本實(shí)用新型屬于激光切割標(biāo)刻相關(guān)設(shè)備領(lǐng)域，更具體地，涉及一種大幅面光纖激光打標(biāo)機(jī),其適于以結(jié)構(gòu)緊湊、操作靈活的方式實(shí)現(xiàn)更大幅面的工件標(biāo)記及切割操作，并可根據(jù)具體需要在三維方向上有效覆蓋各類大尺寸工件的加工范圍。

背景技術(shù)：

大幅面光纖激光打標(biāo)機(jī)是指采用光纖激光器產(chǎn)生激光束，并在各種不同物質(zhì)表面打上大幅面連續(xù)或不連續(xù)永久標(biāo)記的設(shè)備。由于其屬于非接觸加工，不損壞產(chǎn)品，標(biāo)記質(zhì)量好，對高硬度、高熔點(diǎn)、脆性材料以及大尺寸零件更顯優(yōu)勢，因而在電腦配件、工業(yè)儀表、電子及通訊產(chǎn)品、航天航空器件、各種汽車零件、模具等多種領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。

現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)提出了一些涉及大幅面光纖激光打標(biāo)打設(shè)備，例如，CN201220641311.2公開了一種大幅面光纖激光打標(biāo)機(jī)，其中激光頭通過X向移動機(jī)構(gòu)、Y向移動機(jī)構(gòu)設(shè)置在載物臺上側(cè)，通過工件不動，移動激光頭的方式進(jìn)行標(biāo)刻，由此在一定程度上課解決大尺寸零件無法一次完成標(biāo)刻問題。然而，進(jìn)一步的研究表明，上述現(xiàn)有技術(shù)仍然存在以下的缺陷或不足：首先，該設(shè)備機(jī)殼采用封閉式結(jié)構(gòu)，相應(yīng)會造成較大零件仍然存在無法安裝上去的問題；其次，由于工件保持不動，激光頭的最大加工范圍仍然會受到其局限，并在實(shí)際操作上對可標(biāo)刻幅面的擴(kuò)展增加有限；最后，該現(xiàn)有設(shè)備在激光頭運(yùn)動機(jī)構(gòu)方面仍需要使用較為復(fù)雜結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，例如需要四副的導(dǎo)軌，相應(yīng)導(dǎo)致整體設(shè)備復(fù)雜笨重、制造成本高等問題。因此，本領(lǐng)域亟需對此作出進(jìn)一步的改進(jìn)和完善，以便更好地貼合大幅面光纖激光打標(biāo)日益增長的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本實(shí)用新型提供了一種大幅面光纖激光打標(biāo)機(jī)，其中通過對其整體功能單元的布局及其相對運(yùn)動布置方式重新進(jìn)行設(shè)計，同時對一些關(guān)鍵組件如工作面板驅(qū)動單元、Z向升降單元、激光光路單元和煙霧除塵單元等在具體結(jié)構(gòu)組成以及設(shè)置方式等方面做出進(jìn)一步的改進(jìn)設(shè)計，相應(yīng)能夠以便于操控、高效率、高精度的方式執(zhí)行更大幅面的激光打標(biāo)及切割操作，并可在三維方向上有效覆蓋各類大尺寸工件的加工范圍。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出了一種大幅面光纖激光打標(biāo)機(jī)，該大幅面光纖激光打標(biāo)機(jī)包括工作機(jī)柜、光纖激光發(fā)生器、工作面板驅(qū)動單元、Z向升降單元和激光光路單元，其特征在于：

所述工作機(jī)柜呈封閉柜體的形式，它的內(nèi)部設(shè)置有所述光纖激光發(fā)生器，并在它的上表面設(shè)置有所述工作面板驅(qū)動單元；

所述工作面板驅(qū)動單元包括X向移動機(jī)構(gòu)和Y向移動機(jī)構(gòu)，其中該X向移動機(jī)構(gòu)沿著X軸方向固定安裝在所述工作機(jī)柜的上表面，該Y向移動機(jī)構(gòu)通過連接件繼續(xù)安裝在所述X向移動機(jī)構(gòu)上，并保持與此X向移動機(jī)構(gòu)相互垂直的布置且可實(shí)現(xiàn)彼此之間的相對運(yùn)動；此外，用于定位及承載待標(biāo)識工件的工作面板被對稱固定在所述Y向移動機(jī)構(gòu)，并隨之一同發(fā)生運(yùn)動；

所述Z向升降單元呈立柱的形式，其沿著Z軸方向固定在所述工作機(jī)柜的上表面位于所述工作面板驅(qū)動單元的一側(cè)，并用于對安裝在其側(cè)面的所述激光光路單元執(zhí)行Z軸方向的升降運(yùn)動；

