專利名稱：手持式激光打標機及其萬向夾持架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及打標設(shè)備，尤其涉及一種手持式激光打標機及其萬向夾持架。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的激光打標機絕大部分是普通的臺式機，其上設(shè)有工作臺，將要打標的工件 置于工作臺上進行打標。還有一種用于對大批量特定工件的專用打標機，其上設(shè)有送料系 統(tǒng)，將要打標的工件通過送料系統(tǒng)的整理，排列成規(guī)定的形式運送到打標位置，設(shè)定參數(shù)， 對其指定位置打標。上述的打標機存在的缺陷是，只能加工小工件，工件要放到工作臺上或 者特定的送料系統(tǒng)才能進行打標。無法完成那些不能放置在打標機上的較大工件或難以搬 運的工件進行任意方向的激光打標。 為了實現(xiàn)對大工件的激光打標，目前也出現(xiàn)了一些便攜式打標機，以便移動到工 件對應(yīng)位置進行打標，但打標時，打標機必須固定在專門的機架上，才能調(diào)準焦距，穩(wěn)定焦 點，爾后進行打標。激光打標方向不能任意變化，由于不同的工件其打標位置往往是不同 的，這種固定方向的激光打標機不能適應(yīng)打標位置的千變?nèi)f化，從而適應(yīng)性比較差。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的主要目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種能圍繞大型工件
作業(yè)，并能快捷方便地調(diào)準焦距、穩(wěn)定焦點、工作效率高的手持式激光打標機。 本實用新型的主要目的還在于，提出一種可使上述的手持式激光打標機具有更寬
廣用途的萬向夾持架，使原本不能對其進行打標作業(yè)的工件，如一些異型零件的打標，通過
該夾持架都可進行任意方向和位置上的打標作業(yè)。 上述發(fā)明目的由下述技術(shù)方案來實現(xiàn) 手持式激光打標機，包括紅光對焦器、機殼和安裝在該機殼內(nèi)的激光發(fā)生器、擴束 鏡、透鏡、LED燈、接口卡和振鏡掃描機構(gòu)，激光發(fā)生器安裝在該機殼內(nèi)腔的后部，擴束鏡置 于激光發(fā)生器的前端，振鏡掃描機構(gòu)置于擴束鏡的前端，透鏡固定在振鏡掃描機構(gòu)下方的 機殼上，使振鏡掃描機構(gòu)產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)激光束能透過透鏡進行聚焦，接口卡置于機殼內(nèi)，通過 對應(yīng)線路分別連接激光發(fā)生器和振鏡掃描機構(gòu)，紅光對焦器安裝在透鏡一邊的機殼外側(cè) 上，還包括聚焦定位罩，該聚焦定位罩連接在透鏡外側(cè)的機殼上，聚焦定位罩底面至透鏡的 距離L等于透鏡的焦距f。 所述聚焦定位罩由透明材料做成圓形或矩形的罩殼體。 所述機殼外側(cè)置有用于對打標面照明的LED燈。 所述機殼外側(cè)的上端置有手把。 上述手持式激光打標機的萬向夾持架，包括底板、Z軸支架、Z軸移動導(dǎo)桿、Z軸移 動螺桿、Z軸移動滑臺、連接支架、Z軸旋轉(zhuǎn)底座、Z軸旋轉(zhuǎn)平臺、Y軸旋轉(zhuǎn)支架、Y軸旋轉(zhuǎn)底 板、X軸移動滑臺和X軸移動螺桿，至少三個腳輪連接在底板的下側(cè)，Z軸支架、Z軸移動導(dǎo) 桿和Z軸移動螺桿垂直置于在底板平面上，Z軸移動滑臺通過其上的光孔與Z軸導(dǎo)桿滑動
3連接，并通過其上的螺紋孔與Z軸螺桿旋接，在Z軸螺桿轉(zhuǎn)動時，Z軸移動滑臺做上下移動，
