激光雕刻机及其使用方法与流程

文档序号:15385342发布日期:2018-09-08 00:29阅读:1964来源:国知局

本发明涉及激光雕刻领域,尤其涉及一种激光雕刻机及其使用方法。



背景技术:

目前市场上,大部分的激光雕刻机体积巨大,使用操作复杂,并且通常均需要外部提供源源不断的电能,几乎无法随身携带。

现有激光雕刻机由于体积巨大,对于一些位置固定的物体,如木制家具和地板等,如果想在其表面上用激光雕刻图案,几乎是不可能的。



技术实现要素:

本发明解决的问题是提供一种激光雕刻机及其使用方法,激光雕刻机的体积能够得到减小,方便用户携带,提高使用灵活性。

为解决上述问题,本发明提供了一种激光雕刻机,包括:激光器;控制中心;x轴驱动装置;x轴滑竿,所述x轴滑竿的一端连接所述x轴驱动装置;y轴驱动装置;y轴滑竿,所述y轴滑竿的一端连接所述y轴驱动装置;所述激光器设置在所述x轴滑竿上;所述x轴驱动装置设置在所述y轴滑竿上。

可选的,所述激光雕刻机还包括x轴顶轨,所述x轴顶轨平行设置于所述x轴滑竿的上方,所述x轴顶轨靠近所述x轴驱动装置一端还具有x轴运行轨道保护组件;还包括y轴底轨,所述y轴底轨平行设置于所述y轴滑竿的下方,所述y轴底轨靠近所述y轴驱动装置一端还具有y轴运行轨道保护组件。

可选的,所述激光雕刻机还包括围框,所述围框包括三面,第一面同时围挡所述y轴底轨和所述y轴滑竿,第二面封挡所述x轴顶轨和所述x轴滑竿,第三面平行于第一面。

可选的,所述激光雕刻机还包括供电装置,所述供电装置包括原电池、充电电池或者配电器的至少其中之一。

可选的,所述供电装置包括交互触点,所述控制中心包括交互接口,所述交互触点用于与所述交互接口连接;或者,所述供电装置包括交互接口,所述控制中心包括交互触点,所述交互触点用于与所述交互接口连接。

可选的,所述激光雕刻机还包括激光安全门和门控开关,所述门控开关设置在所述控制中心边缘,所述激光安全门关合时至少覆盖所述激光器、所述x轴滑竿和所述y轴滑竿。

可选的,所述激光安全门在俯视平面上的形状为第一矩形,所述激光器在俯视平面上能够到达的区域为第二矩形;所述控制中心、所述供电装置和所述y轴驱动装置在俯视平面组成的形状为第三矩形;所述第三矩形位于所述第二矩形之外。

可选的,在俯视平面上,所述激光安全门的长度在22.5cm以下,所述激光安全门的宽度在19.5cm以下。

可选的,所述激光雕刻机还包括设备倒置传感器、设备短路检测电路和设备起火传感器的至少其中之一;所述控制中心包括核心处理单元模块、驱动管理模块、电源管理模块、提醒模块、信息反馈模块、激光控制模块、数据存储模块、数据传输调试模块和无线模块。

为解决上述问题,本发明还提供了一种上所述激光雕刻机的使用方法,包括:所述激光雕刻机的所述控制中心接收加工文件;根据加工文件,分析所述激光雕刻机的状态是否能够保证加工文件的进行;并将分析结果告知用户,供用户选择是否进行加工。

本发明的一个方面中,通过结构上的设计,缩小设备的尺寸,带动激光器进行x轴和y轴方向的运动,能够使得激光雕刻机灵活适用于多种物品的激光加工操作中。

本发明的另一个方面中,当激光雕刻机采用电池(模块)时,在使用过程中,无需接入任何的外部电源,只需将其放置在待进行激光雕刻的物体表面,连接设备,传入所需的雕刻文件,设备即可按照传入的文件进行雕刻动作。