所述激光光路單元沿著Y軸方向伸出且其末端設(shè)置有振鏡模塊，其中該振鏡模塊整體位于所述工作面板的正上方，用于接收來自所述光纖激光發(fā)生器的激光束以執(zhí)行偏振，由此完成對到達(dá)所需位置的工件的標(biāo)識操作。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，上述大幅面光纖激光打標(biāo)機(jī)還包括煙霧除塵單元，該煙霧除塵單元獨(dú)立配置在所述工作機(jī)柜的后方，并通過設(shè)置在所述工作面板上方的吸氣管對用于對激光標(biāo)刻所產(chǎn)生的煙霧粉塵吸入至過濾模塊。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，上述大幅面光纖激光打標(biāo)機(jī)還包括控制機(jī)柜，該控制機(jī)柜呈獨(dú)立柜體的形式，并配置在所述工作機(jī)柜的附近。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，對于所述X向移動機(jī)構(gòu)、Y向移動機(jī)構(gòu)和Z向升降單元而言，它們被設(shè)置為電動驅(qū)動方式或者手動電動一體式驅(qū)動方式。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述工作機(jī)柜和控制機(jī)柜的底部均安裝有腳輪，以便執(zhí)行整體的移動。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，對于所述振鏡模塊而言，它所偏振發(fā)出的X向激光被設(shè)定為保持與所述X向移動機(jī)構(gòu)相平行，它所偏振發(fā)出的Y向激光被設(shè)定為保持與所述Y向移動機(jī)構(gòu)相平行。

總體而言，通過本實(shí)用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：

1、通過在整體布局構(gòu)造上將工作機(jī)柜、控制機(jī)柜和工作面板等主要組件獨(dú)立進(jìn)行設(shè)置，并將工作面板及其XYZ驅(qū)動機(jī)構(gòu)均設(shè)置在工作機(jī)柜的臺面上，這樣相應(yīng)不僅能夠便于大尺寸零件的安裝及定位，而且還有利于激光打標(biāo)在更大的幅面內(nèi)增加運(yùn)動范圍；

2、通過對關(guān)鍵組件如X向移動機(jī)構(gòu)、Y向移動機(jī)構(gòu)和Z向移動機(jī)構(gòu)分別在其具體結(jié)構(gòu)和布置方面進(jìn)行研究和改進(jìn)，相應(yīng)可使得作為待加工對象的工件以及用于發(fā)射激光束的激光光路單元兩者均能在多維方向上實(shí)現(xiàn)自由相對運(yùn)動，這樣與現(xiàn)有技術(shù)相比可顯著進(jìn)一步提高打標(biāo)幅面；此外，針對大行程打標(biāo)過程中容易產(chǎn)生的煙霧粉塵等問題，本實(shí)用新型還針對性配置有吸取過濾單元，從而在質(zhì)量上確保最終的打標(biāo)效果；

3、按照本實(shí)用新型的光纖激光打標(biāo)機(jī)與現(xiàn)有設(shè)備相比，能夠顯著提高其打標(biāo)操作的范圍，實(shí)現(xiàn)大尺寸工件的標(biāo)刻且裝卸方式易于切換，同時具備結(jié)構(gòu)緊湊、便于操控，制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，因而具備廣闊的應(yīng)用前景和實(shí)用價值。

附圖說明

圖1是用于顯示按照本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的大幅面光纖激光打標(biāo)機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中所示X向移動機(jī)構(gòu)和Y向移動機(jī)構(gòu)的大致結(jié)構(gòu)示意圖；

在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中：

1-工作機(jī)柜 2-臺面 3-X向移動機(jī)構(gòu) 4-工作面板 5-定位板 6-待標(biāo)識工件 7-吸氣管 8-Z向升降單元 9-激光光路單元 10-煙霧除塵單元 11-顯示器 12-鍵盤 13-控制機(jī)柜 14-Y向移動機(jī)構(gòu)

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。此外，下面所描述的本實(shí)用新型各個實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

圖1是用于顯示按照本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的大幅面光纖激光打標(biāo)機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該大幅面光纖激光打標(biāo)機(jī)主要包括工作機(jī)柜、光纖激光發(fā)生器、工作面板驅(qū)動單元、Z向升降單元和激光光路單元等功能組件，下面將對其逐一進(jìn)行解釋說明。

