教学型激光雕刻切割机

【公布号：  CN107160043A 申请权利人： 钦州学院; 发明设计人： 贾广攀; 黎泉; 刘科明; 颜世周; 张科研; 黄宝章; 石南辉; 刘树胜; 黄伟鸿; 覃剑业; 郑登西;  】

摘要：

本发明公开一种教学型激光雕刻切割机，包括底座，设于底座后方的激光发射器，设于底座四角上方的支撑杆，还包括三维移动机构，Y轴移动机构包括Y轴圆杆、Y轴直线导轨、Y轴同步带、Y轴电机；X轴移动机构包括X轴支撑板、X轴圆杆、X轴直线导轨、X轴同步带、X轴电机；Z轴移动机构包括Z轴支撑板、齿条支架、齿条、齿轮、Z轴电机连接，所述齿条的底端连接一激光头，所述激光头上设有一平面镜。本雕刻切割机体积小，便于搬运，用于教学中的演示设备，不仅能增加学生学习的积极性，且有利于学生更直观的观察设备的运行情况，增加实践能力；本雕刻切割机高精度雕刻和切割，加工质量好、使用简便，适用范围广，实用性好。 

主权项：

教学型激光雕刻切割机，其特征在于：包括底座(1)，所述底座(1)的后方设有一激光发射器(2)，所述底座(1)四角的上方均设有一竖向设置的支撑杆(3)，位于同一侧的两支撑杆(3)的顶端之间连接有一Y轴圆杆(4)，两Y轴圆杆(4)上均套设有可沿其直线滑动的Y轴直线导轨(5)，所述Y轴直线导轨(5)与Y轴同步带(6)连接，所述Y轴同步带(6)与位于底座(1)上的Y轴电机(7)连接；所述Y轴直线导轨(5)上设有一横向设置的X轴支撑板(8)，所述X轴支撑板(8)的两侧均设有一X轴圆杆(9)，两X轴圆杆(9)上均套设有可沿其直线滑动的X轴直线导轨(10)，所述X轴直线导轨(10)与一X轴同步带(11)连接，所述X轴同步带(11)与位于X轴支撑板(8)上的X轴电机(12)连接；所述X轴直线导轨(10)上设有一横向设置Z轴支撑板(13)，所述Z轴支撑板(13)上设有一齿条支架(14)，所述齿条支架(14)上有一竖向设置的齿条(15)，所述齿条(15)的顶端设有与其啮合的齿轮(16)，所述齿轮(16)与位于Z轴支撑板(13)上的Z轴电机(17)连接，所述齿条(15)依次贯穿齿条支架(14)、Z轴支撑板(13)、X轴支撑板(8)后向下延伸，且所述齿条(15)的底端连接一激光头(19)，所述激光头(19)上设有一可将激光发射器(2)发射的激光反射到其上的平面镜(20)；所述Y轴电机(7)、X轴电机(12)、Z轴电机(17)均设置为步进电机或伺服电机。

要求：

1.教学型激光雕刻切割机，其特征在于：包括底座(1)，所述底座(1)的后方设有一激光发射器(2)，所述底座(1)四角的上方均设有一竖向设置的支撑杆(3)，位于同一侧的两支撑杆(3)的顶端之间连接有一Y轴圆杆(4)，两Y轴圆杆(4)上均套设有可沿其直线滑动的Y轴直线导轨(5)，所述Y轴直线导轨(5)与Y轴同步带(6)连接，所述Y轴同步带(6)与位于底座(1)上的Y轴电机(7)连接；所述Y轴直线导轨(5)上设有一横向设置的X轴支撑板(8)，所述X轴支撑板(8)的两侧均设有一X轴圆杆(9)，两X轴圆杆(9)上均套设有可沿其直线滑动的X轴直线导轨(10)，所述X轴直线导轨(10)与一X轴同步带(11)连接，所述X轴同步带(11)与位于X轴支撑板(8)上的X轴电机(12)连接；所述X轴直线导轨(10)上设有一横向设置Z轴支撑板(13)，所述Z轴支撑板(13)上设有一齿条支架(14)，所述齿条支架(14)上有一竖向设置的齿条(15)，所述齿条(15)的顶端设有与其啮合的齿轮(16)，所述齿轮(16)与位于Z轴支撑板(13)上的Z轴电机(17)连接，所述齿条(15)依次贯穿齿条支架(14)、Z轴支撑板(13)、X轴支撑板(8)后向下延伸，且所述齿条(15)的底端连接一激光头(19)，所述激光头(19)上设有一可将激光发射器(2)发射的激光反射到其上的平面镜(20)；所述Y轴电机(7)、X轴电机(12)、Z轴电机(17)均设置为步进电机或伺服电机。

