本實用新型涉及激光雕刻技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是涉及一種新型的激光雕刻機。

背景技術(shù)：

激光雕刻機是一種能有效提高雕刻效率，使被雕刻處表面光滑、圓潤，迅速地降低被雕刻的非金屬材料的溫度并減少被雕刻物的形變和內(nèi)應(yīng)力的機械設(shè)備；其可廣泛地用于對紙張、硬紙板、木板、薄膜片、各類膠帶材料、無塵布、泡棉、亞克力、有機玻璃、纖維板、水晶、石英、玉石、陶瓷、橡皮、塑膠、皮革、布及其它織物、服飾輔料等非金屬材料進(jìn)行精細(xì)雕刻的領(lǐng)域，如學(xué)校教學(xué)、科研開發(fā)、工藝禮品等領(lǐng)域。

目前激光雕刻機一般包括機架、X、Y方向掃描機構(gòu)、激光主控電源、激光發(fā)生器、繪圖儀和激光頭等，甚至有的激光雕刻機還有載物臺，載物臺下方設(shè)置有升降機構(gòu)，Z軸驅(qū)動電機調(diào)節(jié)載物臺升降，以實現(xiàn)不同高度的材料的切割和雕刻的使用需求。

但是需要說明的是，現(xiàn)有的激光雕刻機還存在下述問題：

1、激光主控電源無安全保護措施。

2、無自動定位校準(zhǔn)。

3、不可更換激光頭為其它雕刻設(shè)備，如鉛筆等。

4、不可實現(xiàn)Z向空間調(diào)整雕刻設(shè)備如鉛筆起抬，實現(xiàn)落筆可控。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于已有技術(shù)存在的缺陷，本實用新型的目的是要提供一種新型的激光雕刻機，該激光雕刻機具有使用安全、操作簡單、調(diào)整靈活等優(yōu)點。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案：

一種激光雕刻機，其特征在于，包括：

設(shè)置有工作臺的支架；

被設(shè)置于所述支架上的Y方向執(zhí)行機構(gòu)，所述Y方向執(zhí)行機構(gòu)包括被相對設(shè)置于所述支架兩側(cè)的Y軸導(dǎo)軌、被設(shè)置于所述Y軸導(dǎo)軌上的橫梁以及驅(qū)動所述橫梁沿所述Y軸導(dǎo)軌進(jìn)行往復(fù)運動的Y軸驅(qū)動電機；

被設(shè)置于所述橫梁上的X方向執(zhí)行機構(gòu)，所述X方向執(zhí)行機構(gòu)包括被設(shè)置于所述橫梁上的X軸導(dǎo)軌以及X軸驅(qū)動電機；

被設(shè)置于所述橫梁上的激光發(fā)射機構(gòu)，所述激光發(fā)射機構(gòu)包括被設(shè)置于所述橫梁上，且由所述X軸驅(qū)動電機驅(qū)動其沿所述X軸導(dǎo)軌進(jìn)行往復(fù)運動的雕刻元件；

被設(shè)置為所述雕刻元件與所述橫梁的連接結(jié)構(gòu)的Z方向執(zhí)行機構(gòu)；

以及被設(shè)置于所述支架上，用于控制激光雕刻機的工作過程的控制器，所述控制器包括中央處理電路、與所述中央處理電路相連接的電源驅(qū)動板、與所述中央處理電路相連接的信號處理板以及供電電源。

進(jìn)一步地，作為本實用新型優(yōu)選，

所述雕刻元件為激光頭。

進(jìn)一步地，作為本實用新型優(yōu)選，

所述激光頭被可拆卸設(shè)置于所述橫梁上，且能夠被畫筆組件替換。

進(jìn)一步地，作為本實用新型優(yōu)選，

所述中央處理電路包括主控芯片、與所述主控芯片相連接的通信子電路、與所述主控芯片相連接的電機驅(qū)動子電路、以及與所述主控芯片相連接的激光頭驅(qū)動子電路。