附图说明

图1是本发明实施例提供的激光雕刻机部分结构俯视示意图;

图2是图1所示激光雕刻机的激光安全门俯视示意图;

图3是激光雕刻机的控制中心模块示意图。

具体实施方式

现有激光雕刻机体积庞大,不便携带,使用灵活性较低。

为此,本发明改进现有激光雕刻机形式,在机械部分采用滑竿形式,在实现激光雕刻的基础上,使整机体积大幅度缩小,实现携带。

本发明实施例提供一种激光雕刻机,请参考图1至图3。

所述激光雕刻机包括激光器140、控制中心150、x轴驱动装置110、x轴滑竿111、y轴驱动装置120和y轴滑竿121。其中,x轴滑竿111的一端连接x轴驱动装置110,y轴滑竿121的一端连接y轴驱动装置120。并且,激光器140设置在x轴滑竿111上,x轴驱动装置110设置在y轴滑竿121上。

激光器140设置在x轴滑竿111上,目的是使得激光器140能够沿x轴滑竿111移动。同样的,x轴驱动装置110设置在y轴滑竿121上,目的是使得x轴驱动装置110能够沿y轴滑竿121移动。而x轴驱动装置110会带着x轴滑竿111及x轴滑竿111上的激光器140沿y轴滑竿121移动,此时,可知激光器140能够利用这样的结构,实现在x轴和y轴两个方向上的移动。x轴和y轴通常是相互垂直的两个轴。

本实施例中,所述激光雕刻机还包括x轴顶轨112和y轴底轨122。x轴顶轨112和y轴底轨122结构相同,但是,两者的上下朝向相反,x轴顶轨112的轨面朝下,y轴底轨122的轨面朝上。

需要特别说明的是,由于x轴顶轨112平行设置于x轴滑竿111的上方,为了防止x轴顶轨112遮挡其下方的x轴滑竿111上和激光器140,因此,在图1中,用虚线表示了x轴顶轨112所在位置范围,但未显示出x轴顶轨112的示意结构,x轴顶轨112的示意结构可以参考y轴底轨122。

前面提到,激光器140设置在x轴滑竿111上,但激光器140主要部分是位于x轴滑竿111下方,具体的,如图1中所示,在一种具体方式中,激光器140的一部分结构可以是被x轴滑竿111贯穿,从而保证激光器140设置在x轴滑竿111上。但激光器140的激光头141则位于x轴滑竿111下方,在图1中,激光头141以圆形虚线框显示,以表示其位于x轴滑竿111下方,并且,x轴滑竿111有部分用虚线表示,这部分为贯穿激光器140的部分。

由上述可知,激光器140悬挂于x轴顶轨112下方,并且是被x轴滑竿111贯穿着悬挂于x轴顶轨112下方。

图1还显示了x轴顶轨112靠近x轴驱动装置110一端还具有x轴运行轨道保护组件113。x轴运行轨道保护组件113可以是一种限位开关。通过安装在x轴顶轨112的x轴运行轨道保护组件113,实现了对激光器140限位作用,防止激光器140从x轴滑竿111两端滑脱。

x轴运行轨道保护组件113的控制方式可以为:x轴运行轨道保护组件113可以记录激光器140在x轴的最初位置,并且,x轴运行轨道保护组件113配合相应的软件,可以(根据x轴滑竿111的长度)将激光器140限定在x轴滑竿111上移动。

请继续参考图1,y轴底轨122平行设置于y轴滑竿121的下方,y轴底轨122包括两个边缘和中间的凹槽,可以结合参考y轴底轨122在俯视状态下的示意结构,如图1中所示。

y轴底轨122靠近y轴驱动装置120一端还具有y轴运行轨道保护组件123。y轴运行轨道保护组件123的作用原理与x轴运行轨道保护组件113的作用原理相同,它的作用是防止x轴驱动装置110从x轴滑竿111两端滑脱,即限定x轴驱动装置110仅在y轴滑竿121上运动。