2.根据权利要求1所述的教学型激光雕刻切割机，其特征在于：所述底座(1)上、且位于同侧的两支撑杆(3)之间设有一旋转电机(21)，所述旋转电机(21)设有一可连接圆形加工件的卡盘(18)。

3.根据权利要求1或2所述的教学型激光雕刻切割机，其特征在于：所述Y轴电机(7)、X轴电机(12)、Z轴电机(17)、旋转电机(21)均设置为步进电机。

教学型激光雕刻切割机

技术领域

本发明涉及一种激光雕刻切割机，具体涉及一种教学型激光雕刻切割机。

背景技术

随着科技的发展，激光雕刻切割日益成熟，在航空航天设备、船舶制造、仪器仪表、机电产品、汽车制造等行业中广泛应用。激光雕刻加工就是将高能量的激光束，投射到材料表面，利用激光产生的热效应，在材料表面产生清晰图案的激光加工过程，它是激光加工方式中的一种。激光雕刻加工按加工效果一般分为如下两种：1、激光雕刻线条加工，利用激光束在材料表面产生清晰的线条效果的加工方法；2、激光切割加工，将激光束投到物体表面进行切割、雕花，做精美的工艺品和纸制礼品比较多。

但是，由于目前市场上的激光雕刻切割机体积庞大、价格昂贵，在教学中无法实物展示，学生们无法直观、真切地观看激光雕刻切割机的运行，降低学生学习的积极性。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种教学型激光雕刻切割机，本雕刻切割机体积小，便于搬运，用于教学中的演示设备，不仅能增加学生学习的积极性，且有利于学生更直观的观察设备的运行情况，增加实践能力，本雕刻切割机高精度雕刻和切割，加工质量好、使用简便。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案：

教学型激光雕刻切割机，包括底座，所述底座的后方设有一激光发射器，所述底座四角的上方均设有一竖向设置的支撑杆，位于同一侧的两支撑杆的顶端之间连接有一Y轴圆杆，两Y轴圆杆上均套设有可沿其直线滑动的Y轴直线导轨，所述Y轴直线导轨与Y轴同步带连接，所述Y轴同步带与位于底座上的Y轴电机连接；所述Y轴直线导轨上设有一横向设置的X轴支撑板，所述X轴支撑板的两侧均设有一X轴圆杆，两X轴圆杆上均套设有可沿其直线滑动的X轴直线导轨，所述X轴直线导轨与一X轴同步带连接，所述X轴同步带与位于X轴支撑板上的X轴电机连接；所述X轴直线导轨上设有一横向设置的Z轴支撑板，所述Z轴支撑板上设有一齿条支架，所述齿条支架上有一竖向设置的齿条，所述齿条的顶端设有与其啮合的齿轮，所述齿轮与位于Z轴支撑板上的Z轴电机连接，所述齿条依次贯穿齿条支架、Z轴支撑板、X轴支撑板后向下延伸，且所述齿条的底端连接一激光头，所述激光头上设有一可将激光发射器发射的激光反射到其上的平面镜；所述Y轴电机、X轴电机、Z轴电机均设置为步进电机或伺服电机。

作为优选技术方案，为了满足无论方形还是圆形的加工件雕刻切割，从而扩大本激光雕刻切割的适用范围，有效提高实用性，所述底座上、且位于同侧的两支撑杆之间设有一旋转电机，所述旋转电机设有一可连接圆形加工件的卡盘。

作为优选技术方案，为了保证激光头移位精确，有利于提高雕刻切割的效果，同时有效控制本雕刻切割机的制造成本，所述Y轴电机、X轴电机、Z轴电机、旋转电机均设置为步进电机。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：

1、本雕刻切割机体积小，便于搬运，用于教学中的演示设备，不仅能增加学生学习的积极性，且有利于学生更直观的观察设备的运行情况，增加实践能力；本雕刻切割机高精度雕刻和切割，加工质量好、使用简便。

2、置旋转电机和卡盘，可连接圆形加工件，使本雕刻切割机适用于不同形状的加工件，适用范围广，实用性好。

3、电机均设置为步进电机，一方面使激光头移位精确，保证高精度雕刻与切割，另一方面有效控制本雕刻切割机的制造成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地详细说明。

