一种便携式激光雕刻设备的制作方法

1.本实用新型属于平面雕刻设备技术领域，特别是涉及一种便携式激光雕刻设备。


背景技术：

2.现有的激光雕刻机床外形和三轴数控铣床类似，其将从激光器发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。激光切割机的机床部分，切割工作平台用于安放被切割工件，其激光头固定结构通常由伺服电机驱动，从而实现激光头在切割工作平台上向x、y轴两方向按照控制程序正确而精准的进行移动进行雕刻、切割以及在z轴方向的对焦运动。
3.然而，现有的激光雕刻机床不仅体积庞大，且造价高昂，可工作区间局限于设备本身尺寸，若加工较大尺寸的木质板材，易受环境因素影响发生弯曲。由于激光设备对焦无法根据板材的形变而实时调整，从而造成切口质量不达标，其次对于比激光设备自身尺寸大的板材等，由于无法放入加工区域而无法对其进行激光雕刻、切割加工。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本实用新型提供了一种便携式激光雕刻设备，能够使激光焦点始终与待加工材料保持有效焦距，对工作环境有一定的容错性，可避免零件本身对刀具的影响，实现不同路径的平面图形雕刻和切割。
5.本实用新型提供的一种便携式激光雕刻设备，包括主体框架，所述主体框架的中部开设通孔且安装有垂直向下的激光雕刻头，所述激光雕刻头连接有控制其雕刻的第一驱动装置，所述主体框架的下部具有全向移动装置，所述全向移动装置连接有控制所述激光雕刻设备移动的第二驱动装置。
6.优选的，在上述便携式激光雕刻设备中，所述全向移动装置包括三个全向轮。
7.优选的，在上述便携式激光雕刻设备中，所述第二驱动装置包括三个驱动电机，每个所述驱动电机均连接有一个所述全向轮。
8.优选的，在上述便携式激光雕刻设备中，所述主体框架包括具有法兰盘的底板，所述全向轮通过螺栓与所述法兰盘连接，再通过所述法兰盘与所述驱动电机连接。
9.优选的，在上述便携式激光雕刻设备中，所述激光雕刻头固定在第一丝杠上，所述第一丝杠固定在与之垂直的第二丝杠上，所述第一丝杠和所述第二丝杠均在电机驱动下进行旋转以带动所述激光雕刻头进行x方向和y方向的移动进行图形的雕刻。
10.优选的，在上述便携式激光雕刻设备中，所述主体框架的外周部利用激光防护板进行包围。
11.优选的，在上述便携式激光雕刻设备中，所述激光防护板还开设有用于容纳风扇的孔。
12.优选的，在上述便携式激光雕刻设备中，所述第一驱动装置为x方向和y方向上分
别与所述第一丝杠和所述第二丝杠连接的直流伺服电机。
13.优选的，在上述便携式激光雕刻设备中，所述第二驱动装置为利用电机固定架固定于所述主体框架上的直流伺服电机。
14.优选的，在上述便携式激光雕刻设备中，还包括安装于所述主体框架上面的电磁铁。
15.通过上述描述可知，本实用新型提供的上述便携式激光雕刻设备，由于包括主体框架，所述主体框架的中部开设通孔且安装有垂直向下的激光雕刻头，所述激光雕刻头连接有控制其雕刻的第一驱动装置，所述主体框架的下部具有全向移动装置，所述全向移动装置连接有控制所述激光雕刻设备移动的第二驱动装置，这种便携式激光雕刻设备以开放式的平面代替了固定的平面，因此能够在待加工零件上面进行移动，从而被加工零件的尺寸不论大小，都能进行雕刻了，还可以使激光焦点始终与待加工零件保持有效的焦距，对工作环境有一定的容错性，可避免零件本身对刀具的影响，实现不同路径的平面图形雕刻和切割。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型提供的一种便携式激光雕刻设备的实施例的爆炸示意图；
18.图2为本实用新型提供的一种便携式激光雕刻设备的实施例的组装以后的示意图。
具体实施方式
19.本实用新型的核心是提供一种便携式激光雕刻设备，能够使激光焦点始终与待加工材料保持有效焦距，对工作环境有一定的容错性，可避免零件本身对刀具的影响，实现不同路径的平面图形的雕刻和切割。
