一種掃描式同步仿雕系統技術方案

本新型提供了一種掃描式同步仿雕系統，它包括機架、激光頭、ＣＣＤ激光位移驅動傳感器、與工件表面垂直的Ｚ軸驅動機構、與激光頭連接的Ｘ軸運動機構、Ｙ軸運動機構以及用于驅動激光頭動作的上位控制器，本實用新型專利技術采用Ｚ軸驅動機構調節激光頭與工件之間的距離，能夠實現大范圍自動調焦、實現異形平面雕刻，由于Ｙ軸運動機構采用齒輪齒條配合傳動，且設置有滑槽和滑塊，使得雕刻系統在工作時，Ｙ向運行平穩，雕刻的圖案更加精確。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種機電設備，尤其涉及一種掃描式同步仿雕系統。
技術介紹
雕刻機，常常用于雕刻木板、塑料上的圖案，現有技術中的雕刻機，存在以下不足 1.其Y向運動機構的穩定性和精度不高；2.只能實現對平面材料的雕刻。
技術實現思路
為了克服上述的缺陷，本技術的目的是提供一種能夠實現動態調焦、在雕刻過程中實時調焦、實現異形平面雕刻的掃描式同步仿雕系統。為實現上述目的，本技術的技術方案為一種掃描式同步仿雕系統，它包括機架、激光頭、CCD激光位移驅動傳感器、與工件表面垂直的Z軸驅動機構、與激光頭連接的X軸運動機構、Y軸運動機構以及用于驅動激光頭動作的上位控制器，所述上位控制器包括用于控制X軸運動機構、Y軸運動機構的形成并設定激光頭的軌跡的雕刻加工模塊，所述雕刻加工模塊連接X軸運動機構、Y軸運動機構， 所述Y軸運動機構包括墻板、電機、減速機、齒輪、齒條、滑塊和滑槽，墻板上安裝有電機，電機下方安裝有減速機，電機與減速機通過皮帶連接，減速機的輸出軸上連接齒輪，機架的外側安裝齒條，齒輪、齒條相互嚙合，機架的外側安裝有滑塊，墻板上與滑塊相對應的位置安裝有滑槽，所述滑槽與滑塊相互配合，所述Z軸驅動機構包括Z軸傳動機構、控制電機，所述 Z軸傳動機構連接激光頭，所述Z軸傳動機構與CCD激光位移傳感器固定連接。所述上位控制器還包括用于依據CCD激光位移傳感器探測激光頭與工件之間的距離，并生產工件表面的三維地形圖的掃描測焦模塊和用于依據三維地形圖，并滿足激光頭的焦點位于工件的表面，依照加工的工序點計算各個行程的激光頭的位置，在各個工序點向控制電機發出控制指令的仿形雕刻控制模塊。所述CCD激光位移傳感器連接掃描測焦模塊，所述掃描測焦模塊連接雕刻加工模塊、仿形雕刻控制模塊，所述仿形雕刻控制模塊連接控制電機。它還包括旋轉雕刻機構，所述的激光頭安裝在旋轉雕刻機構上。上述技術方案的有益之處在于本技術采用Z軸驅動機構調節激光頭與工件之間的距離，能夠實現大范圍自動調焦、實現異面平面雕刻，由于Y軸運動機構采用齒輪齒條配合傳動，且設置有滑槽和滑塊，使得雕刻系統在工作時，Y向運行平穩，雕刻的圖案更加精確。以下結合附圖和具體實施例對本技術作進一步的說明。附圖說明圖1為本新型的示意圖；圖2為X軸運動機構的示意圖；圖3為Y軸運動機構的示意圖；圖4為激光頭的結構圖示意圖；圖5為Z軸驅動機構的結構示意圖；圖6為CCD激光機位移傳感器的結構示意圖；圖7為CXD激光位移傳感器的原理示意圖；圖8為尚未控制器的原理框圖。具體實施方式實施例如圖1-8所示的一種掃描式同步仿雕系統，它包括機架1、激光頭2、C⑶激光位移驅動傳感器3、與工件表面垂直的Z軸驅動機構4、與激光頭2連接的X軸運動機構5、Y軸運動機構6以及用于驅動激光頭動作的上位控制器7，所述上位控制器7包括用于控制X軸運動機構5、Y軸運動機構6的形成并設定激光頭的軌跡的雕刻加工模塊8，所述雕刻加工模塊8連接X軸運動機構5、Y軸運動機構6，所述Y軸運動機構7包括墻板8、電機9、減速機10、齒輪11、齒條12、滑塊13和滑槽14，墻板8上安裝有電機9，電機9下方安裝有減速機10，電機9與減速機10通過皮帶21連接，減速機10的輸出軸上連接齒輪11，機架1的外側安裝齒條12，齒輪11、齒條12相互嚙合，機架1的外側安裝有滑塊13，墻板8上與滑塊13相對應的位置安裝有滑槽14，所述滑槽14與滑塊13相互配合，所述Z軸驅動機構4 包括Z軸傳動機構15、控制電機16，所述Z軸傳動機構15連接激光頭2，所述Z軸傳動機構15與CXD激光位移傳感器3固定連接。