集激光雕刻及3D打印一体的广告字制造设备及制造方法技术

本发明专利技术提供一种集激光雕刻及3D打印一体的广告字制造设备及其制造方法，广告字制造设备包括框架、第一至二直线导轨、打印喷头组件、激光雕刻装置、X轴驱动机构、Y轴驱动机构、Z轴驱动机构及工作台。第一直线导轨沿Y轴方向布置并分别装于框架的左右两侧处；第二直线导轨沿X轴方向布置且滑设于第一直线导轨上；打印喷头组件滑于第二直线导轨上；激光雕刻装置包含激光管及激光头组件。X轴驱动机构驱使打印喷头组件及激光头组件沿第二直线导轨滑动；Y轴驱动机构驱使第二直线导轨沿第一直线导轨滑动；工作台位于打印喷头组件及激光头组件对应的下方；Z轴驱动机构驱使工作台沿Z轴移动。本发明专利技术的广告字制造设备具有制作流程简单和灵活的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于激光雕刻及3D打印的广告字领域，尤其涉及一种集激光雕刻及3D打印一体的广告字制造设备及制造方法。
技术介绍
现有的广告字分为金属字和塑料字两种类型。而对于塑料广告字来说，其按造型可分为平鼓字、尖鼓字及圆鼓字这三种。其中，对于塑料广告字来说，其制作流程是：先把所要的字样用复印纸描在密度板上，四边各留0.5公分的加工余量；再利用雕刻机沿字样开出模具，阳模走外线，阴模走里线，并用锉刀把模具表面锉平整；然后再用锉刀和砂纸把字的阴阳模各边和各角挫成圆弧状，使圆弧状圆滑及均匀；紧接着给注塑机装上模板，利用注塑机注塑出广告字表面；最后，在切割好的底板上粘灯和上表面镶面。然后，由于现有的广告字制作不仅使用到雕刻机、注塑机等费用昂贵的设备，而且还需要较大的场地和熟练的技术工人，使得几个简单的广告字都要开一次模，因此，现有的广告字的制作流程极其繁杂，浪费大量的人力和物力，故成本昂贵；由于机床是利用刀具切削模板，在保证较少成本的基础上，不可能加工出较为复杂的广告字，且该广告字又不能随意加入自己的创意，这使得广告字皆为等高立体面，字体形状较为单一死板，而且由于传统室内发光字由于耗材及工艺的限制，立面是不能透光的。因此，急需要一种集激光雕刻及3D打印一体的广告字制造设备及制造方法来克服上述的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于提供一种集激光雕刻及3D打印一体的广告字制造设备，其能简化广告字制作流程以节省人力财力并具有制作灵活优点。本专利技术的另一目的在于提供一种集激光雕刻及3D打印一体的广告字制造方法，其能简化广告字制作流程以节省人力财力并具有制作灵活优点。为实现上述的目的，本专利技术的集激光雕刻及3D打印一体的广告字制造设备包括一框架、一第一直线导轨、一第二直线导轨、一打印喷头组件、一激光雕刻装置、一X轴驱动机构、一Y轴驱动机构、一工作台及一Z轴驱动机构。所述第一直线导轨沿Y轴方向布置并分别组装于所述框架的左右两侧处；所述第二直线导轨沿X轴方向布置，且所述第二直线导轨的左端滑设于所述框架左侧处的第一直线导轨上，所述第二直线导轨的右端滑设于所述框架右侧处的第一直线导轨上；所述打印喷头组件滑设于所述第二直线导轨上；所述激光雕刻装置包含沿X轴方向布置并装配于所述框架上的激光管及滑设于所述第二直线导轨上的激光头组件，所述激光头组件与所述激光管相配合；所述X轴驱动机构组装于所述第二直线导轨上并驱使所述打印喷头组件及激光头组件沿所述第二直线导轨滑动；所述Y轴驱动机构组装于所述框架上并驱使所述第二直线导轨沿所述第一直线导轨滑动；所述工作台位于所述打印喷头组件及激光头组件对应的下方并沿Z轴相对所述框架移动；所述Z轴驱动机构组装于所述框架并驱使所述工作台沿Z轴移动。