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.本实用新型提供的一种便携式激光雕刻设备的实施例如图1所示，图1为本实用新型提供的一种便携式激光雕刻设备的实施例的爆炸示意图，该便携式激光雕刻设备包括主体框架1，主体框架1的中部开设通孔且安装有垂直向下的激光雕刻头2，其可以利用雕刻头安装板12安装起来，图1中还示出了固定柱13，激光雕刻头2连接有控制其雕刻的第一驱动装置(图中未示出)，主体框架1的下部具有全向移动装置3，全向移动装置3连接有控制激光雕刻设备移动的第二驱动装置4，可以通过遥控实现该设备在较大范围内的全向移动，采用两个驱动装置，每到达指定区域再控制激光头运动，就能够提高控制的精确性，采用的全向移动装置3可以但不限于包括三个全向轮，该第二驱动装置4可以但不限于包括三个驱动电
机，每个驱动电机均连接有一个全向轮。将上述各个组件组装好以后如图2所示，图2为本实用新型提供的一种便携式激光雕刻设备的实施例的组装以后的示意图。
22.需要说明的是，上述便携式激光雕刻设备体积更小了，而且能够实现自身的移动，完全改变了工作方式，相对于现有的雕刻设备都需要将待加工零件放入雕刻设备内部的方案来说，本实施例提供的雕刻设备能够移动到待加工零件的上部，从而使用起来更加灵活，不再存在加工不到的位置了，具体的，该设备能够进行全方向的移动并且承受重量，可以通过遥控使该雕刻设备进行全向移动，确定雕刻起点，进一步的，参考图1，主体框架1可以包括具有法兰盘5的底板6，这样全向轮就可以优选的通过螺栓与法兰盘5连接，再通过法兰盘5与上述驱动电机连接。
23.通过上述描述可知，本实用新型提供的上述便携式激光雕刻设备的实施例中，由于包括主体框架，主体框架的中部开设通孔且安装有垂直向下的激光雕刻头，激光雕刻头连接有控制其雕刻的第一驱动装置，主体框架的下部具有全向移动装置，全向移动装置连接有控制激光雕刻设备移动的第二驱动装置，这种便携式激光雕刻设备以开放式的平面代替了固定的平面，因此能够在待加工零件上面进行移动，从而被加工零件的尺寸不论大小，都能进行雕刻了，还可以使激光焦点始终与待加工零件保持有效的焦距，对工作环境有一定的容错性，可避免零件本身对刀具的影响，实现不同路径的平面图形雕刻和切割。
24.在上述便携式激光雕刻设备的一个具体实施例中，激光雕刻头可以固定在第一丝杠上，第一丝杠固定在与之垂直的第二丝杠上，第一丝杠和第二丝杠均在电机驱动下进行旋转以带动激光雕刻头进行x方向和y方向的移动进行图形的雕刻。具体的，就是通过激光雕刻头发射出激光，进行图形的雕刻，激光雕刻头固定在丝杠结构上，该丝杠结构又固定在另一与之垂直的丝杠结构上，由电机驱动丝杠结构旋转，从而带动激光头进行x、y方向的移动，进行图形的雕刻。
25.在上述便携式激光雕刻设备的另一个具体实施例中，主体框架1的外周部可以利用激光防护板7进行包围，其可以利用激光防护板安装板14安装起来，这样就能够有效过滤450nm波长的激光，进一步的，激光防护板7还可以开设有用于容纳风扇的孔8，这样就能够便于散热。
26.在上述便携式激光雕刻设备的又一个具体实施例中，第一驱动装置可以为x方向和y方向上分别与第一丝杠和第二丝杠连接的直流伺服电机，而且，第二驱动装置4可以为利用电机固定架9固定于主体框架1上的直流伺服电机。
27.本领域技术人员可以理解的是，在上述便携式激光雕刻设备中，还可以包括安装于主体框架1上面的电磁铁10，更具体的是该电磁铁10安装于上底盘11上，这里安装的电磁铁10的作用是通过机械结构触发来启动激光雕刻头，相对于继电器和红外等元件来说，其工作更加稳定可靠，对不同工况和粉尘等干扰因素灵敏度低，影响相对较小，在这种情况下，控制单元由两块开发板及电磁铁组成，通过第一块开发板实现遥控控制雕刻设备的底盘及电磁铁的触发，通过电磁铁触发第二块开发板，由第二块开发板控制激光头结构的运动进行图形雕刻。
28.上述便携式激光雕刻设备在工作时，先确定一个原点，然后确定雕刻范围，再进行分区加工，然后通过底盘的移动重新定位原点，如此循环往复，直到加工完成。当待加工零件小于设备的单位加工面积时，上述雕刻设备处于静止加工状态；当待加工零件大于设备
的单位加工面积时，通过底盘的平移拓展加工面积，其中，单位加工面积＝激光头丝杠沿x轴和y轴移动最大行程的乘积。通过无线遥控可以实现对激光雕刻设备的全向移动控制，机器人体积小，重量小，易携带，更换大功率的激光头可以实现在大范围内或者户外环境下进行雕刻和切割等。
29.综上所述，利用上述激光雕刻设备，加工区域可以无限延展，加工区域不受自身尺寸限制，拥有开放式的加工平面，对于加工平面的变形有一定的容错性，使用开源硬件，可通过升级程序提高控制精度。
30.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。