一種激光雕刻機智能控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種激光雕刻機智能控制系統(tǒng)，包括：單片機，單片機上分別連接有CP上位機構(gòu)、三維運動機構(gòu)、USB轉(zhuǎn)串口芯片、和三極管，三維運動機構(gòu)包括X軸電機驅(qū)動器、Y軸電機驅(qū)動器和Z軸電機驅(qū)動器，三極管上連接有激光器，激光器上還連接有繼電器，單片機為主控芯片，通過PWM控制與三維運動機構(gòu)相互輸出信號，該新型維護方便，操作簡單，運用新式微型計算機芯片移植操作系統(tǒng)平臺，能夠三軸立體精確定位控制，實現(xiàn)3D打印和平面雕刻融合一體。
【專利說明】
一種激光雕刻機智能控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及激光雕刻機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種激光雕刻機智能控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]激光雕刻機是指用于雕刻各種材質(zhì)包括有塑膠，竹木，玉石，皮革，布料，毛料等等非金屬材料。對于常規(guī)的C02激光器的激光雕刻機都雕刻不了金屬材料包括不銹鋼，銅，鋁，碳鋼，鐵，招合金以及各種金屬合金的激光設(shè)備。
[0003]在目前市場上，新型3D打印機技術(shù)的推廣，根據(jù)市場現(xiàn)有并且流行的3D打印技術(shù)的調(diào)查，市場上的雕刻機的熱熔還有絲桿控制技術(shù)不夠完善打印出來的東西不夠清楚，絲桿電機驅(qū)動部位不能做到三軸立體精確地定位。
[0004]因此，生產(chǎn)一種維護方便，操作簡單，運用新式微型計算機芯片移植操作系統(tǒng)平臺，能夠三軸立體精確定位控制，實現(xiàn)3D打印和平面雕刻融合一體的激光雕刻機智能控制系統(tǒng)，具有廣泛的市場前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種維護方便，操作簡單，運用新式微型計算機芯片移植操作系統(tǒng)平臺，能夠三軸立體精確定位控制，實現(xiàn)3D打印和平面雕刻融合一體的激光雕刻機智能控制系統(tǒng)。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:一種激光雕刻機智能控制系統(tǒng)，包括:單片機，其特征在于:所述的單片機上分別連接有CP上位機構(gòu)、三維運動機構(gòu)、USB轉(zhuǎn)串口芯片、和三極管，所述的三維運動機構(gòu)包括X軸電機驅(qū)動器、Y軸電機驅(qū)動器和Z軸電機驅(qū)動器，所述的三極管上連接有激光器，激光器上還連接有繼電器，所述的單片機為主控芯片，通過PffM控制與三維運動機構(gòu)相互輸出信號。
[0007]所述的單片機、CP上位機構(gòu)、三維運動機構(gòu)、USB轉(zhuǎn)串口芯片、三極管和激光器構(gòu)成集成電路板，該集成電路板的連接方式如下:U2的I接GND接CI接4，2接TXD2，3接RXD3，5接D+，6接D-，7接 Yl 姐C2接GND接C3接YI 接8，16接 VDD ； J3 的 I 接 VDD，2接D-，3接D+，5接GND，VDD接R2接Dl接GND，VCC接R3接D2，VCC接C6并聯(lián)C7并聯(lián)C8并聯(lián)C9并聯(lián)ClO并聯(lián)(:11并聯(lián)12接6.，VDD接C9并聯(lián)C13并聯(lián)C14接GND ； J7 的 I 接VDD，2接GND，3接RXD，4接MOSI，5接MOSO，6接CLK ； J8的 I 接2接GND，3 接 D3 接 VDD，4 接 RXD，5 接 TXD，6 接 DTR ； J9 的 I 接VDD，2 接 RXD，3 接 TXD，4 接 GND ；U3 的6接4接 18接VDD，20接C4接GND，3接5接21接GND，29接Rl接VDD，29接C5接DTR; 30接TXD，31 接RXD，15接MOSI，16接MOSO接R4接Ql接VDD接J6接GND，7接Y2接8; Ul 的 I接GND，2接3接4接VDD，5 接6，16接 VCC，15 接GND，14、13、12和11接了2(父軸)，1接 VDD，9 接 GND，7 接《U3》32，8 接《U3 ))9 ； U4的 I接GND，2、3、4接GND，5接6，16接VCC，15接GND，14，13、12、11 接J4 (Y軸)，10接VCC，9接GND，7接《U3》l，8接《U3》10;U5的I接GND，2、3、4接VDD，5接6，16接VCC，15接GND，14，13、12、11接J5(Z軸)，1接VDD，9接GND，7接《U3》2，8接《U3》11。
[0008]所述的單片機采用ATMEGA328P八位單片機微處理器。
[0009]所述的三極管采用NPN三極管制成。
[0010]所述的三維運動機構(gòu)采用A4988電機來進行驅(qū)動處理。
[0011]所述的USB轉(zhuǎn)串口芯片采用CH340串口芯片制成。