進(jìn)一步地，作為本實用新型優(yōu)選，

所述控制器還包括控制激光頭驅(qū)動子電路的電源通斷的電源控制電路。

進(jìn)一步地，作為本實用新型優(yōu)選，

所述電源控制電路為RFID卡讀卡器電路。

進(jìn)一步地，作為本實用新型優(yōu)選，

所述Z方向執(zhí)行機構(gòu)包括能夠使得所述雕刻元件沿著Z軸方向進(jìn)行往復(fù)運動的安裝板以及驅(qū)動雕刻元件在安裝板上沿著Z軸方向進(jìn)行往復(fù)運動的Z軸驅(qū)動電機。

本實用新型的有益效果：

1、本實用新型通過對激光頭設(shè)置電源控制電路，以使得本實用新型的激光主控電源具備安全保護電路，進(jìn)而防止了操作者因誤操作被激光灼傷；

2、本實用新型通過設(shè)置X軸、Y軸、Z軸3個方向的執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)整個立體空間的精準(zhǔn)雕刻，且歸零觸點實現(xiàn)激光雕刻機定位校準(zhǔn)，保證了雕刻圖文線條清晰，雕刻精確；

3、且雕刻元件自由在激光頭與其它雕刻設(shè)備，如鉛筆間進(jìn)行拆卸更換，方便教學(xué)及科研應(yīng)用。

附圖說明

圖1：為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：為圖1的仰視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3：為圖1的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4：為本實用新型控制器電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型控制器內(nèi)的供電電源電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實用新型控制器內(nèi)的主控芯片電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本實用新型控制器內(nèi)的通信子電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本實用新型控制器內(nèi)的電機驅(qū)動子電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本實用新型控制器內(nèi)的激光頭驅(qū)動子電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、支架，2、工作臺，3、Y軸導(dǎo)軌，4、橫梁，5、Y軸驅(qū)動電機，6、X軸導(dǎo)軌，7、X軸驅(qū)動電機，8、雕刻元件，9、控制器，10、安裝板，11、Z軸驅(qū)動電機。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1-圖4所示，本實用新型所述的激光雕刻機，其包括：支架1、X方向執(zhí)行機構(gòu)、Y方向執(zhí)行機構(gòu)、激光發(fā)射機構(gòu)、Z方向執(zhí)行機構(gòu)以及控制器9；

其中，所述支架1設(shè)置有作為雕刻操作臺的工作臺2；

所述Y方向執(zhí)行機構(gòu)被設(shè)置于所述支架上，其包括被相對設(shè)置于所述支架兩側(cè)的Y軸導(dǎo)軌3、被設(shè)置于所述Y軸導(dǎo)軌3上的橫梁4以及驅(qū)動所述橫梁沿所述Y軸導(dǎo)軌進(jìn)行往復(fù)運動的Y軸驅(qū)動電機5，其優(yōu)選采用步進(jìn)電機；

所述X方向執(zhí)行機構(gòu)被設(shè)置于所述橫梁上，其包括被設(shè)置于所述橫梁4上的X軸導(dǎo)軌6以及X軸驅(qū)動電機7，其優(yōu)選采用步進(jìn)電機；

所述激光發(fā)射機構(gòu)被設(shè)置于所述橫梁上，其包括被設(shè)置于所述橫梁4上，且由所述X軸驅(qū)動電機7驅(qū)動其沿所述X軸導(dǎo)軌6進(jìn)行往復(fù)運動的雕刻元件8；作為本實用新型優(yōu)選，考慮到教學(xué)應(yīng)用的方便性，所述雕刻元件8為激光頭或者畫筆組件如鉛筆或者其他雕刻設(shè)備，且所述雕刻元件被可拆卸設(shè)置于所述橫梁上；

