[實用新型]一種三維激光加工設備

有效

• 申請號: 201420718991.2
• 申請日: 2014-11-25
• 公開（公告）號: CN204321413U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 周泳全;趙盛宇;周逸;劉明清
• 申請（專利權）人: 深圳信息職業技術學院
• 主分類號: B23K26/36
• 分類號: B23K26/36;B23K26/362;B23K26/70
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本實用新型屬于激光加工技術領域，尤其涉及一種三維激光加工設備。

背景技術

激光標識設備固有的高速、高效的清潔加工方式，得到各行各業的青睞，因此廣泛應用于電子信息、輕工、家電、模具、高低壓電器、珠寶等眾多行業。以物體平面為打標對象的二維激光加工設備，其加工技術已日臻成熟。

然而，以物體任意曲面為激光加工對象的三維激光加工(打標、蝕刻、雕刻等，下同)方法，目前還存在許多的局限性和缺陷。如依托二維打標技術配置數控旋轉工作臺的“三維”激光打標機，實際上只能加工旋轉的三維圓柱曲面，對其他曲面則束手無策。基于三維振鏡系統的三維激光加工設備，能對任意曲面進行三維激光加工，但卻存在加工區域受限的致命缺陷，這是因為三維振鏡系統的激光輸出存在一定的夾角，在曲面的曲率變化較大時，激光無法接觸部分曲面區域，使之成為激光加工的盲區。比如，在圖1所示的三維振鏡系統中，被加工物體的曲面，只有AB段能被加工，而BC段和AD段，則是激光加工的盲區。

當前，利用五軸數控機床原理進行三維任意曲面的激光加工，能有效解決三維曲面激光加工的盲區問題，但這類設備昂貴，導致加工成本過高。如何利用比較經濟的加工方法，消除曲面三維激光打標的盲區，使曲面任意角度的區域都能被激光加工，已成為三維激光加工設備急需解決的問題。

實用新型內容

本實用新型實施例提供了一種三維激光加工設備，旨在解決現有技術提供的三維激光加工設備，設備昂貴，導致加工成本過高的問題。

一方面，提供一種三維激光加工設備，包括三維振鏡系統，所述三維激光加工設備還包括：

數控回轉工作臺；

與所述數控回轉工作臺和所述三維振鏡系統分別連接的，將被加工物體的三維紋理數學模型分割成若干個紋理模型塊后，控制所述數控回轉工作臺和預先得到的每個紋理模塊向同一方向旋轉相同的指定的角度，使每個紋理模型塊旋轉指定的角度并依次處于三維振鏡系統的激光加工區域之內后，控制三維振鏡系統對與處于激光加工區域之內的與每個紋理模型塊相對應的曲面依次進行加工的加工控制系統；

其中，被加工物體安裝在數控回轉工作臺上，與處于激光加工區域之內的與被分割的紋理模型塊相對應的曲面是被加工物體的曲面的一部分。

進一步地，數控回轉工作臺是二軸數控回轉工作臺。

進一步地，所述二軸數控回轉工作臺的二軸是

進一步地，所述二軸數控回轉工作臺的二軸是

進一步地，所述二軸數控回轉工作臺的二軸是

在本實用新型實施例中，基于五軸數控的三維激光加工設備，通過三維振鏡系統的數控三軸和安裝在工作臺面的數控回轉工作臺，在硬件上構成了五軸激光加工系統；然后，通過五軸激光加工系統中的加工控制系統將被加工物體的三維紋理數學模型分割成若干個紋理模型塊后，可以控制數控回轉工作臺和預先得到的每個紋理模塊向同一方向旋轉相同的指定的角度，使每個紋理模型塊旋轉指定的角度并依次處于三維振鏡系統的激光加工區域之內后，控制三維振鏡系統對與處于激光加工區域之內的與每個紋理模型塊相對應的曲面依次進行加工，從而達到被加工物體曲面任意角度的區域都能被激光加工的目的，并且實現簡單、價格便宜。

附圖說明

圖1是現有的三維激光加工設備的結構示意圖；

圖2本實用新型實施例一提供的三維激光加工設備的結構框圖；

圖3本實用新型實施例一提供的三維激光加工設備中的三維振鏡系統和數控回轉工作臺的結構示意圖；

圖4a是本實用新型實施例一提供的被加工物體的曲面模型示意圖；

圖4b是本實用新型實施例一提供的映射曲面模型示意圖；

圖4c是本實用新型實施例一提供的三維紋理數學模型示意圖；

圖4d是本實用新型實施例一提供的三維紋理數學模型被分割成編號為①、②、③、④的4個紋理模型塊示意圖；

圖5是本實用新型實施例提供的圖4d所示的編號為②的紋理模型塊旋轉后的效果示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。