所述上位控制器7還包括用于依據CXD激光位移傳感器3探測激光頭2與工件之間的距離，并生產工件表面的三維地形圖的掃描測焦模塊17和用于依據三維地形圖，并滿足激光頭的焦點位于工件的表面，依照加工的工序點計算各個行程的激光頭2的位置，在各個工序點向控制電機16發出控制指令的仿形雕刻控制模塊18。所述CCD激光位移傳感器3連接掃描測焦模塊17，所述掃描測焦模塊17連接雕刻加工模塊20、仿形雕刻控制模塊18，所述仿形雕刻控制模塊18連接控制電機16。它還包括旋轉雕刻機構19，所述的激光頭2安裝在旋轉雕刻機構19上。工作原理本技術采用一個CCD激光位移傳感器來探測激光頭與被加工件之間的距離，生成被雕刻材料三維地形圖，通過PID控制算法來控制激光頭的位置，確保激光的焦點落在被加工件的表面，從而實現異形平面雕刻，也可以利用輔助的旋轉雕刻裝置實現對異形圓筒的雕刻。權利要求1.一種掃描式同步仿雕系統，其特征在于它包括機架、激光頭、CCD激光位移驅動傳感器、與工件表面垂直的Z軸驅動機構、與激光頭連接的X軸運動機構、Y軸運動機構以及用于驅動激光頭動作的上位控制器，所述上位控制器包括用于控制X軸運動機構、Y軸運動機構的形成并設定激光頭的軌跡的雕刻加工模塊，所述雕刻加工模塊連接X軸運動機構、Y 軸運動機構，所述Y軸運動機構包括墻板、電機、減速機、齒輪、齒條、滑塊和滑槽，墻板上安裝有電機，電機下方安裝有減速機，電機與減速機通過皮帶連接，減速機的輸出軸上連接齒輪，機架的外側安裝齒條，齒輪、齒條相互嚙合，機架的外側安裝有滑塊，墻板上與滑塊相對應的位置安裝有滑槽，所述滑槽與滑塊相互配合，所述Z軸驅動機構包括Z軸傳動機構、控制電機，所述ζ軸傳動機構連接激光頭，所述Z軸傳動機構與CCD激光位移傳感器固定連接。2.如權利要求1所述的一種掃描式同步仿雕系統，其特征在于所述上位控制器還包括用于依據CCD激光位移傳感器探測激光頭與工件之間的距離，并生產工件表面的三維地形圖的掃描測焦模塊和用于依據三維地形圖，并滿足激光頭的焦點位于工件的表面，依照加工的工序點計算各個行程的激光頭的位置，在各個工序點向控制電機發出控制指令的仿形雕刻控制模塊。3.如權利要求2所述的一種掃描式同步仿雕系統，其特征在于所述CCD激光位移傳感器連接掃描測焦模塊，所述掃描測焦模塊連接雕刻加工模塊、仿形雕刻控制模塊，所述仿形雕刻控制模塊連接控制電機。4.如權利要求1所述的一種掃描式同步仿雕系統，其特征在于它還包括旋轉雕刻機構，所述的激光頭安裝在旋轉雕刻機構上。專利摘要本新型提供了一種掃描式同步仿雕系統，它包括機架、激光頭、CCD激光位移驅動傳感器、與工件表面垂直的Z軸驅動機構、與激光頭連接的X軸運動機構、Y軸運動機構以及用于驅動激光頭動作的上位控制器，本技術采用Z軸驅動機構調節激光頭與工件之間的距離，能夠實現大范圍自動調焦、實現異形平面雕刻，由于Y軸運動機構采用齒輪齒條配合傳動，且設置有滑槽和滑塊，使得雕刻系統在工作時，Y向運行平穩，雕刻的圖案更加精確。文檔編號B44B3/00GK202156215SQ20112029341公開日2012年3月7日 申請日期2011年8月14日 優先權日2011年8月14日專利技術者陳基熔 申請人:漳州恒聚工藝品有限公司本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種掃描式同步仿雕系統，其特征在于：它包括機架、激光頭、ＣＣＤ激光位移驅動傳感器、與工件表面垂直的Ｚ軸驅動機構、與激光頭連接的Ｘ軸運動機構、Ｙ軸運動機構以及用于驅動激光頭動作的上位控制器，所述上位控制器包括用于控制Ｘ軸運動機構、Ｙ軸運動機構的形成并設定激光頭的軌跡的雕刻加工模塊，所述雕刻加工模塊連接Ｘ軸運動機構、Ｙ軸運動機構，所述Ｙ軸運動機構包括墻板、電機、減速機、齒輪、齒條、滑塊和滑槽，墻板上安裝有電機，電機下方安裝有減速機，電機與減速機通過皮帶連接，減速機的輸出軸上連接齒輪，機架的外側安裝齒條，齒輪、齒條相互嚙合，機架的外側安裝有滑塊，墻板上與滑塊相對應的位置安裝有滑槽，所述滑槽與滑塊相互配合，所述Ｚ軸驅動機構包括Ｚ軸傳動機構、控制電機，所述Ｚ軸傳動機構連接激光頭，所述Ｚ軸傳動機構與ＣＣＤ激光位移傳感器固定連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳基熔，
申請(專利權)人：漳州恒聚工藝品有限公司，
類型：實用新型
國別省市：35