本实施例中,x轴驱动装置110可以是电机设备,例如是步进电机、直流电机或减速电机。其中,减速电机是一种特殊的直流电机。相似的,y轴驱动装置120也可以是步进电机、直流电机或减速电机。x轴驱动装置110可以为激光器140的移动提供动力,y轴驱动装置120可以为x轴驱动装置110沿y轴的移动提供动力。

请继续参考图1,所述激光雕刻机还包括供电装置160,供电装置160包括原电池、充电电池或者电源适配器的至少其中之一。在一种具体例子中,供电装置160可以包括锂电池,锂电池可以供所述激光雕刻机在全功率状态下,工作至少半小时以上。其它实施例中,所述激光雕刻机也可通过电源适配器连接外部电源进行工作。

请继续参考图1,本实施例中,供电装置160包括交互触点180,控制中心150包括交互接口(未标注),交互触点180用于与所述交互接口连接,如图1所示。通过交互触点180,供电装置160(例如锂电池)可以进行灵活的更换,以适应不同的加工需求和续航时间。并且,在更换供电装置160后,可以利用交互触点180检测信息,从而使得,在使用不同了的供电装置160后,整个激光雕刻机通过交互触点,自动更新评估算法,评估供电装置160的剩余使用时间。

其它实施例中,也可以是供电装置包括交互接口,控制中心包括交互触点,交互触点用于与交互接口连接。

请继续参考图1,所述激光雕刻机还包括围框170,围框170包括三面,第一面同时围挡y轴底轨122和y轴滑竿121,第二面封挡x轴顶轨112和x轴滑竿111,第三面平行于第一面,第一面外部与控制中心150和供电装置160相邻。围框170与y轴底轨122围成的区域,也是激光器140的工作区域。

请参考图1和图2,所述激光雕刻机还包括激光安全门190(参考图2)和门控开关191(参考图1),门控开关191设置在控制中心150边缘,激光安全门190关合时至少覆盖激光器140、x轴滑竿111和y轴滑竿121。本实施例中,具体设置激光安全门190覆盖其它所有结构,如图2中所示。

本实施例中,当激光开启以后,安全保护机制即启动,激光安全门190关合,激光器140正常工作。如果用户在激光器140工作过程中,强行开启激光安全门190,就会触发门控开关191,激光器140会立即停止相应工作,从而防止出现安全事故。

本实施例中,激光安全门190在俯视平面上的形状为第一矩形(未标注),如图2中所示。由于激光安全门190恰好覆盖其它结构,这也表示,所述激光雕刻机的俯视形状为矩形,当然,也可以结合参考图1,得到所述激光雕刻机的俯视形状为矩形,而相应可知,所述激光雕刻机的立体形状为长方体形。

本实施例中,激光器140在俯视平面上能够到达的区域为第二矩形(未标注),围框170与y轴底轨122转成的区域即是所述第二矩形所在区域。

本实施例中,控制中心150、供电装置160和y轴驱动装置120在俯视平面组成的形状为第三矩形(未标注)。所述第三矩形位于所述第二矩形之外。这种结构使得整个激光雕刻机为结构紧凑的立方体(长方体),有助于更进一步的缩小设备的体积。

图1中,横向为激光雕刻机的长度方向,纵向为激光雕刻机的宽度方向。其中,y轴驱动装置120在所述长度方向上的尺寸为3cm,控制中心150和供电装置160在所述长度方向上的总尺寸为19.5cm,其中,控制中心150在所述长度方向上的尺寸为7cm。在纵向上,激光雕刻机的尺寸为19.5cm。由此可知,本实施例中,可以在俯视平面上,实现令激光雕刻机的长度在22.5cm以下且宽度在19.5cm以下。其中,当激光安全门190的形状恰好完全覆盖其它结构时,激光安全门190的长度在22.5cm以下,激光安全门190的宽度在19.5cm以下。此时,整个激光雕刻机的俯视面积缩小到一张a4纸的面积以下。