[0012]本實用新型具有如下的積極效果:本實用新型一種激光雕刻機智能控制系統(tǒng)，包括:單片機，單片機上分別連接有CP上位機構(gòu)、三維運動機構(gòu)、USB轉(zhuǎn)串口芯片、和三極管，所述的三維運動機構(gòu)包括X軸電機驅(qū)動器、Y軸電機驅(qū)動器和Z軸電機驅(qū)動器，三極管上連接有激光器，激光器上還連接有繼電器，所述的單片機為主控芯片，通過PWM控制與三維運動機構(gòu)相互輸出信號，本控制系統(tǒng)主要由ATMEGA328P八位單片機微處芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)，通過PffM的控制方式控制A4988電機驅(qū)動的三維運動機構(gòu)9，再由A4988控制步進電機的精準轉(zhuǎn)動，通過NPN的三極管7連接最小系統(tǒng)單片機I的1接口，三極管7的集電極連接激光器8的激光頭，大功率的激光頭需要再次連接繼電器，通過CH340芯片USB轉(zhuǎn)TTL電平讓電腦達到跟最小系統(tǒng)板通訊的目的，該新型維護方便，操作簡單，運用新式微型計算機芯片移植操作系統(tǒng)平臺，能夠三軸立體精確定位控制，實現(xiàn)3D打印和平面雕刻融合一體。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的主結(jié)構(gòu)不意圖。
[0014]圖2為本實用新型的尺寸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為本實用新型的集成電路板U3結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4為本實用新型的集成電路板U2結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1、單片機2、CP上位機構(gòu)3、X軸電機驅(qū)動器4、Y軸電機驅(qū)動器5、Z軸電機驅(qū)動器6、USB轉(zhuǎn)串口芯片7、三極管8、激光器9、三維運動機。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的描述。
[0019]如圖1、2、3、4所示，一種激光雕刻機智能控制系統(tǒng)，包括:單片機I，述的單片機I上分別連接有CP上位機構(gòu)2、三維運動機構(gòu)9、USB轉(zhuǎn)串口芯片6和三極管7，所述的三維運動機9構(gòu)包括X軸電機驅(qū)動器3、Y軸電機驅(qū)動器4和Z軸電機驅(qū)動器5，所述的三極管7上連接有激光器8，激光器8上還連接有繼電器，所述的單片機I為主控芯片通過PffM控制與三維運動機9構(gòu)相互輸出信號。所述的單片機1、CP上位機構(gòu)2、三維運動機構(gòu)9、USB轉(zhuǎn)串口芯片6、三極管6和激光器8構(gòu)成集成電路板，該集成電路板的連接方式如下:U2的I接GND接CI接4，2接TXD2，3接 RXD3，5 接 D+，6 接 D-，7 接 Yl 姐 C2 接 GND 接 C3 接 Yl 接 8，16 接 VDD ； J3 的 I 接VDD，2 接 D-，3 接 D+，5接6仰，￥00接1?2接01接6仰，￥0:接1?接02，￥0:接06并聯(lián)07并聯(lián)08并聯(lián)09并聯(lián)(:10并聯(lián)(:11并聯(lián)12接GND，VDD接C9并聯(lián)Cl3并聯(lián)C14接GND ； J7的 I接VDD，2接GND，3接RXD，4接MOSI，5接MOSO，6 接 CLK; J8 的 I 接 2 接GND，3 接 D3 接 VDD，4 接 RXD，5 接 TXD，6 接 DTR; J9 的 I 接 VDD，2 接 RXD，3接 TXD，4 接 GND ； U3 的 6接4接 18接VDD，20 接 C4 接 GND，3接5接 21 接GND，29 接 Rl 接 VDD，29 接 C5 接DTR; 30接TXD，31接RXD，15接MOSI，16接MOSO接R4接Ql接VDD接J6接GND，7接Y2接8; Ul 的 I接GND，2接3接4接VDD，5接6，16接VCC，15接GND，14、13、12和11接J2(X軸)，1接VDD，9接GND，7接《U3 ?32,8接《U3》9;U4 的I接GND，2、3、4接GND，5接6，16接VCC，15接GND，14，13、12、11接J4(Y軸)，1接VCC，9接GND，7接《U3》I，8接《U3》1;U5的I接GND，2、3、4接VDD，5接6，16接VCC，15接GND，14，13、12、11接J5 (Z軸)，1接VDD，9接GND，7接《U3》2，8接《U3》11。所述的單片機I采用ATMEGA328P八位單片機微處理器。所述的三極管7采用NPN三極管制成。所述的三維運動機9構(gòu)采用A4988電機來進行驅(qū)動處理。所述的USB轉(zhuǎn)串口芯片6采用CH340串口芯片制成。