連接支架連接在z軸移動滑臺上，z軸旋轉(zhuǎn)底座與該連接支架上連接，z軸旋轉(zhuǎn)平臺與z軸
旋轉(zhuǎn)底座鉸接，使其可作繞Z軸方向的轉(zhuǎn)動，X軸移動滑臺滑動連接在Z軸旋轉(zhuǎn)平臺上，Y軸
旋轉(zhuǎn)支架連接在X軸移動滑臺上，Y軸旋轉(zhuǎn)底板與Y軸旋轉(zhuǎn)支架鉸接，使其可作繞作Y軸方
向的轉(zhuǎn)動，所述手持式激光打標機連接在Y軸旋轉(zhuǎn)支架上。 所述Z軸旋轉(zhuǎn)平臺繞Z軸方向的轉(zhuǎn)動角度為±135° 所述Y軸旋轉(zhuǎn)底板繞Y軸方向的轉(zhuǎn)動角度為±120° 本實用新型的優(yōu)點是 1.本實用新型的激光打標機相對體積小、重量輕、攜帶移動較為方便，對于較大工 件或難以搬運的工件，可以移動本實用新型打標機對這些工件進行任意方向的激光打標， 解決了較大工件或難以搬運的工件的打標問題。 2.由于本實用新型設(shè)置了聚焦定位罩，只要將定位罩的下側(cè)平面置于打標面上就 形成了自動定焦。而定位罩的下側(cè)平面相對較大，激光打標機以該平面定位十分穩(wěn)定，所以 對打標時沒有調(diào)節(jié)焦距的過程，且保持焦點穩(wěn)定，打標操作既快又好，大大提高了工作效率 和質(zhì)量。 3.由于本實用新型還設(shè)置了萬向夾持架，激光打標機可以置于其上，做任意方向 和任意角度的作業(yè)，此時，依靠紅光對焦器，找準焦點，進行打標，從而保證打標質(zhì)量。解決 了激光對異型結(jié)構(gòu)類工件在任意方向、任意位置上進行打標的難題。

圖1是本實用新型的激光打標機的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本實用新型的萬向夾持架的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是圖2所示萬向夾持架的A向意圖。 圖4是圖2所示萬向夾持架的B向意圖。 圖中，1工件打標面，100激光打標機，110發(fā)生器，120擴束鏡，130透鏡，140接口 卡，150紅光對焦器，160振鏡掃描機構(gòu)，161X向反射鏡，162X向反射鏡轉(zhuǎn)動電機，163Y向反 射鏡，164Y向反射鏡轉(zhuǎn)動電機，165驅(qū)動電路，170聚焦定位罩，180機殼，181手把，200萬向 夾持架，201底板，202腳輪，210Z軸移動手輪，211Z軸移動螺桿，212Z軸支架，213Z軸移動 滑臺，214連接支架，215Z軸旋轉(zhuǎn)底座，215a轉(zhuǎn)臺，215b蝸桿，215c蝸輪，216Z軸旋轉(zhuǎn)平臺， 217Z軸旋轉(zhuǎn)手輪，218Z軸導(dǎo)桿，219螺母，220Y軸旋轉(zhuǎn)底板，221Y軸鉸接螺栓，222Y軸旋轉(zhuǎn) 支架，223半圓形滑槽，230X軸移動滑臺，231X軸移動螺桿，232X軸移動支架，233X軸移動手 輪，
具體實施方式對照圖1 ，本實用新型的激光打標機100主要由機殼180和安裝在該機殼內(nèi)的激光 發(fā)生器110、擴束鏡120、透鏡130、接口卡140、紅光對焦器150、振鏡掃描機構(gòu)160、LED燈、 電腦和聚焦定位罩170組成。采用嵌入式LED工作燈，嵌接在機殼180下端面上。為了便 于攜帶，在機殼上部設(shè)置了一手把181。 激光發(fā)生器100安裝在該機殼180內(nèi)腔的后部，擴束鏡120置于激光發(fā)生器的前端。