较佳地，所述Z轴驱动机构分别位于所述工作台的左右两侧处，所述Z轴驱动机构包含Z轴电机、Z轴丝杆及Z轴丝母，所述Z轴丝杆组装于所述框架上，所述Z轴丝母套设于所述Z轴丝杆上并固定于所述工作台上，所述Z轴电机组装于所述框架上并驱使所述Z轴丝杆旋转。较佳地，所述Z轴丝杆为两个且呈一前一后布置，且所述Z轴丝杆上安装有一Z轴从动带轮，一Z轴主动带轮安装在所述Z轴电机上，一Z轴传动带绕设于所述Z轴从动带轮及Z轴主动带轮上。较佳地，所述X轴驱动机构包括X轴电机、X轴主动带轮、X轴从动带轮、第一传送带、第二传送带及同轴安装于所述第二直线导轨之右端处的第一中间轮和第二中间轮，所述X轴从动带轮安装在所述第二直线导轨的左端处，所述X轴电机安装在所述第二直线导轨上并与所述第一中间轮同侧布置，所述X轴主动带轮安装在所述X轴电机的输出轴上，所述第一传送带绕设于所述X轴主动带轮及第一中间轮上，所述第二传送带绕设于所述第二中间轮及X轴从动带轮上，所述打印喷头组件及激光头组件分别与所述第二传送带固定连接。较佳地，所述打印喷头组件包含打印电机、散热片、风扇、喷头及连接板架，所述打印电机安装在所述连接板架的下端，所述散热片组装于所述打印电机上，所述风扇组装于所述散热片上，所述喷头组装于所述散热片上，所述连接板架与所述第二传送带固定连接；所述激光头组件包含组装在一起的调整座、出光头底座、导光杆及激光头，所述调整座与所述第二传送带固定连接，所述出光头底座组装于所述调整座上，所述导光杆组装于所述出光头底座上，所述激光头组装于所述导光杆上。较佳地，所述Y轴驱动机构包含Y轴电机、Y轴主动带轮、Y轴从动带轮、旋转轴、Y轴传动带及中间传动组件，所述旋转轴沿Y轴方向组装于所述框架上，所述Y轴电机组装于所述框架上，所述Y轴主动带轮组装于所述Y轴电机的输出轴上，所述Y轴从动带轮组装于所述旋转轴上，所述Y轴传动带绕设于所述Y轴主动带轮及Y轴从动带轮上，所述中间传动组件分别位于所述工作台的左右两侧，且所述中间传动组件连接于所述旋转轴与所述框架上，所述第二直线导轨与所述中间传动组件连接。较佳地，所述中间传动组件包含前带轮、后带轮及前后传动带，所述前带轮组装于所述框架上，所述后带轮组装于所述旋转轴上，所述前后传动带绕设于所述前带轮及后带轮上，所述第二直线导轨与所述前后传动带固定连接。较佳地，所述框架下端的四周还组装有脚架，所述脚架上组装有用于使所述广告字制造设备滑行的滚轮及用于将所述滚轮抬离地面用的支撑脚座，所述支撑脚座与所述脚架呈滑动伸缩地组接。为实现上述的目的，本专利技术的集激光雕刻及3D打印一体的广告字制造方法包括如下步骤：(1)采用CAD软件对广告字进行二维建模，以得到二维模型；(2)采用所述CAD软件对所述二维模型进行处理，以得到三维模型；(3)采用激光雕刻处理软件对所述二维模型处理以生成激光雕刻代码；(4)激光雕刻机根据所述激光雕刻代码对工作台上的模板进行激光雕刻以形成一雕刻区域；(5)采用3D打印分层软件计算出所述三维模型中每一层的轮廓信息，并将该轮廓信息生成3D打印代码；(6)3D打印机根据所述3D打印代码在所述雕刻区域形成三维广告字体；(7)所述激光雕刻处理软件对所述二维模型的边缘进行描边处理以生成切边代码；(8)所述激光雕刻机根据所述切边代码对所述三维广告字体的外边缘进行切割，使所述三维广告字体与所述模板的分离；以及(9)将分离后的所述三维广告字体粘于预先布置有LED灯的底板上，并使该三维广告字体覆盖所述底板的LED灯上，得到广告字。较佳地，本专利技术的集激光雕刻及3D打印一体的广告字制造方法还包括启闭...

