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1、(10)申请公布号 CN 103092125 A (43)申请公布日 2013.05.08 CN 103092125 A *CN103092125A* (21)申请号 201110345413.X (22)申请日 2011.11.04 G05B 19/18(2006.01) (71)申请人 南京通孚轻纺有限公司 地址 210002 江苏省南京市雨花区大周路 39 号 (72)发明人 张文 周大成 (74)专利代理机构 南京众联专利代理有限公司 32206 代理人 顾进 (54) 发明名称 可移动式加工设备系统及其在成品后加工领 域的应用 (57) 摘要 本发明涉及一种分体式便携加工设备， 特别。
2、 是涉及在成品上进行后加工的加工设备， 更为具 体的说， 是涉及在成品上进行机械雕刻， 激光切割 打标， 喷墨印刷等加工的加工设备。 针对目前的雕 刻、 打印、 切割、 喷花技术无法直接应用于成品花 纹 , 图形图像及文字加工的问题， 提供了一种可 移动式加工设备系统， 颠覆了传统的物品适应加 工装置的思路， 将加工装置移动化， 形成了一个终 端加工器， 并通过线缆与主控机相连， 实现成品、 半成品上的即时、 个性化雕刻、 打印、 切割以及喷 花， 无需繁琐的定制程序， 降低成本， 满足个性化 需求。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 (19)中华人民共。
3、和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103092125 A CN 103092125 A *CN103092125A* 1/1 页 2 1. 可移动式加工设备系统， 其特征在于所述的加工设备系统包括 ： 一主控机， 所述主控机包括控制器、 电源装置以及与终端加工器配套的前端装置 ； 一终端加工器， 所述终端加工器通过连接线缆同主控机相连接 ； 所述终端加工器包括 ： 一底座、 所述底座上还开设有加工窗 ； 一 XY 轴模块， 所述 XY 轴模块固定于加工器底座上， 所述 XY 轴模块包括 XY 轴位移 装置、 以及 XY 平。
4、面水平调节装置 ； 一 Z 轴模块， 所述 Z 轴模块固定于 X 轴轨道上， 所述 Z 轴模块包 括 Z 轴升降杆 ； 一加工头， 所述加工头固定于 Z 轴升降杆上， 受升降电机控制与 Z 轴距离传感器平 行运动 ； 一罩体， 所述 XY 轴模块、 Z 轴模块、 加工头位于底座与罩体形 成的腔体内。 2. 如权利要求 1 所述的可移动式加工设备系统， 其特征在于 ： 所述 Z 轴模块上还设置 有升降电机。 3. 如权利要求 1 所述的可移动式加工设备系统， 其特征在于 ： 所述 Z 轴模块上还设置 有 Z 轴距离传感器。 4. 如权利要求 1 所述的可移动式加工设备系统， 其特征在于 ： 所述。
5、罩体上还开设有观 察窗。 5. 如权利要求 1 所述的可移动式加工设备系统， 其特征在于 ： 所述加工头为激光头、 喷 墨头、 雕刻头等。 6. 如权利要求 5 所述的可移动式加工设备系统， 其特征在于 ： 所述加工头为振镜激光 头。 7. 如权利要求 1 所述的可移动式加工设备系统， 其特征在于 ： 所述 XY 轴模块还包括有 XY 平面水平传感装置， 所述 XY 平面水平传感装置优选为测距传感头或气泡水平尺。 8. 如权利要求 1 所述的可移动式加工设备系统， 其特征在于 ： 所述 XY 轴位移装置包括 运动导轨及传动机构， 所述运动导轨优选直线导轨、 半圆导轨 ； 所述传动机构优选为丝杆。