振鏡掃描機構(gòu)160置于擴束鏡前端，它主要由X向反射鏡161、Y向反射鏡163、X向反 射鏡轉(zhuǎn)動電機162、 Y向反射鏡轉(zhuǎn)動電機164和驅(qū)動電路165組成。透鏡固130定在振鏡 掃描機構(gòu)下方的機殼上，使振鏡掃描機構(gòu)160產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)激光束能透過透鏡進行聚焦。接 口卡140置于機殼180內(nèi)，通過線路分別連接激光發(fā)生器110和振鏡掃描機構(gòu)160中的X、 Y向反射鏡轉(zhuǎn)動電機162U64的驅(qū)動電路165。紅光對焦器150連接在透鏡一側(cè)的機殼上。 LED燈置機殼外側(cè)，用于照射打標面。聚焦定位罩170連接在透鏡外側(cè)的機殼101上，由透 明材料做成圓形或矩形的罩殼體。聚焦定位罩170的底面至透鏡的距離L等于的焦距f 。 打標機100工作時，激光發(fā)生器110發(fā)出激光，通過擴束鏡120擴束并投射到Y(jié)向 反射鏡163上，Y向反射鏡163將擴束的激光反射到X向反射鏡。接口卡140控制反射鏡 的反射角度，這兩個反射鏡可分別沿X、 Y軸掃描，從而達到激光束的偏轉(zhuǎn)。反射的激光束 經(jīng)透鏡聚焦，使具有一定功率密度的激光點2在打標材料上，并按所要書寫的字跡運動，從 而在材料表面上留下永久的標記。如要對較大或難以搬運的工件進行任意方向的激光打標 時，可手握本實用新型激光打標機上的手把181，將聚焦定位罩170的下端面置于工件的打 標面上進行打標。由于聚焦定位罩沿激光束方向上的長度L等于透鏡的焦距f，所以激光束 的焦點自動落在工件的打標面上，不需要調(diào)節(jié)焦距，打標迅速快捷，工作效率高。 對于異型結(jié)構(gòu)工件的打標，抑或手持本實用新型的激光打標機很難完成的打標作 業(yè)都可通過將本實用新型的激光打標機夾持在本實用新型的萬向夾持架200來完成。 對照圖2，該萬向夾持架主要由底板201 、腳輪202、 Z軸支架212、 Z軸導(dǎo)桿218、 Z 軸螺桿211、 Z軸移動滑臺213、連接支架214、 Z軸旋轉(zhuǎn)底座215、 Z軸旋轉(zhuǎn)平臺216、 Y軸旋 轉(zhuǎn)支架222、 Y軸旋轉(zhuǎn)底板220、 X軸移動滑臺230和X軸移動螺桿231組成。 Z軸支架212垂直固定在底板201的平面上，Z軸移動導(dǎo)桿218和Z軸移動螺桿 211垂直安裝Z軸支架212上。Z軸移動滑臺213上設(shè)有螺母219，螺桿211旋接于該螺母， 導(dǎo)桿218則穿接在該滑臺對應(yīng)的導(dǎo)向孔中(未畫出)。Z軸移動手輪210連接在螺桿211 的上端，旋轉(zhuǎn)手輪210螺桿211轉(zhuǎn)動，Z軸移動滑臺213則在Z軸螺桿211上下移動。連接 支架214連接在Z軸移動滑臺213上，Z軸旋轉(zhuǎn)底座215與該連接支架上連接。由于設(shè)計 時Z軸移動螺桿21 1的螺旋升角小于摩擦角，Z軸移動滑臺213在螺桿211上下移動時， 具有自鎖功能，從而使Z軸移動滑臺213能準確能保持在移動后的位置上。 對照圖3，Z軸旋轉(zhuǎn)底座215主要由轉(zhuǎn)臺215a、蝸桿215b和蝸輪215c組成。轉(zhuǎn)臺 215a其中心的轉(zhuǎn)軸與蝸桿215b連接，并與之同軸線轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)臺215a上側(cè)的平臺面與Z軸旋 轉(zhuǎn)平臺216連接。