请参考图3,所述激光雕刻机的控制中心150包括核心处理单元模块151、驱动管理模块152、电源管理模块153、提醒模块154、信息反馈模块155、激光控制模块156、数据存储模块157、数据传输调试模块158和无线模块159。其中,驱动管理模块152可以进一步连接管理x轴驱动模块1521和y轴驱动模块1522,它们均可以是电机驱动模块。电源管理模块153可以进一步连接电池模块1531。

为配合相应的提醒模块154进行提醒工作,所述激光雕刻机还可以包括相应的提醒部件,例如可以有指示灯和声音组件。相应的,提醒形式可以为声音或灯光闪烁。例如,激光雕刻机工作过程中可以通过指示灯提醒雕刻剩余时间、剩余电池电量、雕刻进度、激光雕刻机状态和激光安全门190状态等。

本实施例中,信息反馈模块155可通过激光雕刻机的无线模块159告知用户。

本实施例中,无线模块159可以包括无线数据传输模块(未示出),无线模块159的通信模式可以为蓝牙模式或者wifi模式。

需要说明的是,图中虽未示出,但本实施例中,所述激光雕刻机还可以包括设备倒置传感器、设备短路检测电路和设备起火传感器的至少其中之一。其中,设备倒置传感器可以为水银开关,例如当激光雕刻机被倒置时,激光雕刻机不工作,这个过程通过安装在激光雕刻机上的水银开关实现。设备起火传感器进一步可以为温度传感器,当检测到温度过高时,相应发出报警信息。

本实施例所提供的激光雕刻机中,通过结构上的设计,缩小设备的尺寸,带动激光器140进行x轴和y轴方向的运动,能够使得激光雕刻机灵活适用于多种物品的激光加工操作中,成为一种便携式的激光雕刻机。

并且,相应的设置供电装置160和控制中心150放置在围框170旁边,使得设计更加紧凑,整个激光雕刻机呈现规则的长方体结构,使加适于加工各类规则物品。

本实施例所提供的激光雕刻机中,激光器140的工作过程中,产生的热量可以通过x轴滑竿111进行传导,从而有利于工作过程中的散热。

本发明另一实施例还提供了一种激光雕刻机的使用方法。

所述方法可以采用前述实施例所提供的激光雕刻机进行。

所述方法包括:所述激光雕刻机的所述控制中心接收加工文件;根据加工文件,分析激光雕刻机状态和激光安全门的状态是否能够保证加工文件的进行;并将分析结果告知用户,供用户选择是否进行加工。

本实施例采用的方法中,激光雕刻机的状态可以是主要考虑剩余电量,因此,通常适用于激光雕刻机采用电池的情况。

当激光雕刻机采用电池时,所述激光雕刻机根据传入的文件大小以及加工类型(仅切割,仅雕刻,或者同时进行切割和雕刻),结合激光雕刻机的剩余电池电量,进行综合评估。最后,给出所需加工时间,以及电池电量是否满足要求等信息。

在一种具体使用场合中,首先,用户将激光雕刻机放置在待切割或者待雕刻的工件上,当激光雕刻机的具有无线模块时,可以通过手持终端连接激光雕刻机的无线模块,通过无线终端传入需要加工的文件信息,激光雕刻机根据传入的加工数据以及系统当前电池电量、激光器功率等信息综合计算得出加工时间以及电池电量是否满足要求。如满足要求,如果存在提醒模块,则可以通过提醒模块告知用户所需时间以及是否立即加工,用户通过无线终端确认立即加工,激光雕刻机即开始进行加工。待加工结束后,激光雕刻机可以通过提醒模块和信息反馈模块告知用户。当激光雕刻机具有指示灯时,工作过程中,可以通过指示灯提醒雕刻剩余时间、电池剩余电量、雕刻进度、系统状态和激光安全门状态等。

虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

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