6、、 皮带、 齿条。 9. 如权利要求 2 所述的可移动式加工设备系统， 其特征在于 ： 所述 Z 轴升降电机优选 为步进电机、 伺服电机。 10. 如权利要求 1 所述的可移动式加工设备系统， 其特征在于 ： 还包括有三维扫描成像 装置， 所述三维扫描成像装置装置于架空装置架上， 架空装置架固定于底座上。 11. 如权利要求 1 所述的可移动式加工设备系统， 其特征在于 ： 还包括有手持把， 所述 手持把对称固定于加工器罩的相应侧面上。 12. 如权利要求 1 所述的可移动式加工设备系统， 其特征在于 ： 还包括有终端加工器固 定支架， 所述支架固定于加工表面。 13. 如权利要求 1 至 1。
7、0 任意一项所描述的可移动式加工设备系统在成品、 准成品后加 工领域的应用。 权 利 要 求 书 CN 103092125 A 2 1/4 页 3 可移动式加工设备系统及其在成品后加工领域的应用 技术领域 0001 本发明涉及一种分体式便携加工设备， 特别是涉及在成品上进行后加工的加工设 备， 更为具体的说， 是涉及在成品上进行机械雕刻， 激光切割打标， 喷墨印刷等加工的加工 设备。 0002 背景技术 0003 现有的工业产品， 在加工图案标识的时候， 采取的是在零件未组装成成品时候加 工， 将零件搬运并定位在标识加工设备上， 加工后再组装成成品， 标识固定， 需要大批量生 产才具备经济性，。
8、 无法满足快速消费和个性化消费的需求。 0004 当客户需要一些个性化方案， 如在衣服上加上家人的名字， 在皮鞋上加上宠物的 照片， 在家具上加上独特的花纹等， 按照现有的工艺需要向生产制造商下独特的订单， 耗时 长， 价格高。 0005 发明内容 0006 本发明针对目前的雕刻、 打印、 切割、 喷花技术无法直接应用于成品花纹 , 图形图 像及文字加工的问题， 提供了一种可移动式加工设备系统， 所述的加工设备系统包括 ： 一主控机， 所述主控机包括控制器、 电源装置以及与终端加工器配套的前端装置 ； 这里 所谓的前端装置主要是取决于配套使用的终端加工器， 如激光头的激光发生器， 喷墨头的 供。
9、墨装置等。 0007 一终端加工器， 所述终端加工器通过连接线缆同主控机相连接 ； 终端加工器只是 一个执行端， 其运作必须受到主控机的指令控制， 所以必须要利用连接线缆将终端加工器 同主控机连接起来。连接线缆的类型和长度可以根据实际情况选择， 一般业内推荐的线缆 类型有电缆， 压缩空气管， 供墨管路， 光纤等， 长度以能够满足终端加工器在欲加工物品表 面自由移动为准。当然一个主控机上可以设置有多个接口， 供多个终端加工器连接。 0008 所述终端加工器包括 ： 一底座、 所述底座上还开设有加工窗 ； 一 XY 轴模块， 所述 XY 轴模块固定于加工器底座上， 所述 XY 轴模块包括 XY 轴。
10、位移装 置、 以及 XY 平面水平调节装置 ； 一 Z 轴模块， 所述 Z 轴模块固定于 X 轴轨道上， 所述 Z 轴模块包括 Z 轴升降杆 ； 一加工头， 所述加工头固定于 Z 轴升降杆上， 受升降电机控制与 Z 轴距离传感器平行 运动 ； 一罩体， 所述 XY 轴模块、 Z 轴模块、 加工头位于底座与罩体形 成的腔体内。 0009 作为本发明的改进所述 Z 轴模块上还设置有升降电机。从而实现加工头在 Z 轴升 说 明 书 CN 103092125 A 3 2/4 页 4 降杆上的自动调节。 由于加工过程中， 被加工物品的表面可能不是处于同一平面的， 有细微 的凸起或者是凹陷， 而对于激光等。
11、雕刻、 切割技术， 需要很好的掌握加工头与被加工物品之 间的距离， 使其达到可加工激光束的精度， 这个时候就需要不断的调整 Z 轴的高度， 当然可 以手动调节， 但在本发明中， 公开的升降电机可以提高 Z 轴升降的精度和准确度。 0010 作为本发明的进一步改进， 所述 Z 轴模块上还设置有 Z 轴距离传感器。当采用 Z 轴距离传感器以后， 可以自动感应加工头距离被加工物品的距离， 从而更为精准的反应加 工头位置。对于激光等对加工距离有要求的方式， 这一装置可以保证加工精度更高。 0011 作为本发明的进一步改进， 所述罩体上还开设有观察窗。增设观察窗的目的在于 可以随时监控整个加工执行终端的。