图1为本发明的结构示意图；

附图标号：1、底座，2、激光发射器，3、支撑杆，4、Y轴圆杆，5、Y轴直线导轨，6、Y轴同步带，7、Y轴电机，8、X轴支撑杆，9、X轴圆杆，10、X轴直线导轨，11、X轴同步带，12、X轴电机，13、Z轴支撑板，14、齿条支架，15、齿条，16、齿轮，17、Z轴电机，18、卡盘，19、激光头，20、平面镜，21、旋转电机。

具体实施方式

如图1所示提出本发明一种具体实施例，教学型激光雕刻切割机，包括呈方状的底座1，所述底座1的后方设有一激光发射器2，所述底座1四角的上方均设有一竖向设置的支撑杆3，本实施例设置4根支撑杆3与底座1一体成型，位于同一侧的两支撑杆3的顶端之间连接有一Y轴圆杆4，两Y轴圆杆4上均套设有可沿其直线滑动的Y轴直线导轨5，所述Y轴直线导轨5与Y轴同步带6连接，所述Y轴同步带6与位于底座1上的Y轴电机7连接；所述Y轴直线导轨5上设有一横向设置的X轴支撑板8，所述X轴支撑板8的两侧均设有一X轴圆杆9，两X轴圆杆9与两Y轴圆杆4相互垂直，两X轴圆杆9上均套设有可沿其直线滑动的X轴直线导轨10，所述X轴直线导轨10与一X轴同步带11连接，所述X轴同步带11与位于X轴支撑板8上的X轴电机12连接；所述X轴直线导轨10上设有一横向设置的Z轴支撑板13，所述Z轴支撑板13上设有一齿条支架14，所述齿条支架14上有一竖向设置的齿条15，所述齿条15的顶端设有与其啮合的齿轮16，所述齿轮16与位于Z轴支撑板13上的Z轴电机17连接，所述齿条15依次贯穿齿条支架14、Z轴支撑板13、X轴支撑板8后向下延伸，且所述齿条15的底端连接一激光头19，述激光头19上设有一可将激光发射器2发射的激光反射到其上的平面镜20，所述平面镜20包括三块依次连接的平面镜，前两块相互成90°夹角，第三块倾斜45°地设于竖向设置平面镜的底端；所述Y轴电机7、X轴电机12、Z轴电机17均设置为步进电机或伺服电机。

所述底座1上、且位于同侧的两支撑杆3之间设有一旋转电机21，所述旋转电机21选择步进电机或伺服电机，所述旋转电机21设有一可连接圆形加工件的卡盘18，圆形加工件可放置于卡盘18上完成雕刻切割，非圆形件放置于底座1表面上完成雕刻切割，满足不同形状加工件的雕刻切割，本激光雕刻切割的适用范围广，实用性好。

所述Y轴电机7、X轴电机12、Z轴电机17、旋转电机21均设置为步进电机，步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件，可准确定位，还可调速，从而保证激光头19移位精确，有利于提高雕刻切割的效果，加工效果好，同时有效控制本雕刻切割机的制造成本。

本发明使用时：根据加工件不同形状置于卡盘18或底座1的表面上，连接电源，首先对加工件进行对焦，启动Z轴电机17，带动齿轮16转动，进而使齿条15上下移动，使激光头19对准加工件，关闭Z轴电机17；其次，通过Y轴电机7、X轴电机12的旋转实现加工件的二维雕刻切割，若进行Y轴方向上移动，启动Y轴电机7，Y轴同步带6带动Y轴直线导轨5在Y轴圆杆4移动，X轴支撑板、Z轴支撑板13随着Y轴直线导轨5移动，实现激光头19在Y轴方向的移动，若进行X轴方向上移动，启动X轴电机12，X轴同步带11带动X轴直线导轨10在X轴圆杆9上移动，Z轴支撑板13随着X轴直线导轨10移动，实现激光头19在X轴方向上的移动；雕刻或切割通过调节激光发射器2的功率，本激光切割机主要应用于教学，因此激光发射器2的功率低，可对亚克力板材料的加工件进行雕刻和切割，对金属材料的加工件只能进行雕刻。

当然，上面只是结合附图对本发明优选的具体实施方式作了详细描述，并非以此限制本发明的实施范围，凡依本发明的原理、构造以及结构所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。