所述Z方向執(zhí)行機構(gòu)被設(shè)置為所述雕刻元件與所述橫梁的連接結(jié)構(gòu)；其包括能夠使得所述雕刻元件沿著Z軸方向進(jìn)行往復(fù)運動的安裝板10以及驅(qū)動雕刻元件在安裝板上沿著Z軸方向進(jìn)行往復(fù)運動的Z軸驅(qū)動電機11，其優(yōu)選采用步進(jìn)電機；通過所述Z方向執(zhí)行機構(gòu)的Z軸驅(qū)動電機實現(xiàn)在Z向空間調(diào)整雕刻設(shè)備如鉛筆起抬，實現(xiàn)落筆可控；

以及被設(shè)置于所述支架1上，用于控制激光雕刻機的工作過程的控制器9，所述控制器包括中央處理電路、與所述中央處理電路相連接的電源驅(qū)動板、與所述中央處理電路相連接的信號處理板以及供電電源。

進(jìn)一步地，作為本實用新型優(yōu)選，

為保證激光雕刻機在教學(xué)使用過程中的安全性，需要設(shè)定激光頭電源控制機制即設(shè)置開啟激光頭電源的控制電路；以保證主控電路上電必須要收到控制電路的信號，激光頭才可打開；則基于上述設(shè)計原理，如圖5-圖9所示，所述中央處理電路包括主控芯片、與所述主控芯片相連接的通信子電路、與所述主控芯片相連接的電機驅(qū)動子電路、與所述主控芯片相連接的激光頭驅(qū)動子電路以及控制激光頭驅(qū)動子電路的電源通斷的電源控制電路。進(jìn)一步地，作為本實用新型優(yōu)選實例，所述電源控制電路為RFID卡讀卡器電路，這樣的電路結(jié)構(gòu)保證了操作者(教師)需使用RFID卡讀卡器刷卡開啟激光頭電源，當(dāng)控制器的主控芯片-CPU接收到讀卡器讀到正確的ID卡命令，CPU將控制激光頭驅(qū)動子電路的電源所對應(yīng)的的繼電器吸合，完成激光頭的上電操作。進(jìn)一步的，如圖5-圖9所示實例上述，電源、主控芯片、通信子電路或稱為通訊端口電路、電機驅(qū)動子電路都是開源的，且在激光頭驅(qū)動子電路預(yù)留一個輸入引腳，實現(xiàn)通過輸入高低電平來判斷是否開啟激光頭的目的，同時RFID卡讀卡器電路是用一片STM8芯片來控制讀寫卡芯片MF522，STM8芯片的輸出端口即為電源、地和兩個IO輸出口(一用一備)，其用于控制兩個IO輸出中的一個連接激光頭驅(qū)動子電路所預(yù)留的輸入引腳。

進(jìn)一步地，作為本實用新型優(yōu)選，

所述工作臺上設(shè)置有用于實現(xiàn)激光雕刻機定位校準(zhǔn)的歸零觸點。

所述激光雕刻機的工作過程為：操作者通過電源控制電路控制控制激光頭驅(qū)動子電路的電源連通，完成激光雕刻機上電，激光雕刻機上電后雕刻元件自動回歸原點，控制器自動檢測歸零觸點，并記錄原點；然后依次完成X軸及Y軸定位校準(zhǔn)操作即完成Y軸及X軸最小量程到最大量程的測量，并自動歸零實現(xiàn)自動定位校準(zhǔn)；同時激光雕刻機通過數(shù)據(jù)線與上位機電腦相連，在上位機電腦選定需要輸入的雕刻圖案后向控制器輸出相應(yīng)的控制信號，經(jīng)由信號處理板處理后，控制器控制X軸驅(qū)動電機、Y軸驅(qū)動電機、Z軸驅(qū)動電機，進(jìn)行相應(yīng)的雕刻；并在雕刻過程中，調(diào)整雕刻設(shè)備(激光頭或鉛筆)的X、Y位置及Z軸高度，實現(xiàn)精準(zhǔn)雕刻。

以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。