工作機(jī)柜1呈封閉柜體譬如矩形體的形式，它的內(nèi)部設(shè)置有光纖激光發(fā)生器，并在它的上表面設(shè)置有工作面板驅(qū)動單元。

作為本實(shí)用新型的關(guān)鍵改進(jìn)之一，參見圖2，工作面板驅(qū)動單元包括X向移動機(jī)構(gòu)3和Y向移動機(jī)構(gòu)14，其中該X向移動機(jī)構(gòu)3譬如由X向電機(jī)和X向直線導(dǎo)軌共同組成，其沿著X軸方向固定安裝在工作機(jī)柜1的上表面；該Y向移動機(jī)構(gòu)14譬如由Y向電機(jī)和Y向直線導(dǎo)軌共同組成，并通過譬如螺釘之類的連接件繼續(xù)安裝在所述X向移動機(jī)構(gòu)3上，并保持與此X向移動機(jī)構(gòu)3相互垂直的布置(也即呈90度的角度)且可實(shí)現(xiàn)彼此之間的相對運(yùn)動；此外，用于定位及承載待標(biāo)識工件的工作面板4例如通過定位板5，對稱固定在所述Y向移動機(jī)構(gòu)14，并隨之一同發(fā)生運(yùn)動，由此實(shí)現(xiàn)在X軸和Y軸方向上相對于激光光路單元9的相對運(yùn)動。

Z向升降單元8可以呈立柱的形式，其沿著Z軸方向固定在所述工作機(jī)柜1的上表面位于所述工作面板驅(qū)動單元的一側(cè)，并用于對安裝在其側(cè)面的激光光路單元9執(zhí)行Z軸方向的升降運(yùn)動，以此方式，激光光路單元9自身也可實(shí)現(xiàn)相對于工作面板也即待標(biāo)識工件6的Z軸相對運(yùn)動，并且該激光光路單元9可以被設(shè)置為沿著Y軸方向伸出且其末端設(shè)置有振鏡模塊，該振鏡模塊整體位于工作面板4的正上方，用于接收來自所述光纖激光發(fā)生器的激光束以執(zhí)行偏振，由此完成對到達(dá)所需位置的工件的標(biāo)識操作。

更具體的，該振鏡模塊所偏振發(fā)出的X向激光被設(shè)定為保持與所述X向移動機(jī)構(gòu)3相平行，它所偏振發(fā)出的Y向激光被設(shè)定為保持與所述Y向移動機(jī)構(gòu)14相平行；以此方式，實(shí)現(xiàn)對到達(dá)所需位置的工件的高精度標(biāo)刻操作。此外，上述X向移動機(jī)構(gòu)、Y向移動機(jī)構(gòu)和Z向升降單元均可被設(shè)置為電動驅(qū)動方式或者手動電動一體式驅(qū)動方式，由此更為靈活地滿足實(shí)際工況。

按照本實(shí)用新型的一個優(yōu)選實(shí)施例，本大幅面光纖激光打標(biāo)機(jī)還可以配有控制機(jī)柜13，該控制機(jī)柜呈獨(dú)立柜體的形式，并配置在所述工作機(jī)柜1的附近，其內(nèi)部譬如可包含電腦、控制卡、電源等部件以及顯示器11、鍵盤12等配件，并用于控制激光器開關(guān)激光、振鏡模塊偏振激光、X向移動機(jī)構(gòu)和Y向移動機(jī)構(gòu)帶動工件相應(yīng)移動，以完成圖案的標(biāo)刻。

此外，按照本實(shí)用新型的另一優(yōu)選實(shí)施例，本大幅面光纖激光打標(biāo)機(jī)還可以配有煙霧除塵單元10，該煙霧除塵單元獨(dú)立配置在工作機(jī)柜1的后方，并通過設(shè)置在所述工作面板4上方的吸氣管對用于對激光標(biāo)刻所產(chǎn)生的煙霧粉塵吸入至過濾模塊。

下面將具體解釋按照本實(shí)用新型的光纖激光打標(biāo)機(jī)的操作過程。

標(biāo)刻大尺寸工件時，將工件直接放置工作面板4上，通過定位板5定位，工作面板4上的螺紋孔固定；煙霧除塵單元10；通過升降機(jī)構(gòu)8調(diào)節(jié)激光光路單元9與工件之間的距離；由控制機(jī)柜控制光纖激光發(fā)生器的開關(guān)、振鏡模塊對激光束偏振、X向移動機(jī)構(gòu)和Y向移動機(jī)構(gòu)帶動工件移動，并先運(yùn)用紅光功能演示標(biāo)刻過程，確定程序無誤再完成工件標(biāo)刻。

綜上，按照本實(shí)用新型的新型大幅面光纖激光打標(biāo)機(jī)整體結(jié)構(gòu)簡單、便于操控，其適應(yīng)零件的尺寸范圍更大，標(biāo)記能覆蓋不同高度零件，而且制造成本低，因而尤其適用于大尺寸規(guī)格的多種零件的標(biāo)識應(yīng)用場合。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。