动组件5运行稳定，无跳动以及中停。

被动同步带轮54内侧，固定梁10以及移动梁2均形成有腰型结构的调整孔17，调整孔17上可调安装有张紧轮58，在调整孔17前端下侧，导向轮57安装在固定梁10以及移动梁2上。主皮带51绕过被动同步带轮54、导向轮57再回绕至张紧轮58。其有益效果是：设置张紧轮58以及导向轮57，使得主皮带51具有良好的张紧度，皮带运行良好。

优选的，第二压紧轮55的安装轴固定在固定梁10以及移动梁2内侧，

优选的，固定梁10以及移动梁2两端分别向下形成有前凸块以及后凸块，前凸块上设有中心孔，中心孔内侧面形成有圆形凹槽，电机带轮50位于圆形凹槽内。

优选的，上述所有轮均为钢轮，钢轮通过轴承连接圆棒上，圆棒后端固定在固定梁10以及移动梁2。

优选的，托板14为导键条，移动梁2以及固定梁10内侧分别对称连接导键条。其有益效果是：导键条为模块件，直线度高，能够提供良好的下基准面。

优选的，驱动电机52为步进电机或伺服电机。其有益效果是：伺服电机驱动精度高，进一步提高了送料的运行位置精度。

优选的，止位组件6包括直角座61，直角座61的前板安装有导杆气缸62，直角座61的侧向板可调安装在固定梁10的内侧面前端，导杆气缸62的移动端可调连接挡板63的后端，其有益效果是：该设置的止位组件6能够使用不同的产品，而且导杆气缸62升降直线度高，无左右倾斜造成的定位不良现象。

优选的，三个位置传感器7固定梁10前端、后端以及中间。有益效果是：位置传感器7能够高精度的定位基板3的最终加工位置，获得良好的加工位置。

优选的，挡板63为聚氨酯材料或挡板63的前侧面贴覆聚氨酯材料。其有益效果是：聚氨酯材料能够有效保护产品。

优选的，直角座61的侧向板设有x向长圆孔，挡板63后端设有x向长圆梯形通孔。其有益效果是：长圆孔能够有效获得良好的调整距离，结构简单。

优选的，位置传感器7固定在折弯板放入竖板的内侧面，折弯板的水平板固定在固定梁10上。

优选的，压料组件8包括压料气缸81、压梁82以及压板83，压料气缸81固定在移动梁2以及固定梁10外侧面两端，压料气缸81的伸缩端连接压梁82两端下表面，若干个压板83规则固定在压梁82上表面，压板83的压头831和下端的托板14上下相对，压头831能够压贴接触基板3上的产品，

为了防止压板83倾斜下压产生的线接触造成的损坏产品表面或使产品偏移现象，固定梁10以及移动梁2外侧面还固定有滑轨85，每个滑轨85上配合有滑块86，滑块86安装在压梁82的内侧面，其有益效果是：采用滑轨85以及滑块86垂直导向，保证了压板83上下运动的垂直度，压板83为面压，压力均匀，有效保证产品表面，位置恒定，无左右偏移。

优选的，固定梁10以及移动梁2外侧面还形成有容纳腔，容纳腔内固定有滑轨85，压梁82上还设有定位槽，定位槽上固定有滑块86。其有益效果是：设置容纳腔以及定位槽，使得滑轨5以及滑块6固定时，安装定位精度高，且装置总宽度降低，有效降低装置尺寸。

优选的，压板83为平板结构，压板83前端下为压头831，移动梁2以及固定梁10上还设有等间距设有矩形状的避让孔。其有益效果是：设置容纳腔以及定位槽，使得滑轨85以及滑块86固定时，安装定位精度高，且装置总宽度降低，有效降低装置尺寸。

避让孔的宽度大于压板83的宽度，当压料气缸81下降时，压板83位于避让孔的下表面上方。

优选的，压板83为c形结构，压板83包括后垂板832以及前垂板833，后垂板832以及前垂板833的上端通过水平板834相连接，压头831为前垂板833下端。其有益效果是：c形结构的压板83，有效保证了两个梁的强度。

后垂板832以及前垂板833的间距大于移动梁2以及固定梁10的厚度，当压料气缸81下降时，水平板834高于移动梁2以及固定梁10的上表面。

优选的，两个保护罩15分别安装在移动梁2以及固定梁10外侧面。保护罩15设有和压板83的避让通孔

优选的，压梁82等间距设置有若干个螺纹盲孔，相邻两个螺纹盲孔的间距和压板83的连接孔相同。其有益效果是：该设置能够保证压板83在横向分布可调整，有利于获得最好的压触面。

优选的，压头831为聚氨酯材质或压头831下表面贴覆有聚氨酯材质。其有益效果是：聚氨酯材质能够有效保护产品的表面，无压痕。

优选的，移动梁2以及固定梁10中间设有第一配气阀84，第一配气阀84至两端的压料气缸81距离相等。其有益效果是：第一配气阀84居中设置，两端的压料气缸81进气量以及进气速度相同，压梁82两端同时举起或降下，同时压料或送料，避免了两个压料气缸81进气速度或时间不均匀，压梁82两端倾斜造成的产品一端过度压紧一端压不住现象，损坏产品表面的现象。

优选的，还包括圆柱夹头，圆柱夹头的中心轴向螺纹孔连接压料气缸81的伸缩端，

圆柱夹头的圆柱壁上设有环形槽，

连接块的后端设有u形槽，u形槽的宽度和环形槽的内柱直径相同，连接块的前端设有定位槽且一侧设有限位挡肩，压梁82的两端位于定位槽内且外表面连接限位挡肩。其有益效果是：保护罩15能够有效保护压料气缸81受其它因素影响，保护设备，延长寿命。

优选的，还包括侧向吹气装置9，侧向吹气装置9包括气嘴91以及导风板93，

移动梁2以及固定梁10内侧面上分别设有一个导风板93，导风板93上等间距分布若干个圆锥孔94，圆锥孔94前端固定气嘴91，气嘴91位于基板3上方，

导风板93后端纵向设有通气道95，圆锥孔94后端连接通气道95，导风板93中间后侧面设有进气孔96，进气孔96一端连接第二配气阀92，第二配气阀92连接气源，通气道95两端连接堵头，气嘴91从两侧吹气清洁工件上的垃圾。侧向吹气的工作原理为：产品放置在基板3上，产品定位完成后，侧向吹气装置9先从侧向吹风去除产品表面灰尘或杂质；加工中，吹气装置从侧面向中间吹风吹动灰尘或杂质，主风管从上侧进行吸尘，难以处理的杂质或灰尘也在吹气装置的吹动下进入基板下方的保护板，每月定期清理保护板或保护板周围连通除尘装置。其有益效果是：其一，激光雕刻机的信息采集器无灰尘杂质干扰，定位信息精确；其二，降低了灰尘或杂质对压料组件8的气缸以及激光雕刻机的电子元器件的精确度的影响，使用寿命长，其三，加工后产品表面以及机械环境无杂质灰尘，实现了清洁生产。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。