蝸輪215c與蝸桿215b嚙合，蝸輪215c的一端部連接Z軸旋轉(zhuǎn)手輪217， 旋轉(zhuǎn)該手輪217，蝸桿215b轉(zhuǎn)動，帶動蝸輪215c轉(zhuǎn)動，從而使Z軸旋轉(zhuǎn)平臺作繞Z軸方向的 轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動角度為±135° 。同樣，由于設(shè)計的蝸桿螺旋升角小于摩擦角，Z軸旋轉(zhuǎn)平臺216 在轉(zhuǎn)動時具有自鎖功能，使Z軸旋轉(zhuǎn)平臺216能準確能保持在一轉(zhuǎn)動位置上。 Z軸旋轉(zhuǎn)平臺216上設(shè)有X軸移動螺桿231，X軸移動滑臺230通過其上的螺母234 與該導(dǎo)桿231的螺紋旋接，X軸移動手輪233連接在導(dǎo)桿231的一端。旋轉(zhuǎn)手輪233，使X 軸移動滑臺230可滑動地連接在Z軸旋轉(zhuǎn)平臺上。X軸移動導(dǎo)桿231隨之轉(zhuǎn)動，則X軸移動 滑臺230左右移動。同上理，X軸移動導(dǎo)桿231上螺紋的螺旋升角小于摩擦角，具有自鎖功 能。在X軸移動滑臺230移動到某一位置時，能精確保持在該位置上。 Y軸旋轉(zhuǎn)支架222連接在X軸移動滑臺的上端，Y軸旋轉(zhuǎn)底板220與Y軸旋轉(zhuǎn)支架222通過螺栓、螺母221和Y軸支架222鉸接，Y軸支架上設(shè)有半圓形滑槽223，螺栓225穿 過該半圓形滑槽其端部固定在Y軸旋轉(zhuǎn)支架222上。Y軸旋轉(zhuǎn)底板220可作繞鉸接處作Y 軸方向的轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動角度為±120° 。轉(zhuǎn)動時螺栓225在半圓形滑槽223中滑動。在Y軸旋 轉(zhuǎn)底板220轉(zhuǎn)動到一位置時，旋緊螺母224使Y軸旋轉(zhuǎn)底板220的轉(zhuǎn)動位置固定。 將本實用新型的打標機夾持到上述的萬向夾持架200上，就可進行任意方向和位 置的打標作業(yè)。作業(yè)前將聚焦定位罩170卸下，將要打標的工件固定在打標機的下方，通過 調(diào)節(jié)Z軸移動手輪210、 Z軸旋轉(zhuǎn)手輪217和X軸移動手輪233，就可對打標機100做任意 方向和位置的調(diào)節(jié)，使透鏡的焦點(即紅光對焦器150上的焦點紅光)落在工件的欲要打 標的面上。打開LED燈，以便打標時可以更清楚地觀察打標情況。由此，本實用新型解決了 目前激光打標機不能對異型結(jié)構(gòu)工件進行打標的難題，同時解決了手持本實用新型的激光 打標機難以完成的打標作業(yè)。由于本實用新型的打標機能準確確定焦點，同時本實用新型 的夾持架能使焦點保持穩(wěn)定，從而保證較高的打標質(zhì)量。 當然，將本實用新型的打標機夾持到本實用新型的萬向夾持架上也可作為一般的 臺式打標機使用。因此，本實用新型的打標機比現(xiàn)有激光打標機具有更為廣泛的用途。
權(quán)利要求手持式激光打標機，包括紅光對焦器、機殼和安裝在該機殼內(nèi)的激光發(fā)生器、擴束鏡、透鏡、接口卡和振鏡掃描機構(gòu)，激光發(fā)生器安裝在該機殼內(nèi)腔的后部，擴束鏡置于激光發(fā)生器的前端，振鏡掃描機構(gòu)置于擴束鏡的前端，透鏡固定在振鏡掃描機構(gòu)下方的機殼上，使振鏡掃描機構(gòu)產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)激光束能透過透鏡進行聚焦，接口卡置于機殼內(nèi)，通過對應(yīng)線路分別連接激光發(fā)生器和振鏡掃描機構(gòu)，紅光對焦器安裝在透鏡一邊的機殼外側(cè)上，其特征在于還包括聚焦定位罩，該聚焦定位罩連接在透鏡外側(cè)的機殼上，聚焦定位罩底面至透鏡的距離L等于透鏡的焦距f。