[0020 ]本產(chǎn)品在使用時，本控制系統(tǒng)主要由ATMEGA3 28P八位單片機微處芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)，通過P麗的控制方式控制A4988電機驅(qū)動的三維運動機構(gòu)9，再由A4988控制步進電機的精準轉(zhuǎn)動，通過NPN的三極管7連接最小系統(tǒng)單片機I的1接口，三極管7的集電極連接激光器8的激光頭，大功率的激光頭需要再次連接繼電器，通過CH340芯片USB轉(zhuǎn)TTL電平讓電腦達到跟最小系統(tǒng)板通訊的目的，另外，首先我們通過電腦的CP上位機構(gòu)2對二維平面圖形進行輪廓采集，其次我們通過設(shè)置紙張大小對輪廓的位置進行定位，最終把這些定位的坐標通過USB轉(zhuǎn)串口芯片6的串口通訊發(fā)送給我們的單片機I的主板控制芯片，再通過主板控制芯片來精確控制三維運動機構(gòu)9的運動和激光的位移，然后通過三極管7控制激光器8的激光頭開關(guān)進行定點開關(guān)，最后在紙張或者亞克力等金屬材料上面留下灼燒的痕跡，或者實現(xiàn)切割等功能。
【主權(quán)項】
1.一種激光雕刻機智能控制系統(tǒng)，包括:單片機，其特征在于:所述的單片機上分別連接有CP上位機構(gòu)、三維運動機構(gòu)、USB轉(zhuǎn)串口芯片和三極管，所述的三維運動機構(gòu)包括X軸電機驅(qū)動器、Y軸電機驅(qū)動器和Z軸電機驅(qū)動器，所述的三極管上連接有激光器，激光器上還連接有繼電器，所述的單片機為主控芯片通過PWM控制與三維運動機構(gòu)相互輸出信號。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光雕刻機智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的單片機、CP上位機構(gòu)、三維運動機構(gòu)、USB轉(zhuǎn)串口芯片、三極管和激光器構(gòu)成集成電路板，該集成電路板的連接方式如下:U2的I接GND接Cl接4，2接TXD2，3接RXD3，5接D+，6接D-，7接Yl姐C2接GND接C3接Yl 接8，16接VDD ； J3 的 I接VDD，2接D-，3接D+，5接GND，VDD接R2接DI 接GND，VCC接R3接D2，VCC接C6并聯(lián)C7并聯(lián)C8并聯(lián)C9并聯(lián)ClO并聯(lián)(:11并聯(lián)12接6_，￥00接09并聯(lián)(:13并聯(lián)(:14接GND ； J7的 I接VDD，2接GND，3接RXD，4接MOSI，5接MOSO，6接CLK ； J8的 I接2接GND，3接D3接VDD，4 接 RXD，5 接 TXD，6 接 DTR ； J9 的 I 接VDD，2 接 RXD，3 接 TXD，4 接 GND ； U3 的 6接4接 18接VDD，20 接 C4接GND，3接5接21 接GND，29接Rl接VDD，29接C5接DTR; 30接TXD，31 接RXD，15接MOSI，16接MOSO接 R4接QI 接 VDD接 J6 接 GND，7 接 Y2 接 8 ； Ul 的 I 接 GND，2接3接4接 VDD，5 接6，16 接 VCC，15 接GND，14、13、12和11接J2(X軸)，10接VDD，9接GND，7接《U3》32，8接《U3》9；U4的I接GND，2、3、4接GND，5接6，16接VCC，15接GND，14，13、12、11接J4(Y軸)，10接VCC，9接GND，7接《U3》I，8接《U3》10；U5的I接GND，2、3、4接VDD，5接6，16接VCC，15接GND，14，13、12、11接J5(Z軸)，10接VDD，9接GND，7接《U3》2，8接《U3》lI。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光雕刻機智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的單片機采用ATMEGA328P八位單片機微處理器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光雕刻機智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的三極管采用NPN三極管制成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光雕刻機智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的三維運動機構(gòu)采用A4988電機來進行驅(qū)動處理。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光雕刻機智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的USB轉(zhuǎn)串口芯片采用CH340串口芯片制成。
【文檔編號】B29C67/00GK205631400SQ201620432074
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月13日
【發(fā)明人】楊林河, 鄭欽丞, 喬義滔, 李楊若晗
【申請人】楊林河