[发明专利]便携式激光雕刻机

说明书

本发明公开了一种便携式激光雕刻机，包括平板台车和显示屏，平板台车由水平车板、固定在所述水平车板下板面的激光发射器、控制单元和行走机构组成，显示屏设置在水平车板上板面；行走机构包括：水平设置的X方向车轴和Y方向车轴，第一、第二齿轮传动机构，第一、第二步进电机，分别安装在X方向车轴和Y方向车轴两端的全向轮；X方向车轴和Y方向车轴分别通过轴承体与水平车板转动连接，X方向车轴通过第一齿轮传动机构与第一步进电机传动连接，Y方向车轴通过第二齿轮传动机构与第二步进电机传动连接。本发明优点在于省去了现有雕刻机庞大的框架结构，使之小巧易于携带，增强其适应性。同时本机可以使用现有成熟的雕刻上位计算机进行雕刻。

技术领域

本发明涉及激光雕刻加工领域，尤其是涉及便携式激光雕刻机。

背景技术

激光雕刻加工是以数控技术为基础,激光为加工媒介，被加工材料在激光照射下瞬间的熔化和气化的物理变性,达到加工目的。激光加工特点是与被加工材料表面没有接触,不受机械运动影响,因此表面不会变形, 被加工材料无需固定。同时不受被加工材料的弹性、柔韧影响,加工精度高,速度快,应用领域广泛。

市场上较为常见的激光雕刻机在进行加工作业时,由电机驱动丝杆转动,从而推动激光头或者称为激光模组沿着丝杆轴向移动,通过轴向移动联动控制完成雕刻的加工过程。激光雕刻机的机架有龙门式结构、卧式结构,传动方式大同小异,皆为丝杆传动。上述雕刻机结构上较为复杂,造价高,运动机件多,因此发生故障的机率较大。另外，现有激光雕刻机结构使得雕刻机的工作面积受自身体积大小限制,因此最大工作面积是固定的,具有一定的局限性,而且机体过大,占用很大空间,安装使用不方便,不具有便携性等问题是制约雕刻机发展的因素。现有的激光雕刻机雕刻时,需要将物品放置到雕刻机上进行雕刻,当遇到需要雕刻的物品体积庞大,或者不便于安装到雕刻机上的情况时,雕刻机则无法对目标物品进行激光雕刻工作。

目前，市售有一种立柱扫射激光雕刻机，采用旋转扫射形式，能较好实现小型雕刻机的大面积雕刻。但由于其激光头到作用面的距离不断变化，若不实时调整焦距，必然造成能量的大量浪费，影响雕刻效果，而且激光与作用面夹角不断变化会导致不同地方的雕刻效果参差不齐。另外，该雕刻机未采用常用的直角坐标系，无法与上位机配合使用。

发明内容

本发明目的在于提供一种结构简单、体积小,能够实现大面积雕刻作业的便携式激光雕刻机。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述的便携式激光雕刻机，包括平板台车和显示屏，所述平板台车由水平车板、固定在所述水平车板下板面的激光发射器、控制单元和行走机构组成，所述显示屏设置在水平车板上板面；所述行走机构包括：水平设置的X方向车轴和Y方向车轴，第一、第二齿轮传动机构，第一、第二步进电机，分别安装在所述X方向车轴和Y方向车轴两端的全向轮，其中X方向的两个全向轮通过所述X方向车轴连为一体并保持同步转动，Y方向的两个全向轮通过所述Y方向车轴连为一体并保持同步转动；X方向车轴和Y方向车轴分别通过轴承体与水平车板转动连接，X方向车轴通过所述第一齿轮传动机构与所述第一步进电机传动连接，Y方向车轴通过所述第二齿轮传动机构与所述第二步进电机传动连接；安装于所述X方向车轴两端的全向轮直径为安装于所述Y方向车轴两端全向轮直径的一半，X方向转过的角度为Y方向的2倍，并以2倍于Y方向的速度进行旋转；X方向车轴的轴向中心水平高度低于Y方向车轴的轴向中心水平高度。

所述控制单元包括微控制器、第一电机驱动器、第二电机驱动器、设置在X方向车轴上的第一编码器、设置在Y方向车轴上的第二编码器；所述微控制器的控制信号输出端分别与所述第一电机驱动器、第二电机驱动器和激光发射器的控制信号输入端连接，微控制器数据显示信号输出端与所述显示屏数据显示信号输入端连接；第一电机驱动器、第二电机驱动器的输出控制端分别与对应的所述第一、第二步进电机输入控制端连接；所述第一编码器、第二编码器的数据信号输出端分别与微控制器数据信号输入端连接；微控制器控制输入端与显示屏控制键盘输出端连接。