12、加工状态， 同时， 在初始定位时， 可以根据人为的参与， 通过观察窗， 准确定位加工窗与加工位置的契合度。 0012 作为本发明的进一步改进， 所述加工头为激光头、 喷墨头、 雕刻头等， 其中更为优 选的方式是所述加工头为振镜激光头。 0013 作为本发明的另一改进， 所述 XY 轴模块还包括有 XY 平面水平传感装置， 所述 XY 平面水平传感装置优选为测距传感头或气泡水平尺。由于 XY 平面可以在出厂时直接校准， 所以可以不在装置中设计这一水平传感装置， 但是这样一来， 在使用一段时间后， 可能需要 返厂调平， 才能保证其继续使用的精确度， 所以比较麻烦， 设置这一水平传感装置后可以在 使。
13、用过程中， 客户自行校准， 非常方百年。 0014 作为本发明的优选方式， 所述 XY 轴位移装置包括运动导轨及传动机构， 所述运动 导轨优选直线导轨、 半圆导轨 ； 所述传动机构优选为丝杆、 皮带、 齿条。 0015 作为本发明的优选方式， 所述 Z 轴升降电机优选为步进电机、 伺服电机。 0016 作为本发明的更进一步的改进， 还包括有三维扫描成像装置， 所述三维扫描成像 装置装置于架空装置架上， 架空装置架固定于底座上。 0017 由于可移动式加工设备系统中的终端加工器是将加工设备放置在成品表面进行 加工的， 所以需要有一固定方式， 才能保证其加工的稳定性。 在本发明中进一步公开了可选 。
14、的几种固定方式， 其中一种为包括有手持把， 所述手持把对称固定于加工器罩的相应侧面 上 ； 另一种为包括有终端加工器固定支架， 所述支架固定于加工表面。 0018 最后本发明还公开了所描述的可移动式加工设备系统在成品、 准成品后加工领域 的应用。 附图说明 0019 图 1 为激光可移动式加工设备加工示意图 ； 图 2 为喷墨可移动式加工设备加工示意图 ； 图 3 为雕刻可移动式加工设备加工示意图 ； 图 4 为振镜激光可移动式加工设备加工示意图 ； 图 5 为可移动式加工设备系统示意图 ； 图 6 为可移动式加工设备终端加工器示意图 ； 其中 1- 主控机、 2- 激光终端加工器、 3- 家。
15、具、 4- 固定支架、 5- 线缆、 6- 喷墨终端加 工器、 7- 女靴、 8- 活动套筒、 9- 雕刻终端加工器、 10- 实木餐桌、 11- 振镜激光终端加工器、 12- 裤管、 13- 终端加工器、 14- 底座、 15-1-X 轴位移装置、 15-2-Y 轴位移装置、 16-XY 轴平面 说 明 书 CN 103092125 A 4 3/4 页 5 水平调节装置、 17-Z 轴升降杆、 18-Z 轴升降电机、 19- 加工头、 20- 罩体、 21- 加工窗、 22- 观 察窗、 23-XY 平面水平传感装置、 24-Z 轴距离传感器。 0020 具体实施方式 0021 实施例 1 。
16、可移动式加工设备系统介绍 如图 5 和图 6 所示， 可移动式加工设备系统包括 ： 一主控机 1， 所述主控机 1 包括控制器、 电源装置以及与终端加工器配套的前端装置 ； 这里所谓的前端装置主要是取决于配套使用的终端加工器， 如激光头的激光发生器， 喷墨 头的供墨装置等。 0022 一终端加工器 13， 所述终端加工器 13 通过连接线缆 5 同主控机 1 相连接 ； 终端加 工器12只是一个执行端， 其运作必须受到主控机1的指令控制， 所以必须要利用连接线缆5 将终端加工器同主控机连接起来。连接线缆 5 的类型和长度可以根据实际情况选择， 一般 业内推荐的线缆类型有电缆， 压缩空气管， 供。