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式激光打標機，其特征在于所述聚焦定位罩由透明材料 做成圓形或矩形的罩殼體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的手持式激光打標機，其特征在于所述機殼外側(cè)的下端置有用 于對打標面照明的LED燈。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的手持式激光打標機，其特征在于所述機殼外側(cè)的上端置有手把。
5. 如權(quán)利要求1所述手持式激光打標機的萬向夾持架，其特征在于包括底板、腳輪、Z 軸支架、Z軸移動導(dǎo)桿、Z軸移動螺桿、Z軸移動滑臺、連接支架、Z軸旋轉(zhuǎn)底座、Z軸旋轉(zhuǎn)平 臺、Y軸旋轉(zhuǎn)支架、Y軸旋轉(zhuǎn)底板、X軸移動滑臺和X軸移動螺桿，至少三個腳輪連接在底板 的下側(cè)，Z軸支架、Z軸移動導(dǎo)桿和Z軸移動螺桿垂直置于在底板平面上，Z軸移動滑臺通 過其上的光孔與Z軸導(dǎo)桿滑動連接，并通過其上的螺紋孔與Z軸螺桿旋接，在Z軸螺桿轉(zhuǎn)動 時，Z軸移動滑臺做上下移動，連接支架連接在Z軸移動滑臺上，Z軸旋轉(zhuǎn)底座與該連接支架 上連接，Z軸旋轉(zhuǎn)平臺與Z軸旋轉(zhuǎn)底座鉸接，使其可作繞Z軸方向的轉(zhuǎn)動，X軸移動滑臺滑動 連接在Z軸旋轉(zhuǎn)平臺上，Y軸旋轉(zhuǎn)支架連接在X軸移動滑臺上，Y軸旋轉(zhuǎn)底板與Y軸旋轉(zhuǎn)支 架鉸接，使其可作繞作Y軸方向的轉(zhuǎn)動，所述手持式激光打標機連接在Y軸旋轉(zhuǎn)底板上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的手持式激光打標機的萬向夾持架，其特征在于所述Z軸旋轉(zhuǎn) 平臺繞Z軸方向的轉(zhuǎn)動角度為±135° 。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的手持式激光打標機的萬向夾持架，其特征在于所述Y軸旋轉(zhuǎn) 底板繞Y軸方向的轉(zhuǎn)動角度為±120° 。
專利摘要本實用新型涉及手持式激光打標機及其萬向夾持架。手持式激光打標機，包括電腦、紅光對焦器機殼和安裝在該機殼內(nèi)的激光發(fā)生器、擴束鏡、透鏡、接口卡和振鏡掃描機構(gòu)，還包括聚焦定位罩，該聚焦定位罩連接在透鏡外側(cè)的機殼上，聚焦定位罩沿激光束方向上的長度等于透鏡的焦距。萬向夾持架，包括底板、Z軸支架、Z軸移動導(dǎo)桿、Z軸移動螺桿、Z軸移動滑臺、連接支架、Z軸旋轉(zhuǎn)底座、Z軸旋轉(zhuǎn)平臺、Y軸旋轉(zhuǎn)支架、Y軸旋轉(zhuǎn)底板、X軸移動滑臺和X軸移動螺桿，手持式激光打標機連接在Y軸旋轉(zhuǎn)底板上，而Y軸旋轉(zhuǎn)底板通過支架、X軸移動滑臺、Z軸旋轉(zhuǎn)平臺、Z軸旋轉(zhuǎn)底座、連接支架、Z軸移動滑臺，滑動連接在Z軸導(dǎo)桿上。使打標機能進行任意方向和位置的打標作業(yè)，手持打標機無需調(diào)焦。
文檔編號B41J3/407GK201506076SQ20092004293
公開日2010年6月16日 申請日期2009年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日
發(fā)明者沈波爾, 邱金生, 鄭海 申請人:南京中南激光設(shè)備有限公司