17、墨管路， 光纤等， 长度以能够满足终端加工器 在欲加工物品表面自由移动为准。 0023 所述终端加工器 13 包括 ： 一底座 14、 所述底座 14 上还开设有加工窗 21 ； 一 XY 轴模块， 所述 XY 轴模块固定于加工器底座 14 上， 所述 XY 轴模块包括 X 轴位 移装置 15-1 和 Y 轴位移装置 15-2、 以及 XY 平面水平调节装置 16 ； 一 Z 轴模块， 所述 Z 轴模块固定于 X 轴轨道上， 所述 Z 轴模块包 括 Z 轴升降杆 17 ； 一加工头 19， 所述加工头 19 固定于 Z 轴升降杆 17 上， 受升降电机 18 控制与 Z 轴距离 传感器 24 。
18、平行运动 ； 加工头 19 可以是激光头， 也可以是喷墨头， 还可以是雕刻头 ； 一罩体 20， 所述 XY 轴模块、 Z 轴模块、 加工头位于底座 14 与罩体 20 形成的腔体内。 0024 同时在罩体 20 上还开设有观察窗 22， 可以随时监控终端加工器 13 的工作情况。 0025 实施例 2 如图 1 所示， 可移动式加工系统包括主控机 1、 终端加工器即本实施例中的激光终端加 工器2、 以及用于激光终端加工器2与主控机1相连的线缆5， 激光终端加工器2通过固定支 架 4 固定在欲加工的成品家具的侧板旁边， 并且保证激光终端加工器 2 的加工窗 （未示出） 和家具侧板平行， 然后启。
19、动加工程序， 激光在侧板上扫描出一个图案。 0026 实施例 3 如图 2 所示， 目的是在已经成品化的女靴的高帮上进行彩色喷墨， 打印出人像。首先用 固定支架 4 将喷墨终端加工器 6 固定， 并且在其加工窗 （图中未示出） 下对应设置一个活动 套筒 8， 调整活动套筒 8 的位置， 使得活动套管 8 与加工窗对应的面平整且平行于喷墨终端 加工器 6 的 XY 平面， 套筒可以升降 ； 将女靴 7 的高帮部分套在固定好的活动套筒 8 上， 然后 升起活动套筒8， 贴近加工窗， 启动喷墨终端加工器6， 主控机1将事先已经按照所需人像图 案生成的命令通过线缆 5 传输至喷墨终端加工器 6， 在女。
20、靴 7 的高帮上喷出人像。 0027 说 明 书 CN 103092125 A 5 4/4 页 6 实施例 4 如图 3 所示， 根据顾客的需要， 在已经完成的成品实木餐桌 10 上即时雕刻顾客的特有 家徽。将雕刻终端加工器 9 放在在成品实木餐桌 10 的欲加工位置， 通过雕刻终端加工器 9 上面开设的观察窗， 将雕刻终端加工器 9 的位置调整好， 然后调整雕刻终端加工器 9 的水 平， 将其与实木餐桌 10 调整为平行平面， 然后固定雕刻终端加工器 9， 开始雕刻， 在实木餐 桌 10 上即时的雕刻上个性化家徽。 0028 实施例 5 如图 4 所示， 根据客户的需求在牛仔裤成品上根据客户。
21、的即时需要喷花。首先， 将准备 灼烧的目标花色输入在主控机 1 中， 并由主控机 1 通过线缆 5 将指令传输到振镜激光终端 加工器 11 上， 首先在成品牛仔裤的裤管 12 上加工形成灰度图 ； 然后将牛仔裤平铺在平台 上， 并且将牛仔裤的裤管 12 需要加工的位置放置在振镜激光终端加工器 11 的加工窗对应 位置， 将振镜激光终端加工器 11 启动加工， 激光将扫描灼烧出需要的图像， 完成牛仔裤裤 管 12 上的即时、 个性化印花。 说 明 书 CN 103092125 A 6 1/3 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103092125 A 7 2/3 页 8 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103092125 A 8 3/3 页 9 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 103092125 A 9 。