【技术保护点】
一种集激光雕刻及3D打印一体的广告字制造设备，其特征在于，包括：一框架；一第一直线导轨，所述第一直线导轨沿Y轴方向布置并分别组装于所述框架的左右两侧处；一第二直线导轨，所述第二直线导轨沿X轴方向布置，且所述第二直线导轨的左端滑设于所述框架左侧处的第一直线导轨上，所述第二直线导轨的右端滑设于所述框架右侧处的第一直线导轨上；一打印喷头组件，所述打印喷头组件滑设于所述第二直线导轨上；一激光雕刻装置，所述激光雕刻装置包含沿X轴方向布置并装配于所述框架上的激光管及滑设于所述第二直线导轨上的激光头组件，所述激光头组件与所述激光管相配合；一X轴驱动机构，所述X轴驱动机构组装于所述第二直线导轨上并驱使所述打印喷头组件及激光头组件沿所述第二直线导轨滑动；一Y轴驱动机构，所述Y轴驱动机构组装于所述框架上并驱使所述第二直线导轨沿所述第一直线导轨滑动；一工作台，所述工作台位于所述打印喷头组件及激光头组件对应的下方并沿Z轴相对所述框架移动；以及一Z轴驱动机构，所述Z轴驱动机构组装于所述框架并驱使所述工作台沿Z轴移动。

【技术特征摘要】
1.一种集激光雕刻及3D打印一体的广告字制造设备，其特征在于，包括：
一框架；
一第一直线导轨，所述第一直线导轨沿Y轴方向布置并分别组装于所述框
架的左右两侧处；
一第二直线导轨，所述第二直线导轨沿X轴方向布置，且所述第二直线导
轨的左端滑设于所述框架左侧处的第一直线导轨上，所述第二直线导轨的右端
滑设于所述框架右侧处的第一直线导轨上；
一打印喷头组件，所述打印喷头组件滑设于所述第二直线导轨上；
一激光雕刻装置，所述激光雕刻装置包含沿X轴方向布置并装配于所述框
架上的激光管及滑设于所述第二直线导轨上的激光头组件，所述激光头组件与
所述激光管相配合；
一X轴驱动机构，所述X轴驱动机构组装于所述第二直线导轨上并驱使所
述打印喷头组件及激光头组件沿所述第二直线导轨滑动；
一Y轴驱动机构，所述Y轴驱动机构组装于所述框架上并驱使所述第二直
线导轨沿所述第一直线导轨滑动；
一工作台，所述工作台位于所述打印喷头组件及激光头组件对应的下方并
沿Z轴相对所述框架移动；以及
一Z轴驱动机构，所述Z轴驱动机构组装于所述框架并驱使所述工作台沿
Z轴移动。
2.如权利要求1所述的集激光雕刻及3D打印一体的广告字制造设备，其
特征在于，所述Z轴驱动机构分别位于所述工作台的左右两侧处，所述Z轴驱
动机构包含Z轴电机、Z轴丝杆及Z轴丝母，所述Z轴丝杆组装于所述框架上，
所述Z轴丝母套设于所述Z轴丝杆上并固定于所述工作台上，所述Z轴电机组
装于所述框架上并驱使所述Z轴丝杆旋转。
3.如权利要求2所述的集激光雕刻及3D打印一体的广告字制造设备，其
特征在于，所述Z轴丝杆为两个且呈一前一后布置，且所述Z轴丝杆上安装有
一Z轴从动带轮，一Z轴主动带轮安装在所述Z轴电机上，一Z轴传动带绕设
于所述Z轴从动带轮及Z轴主动带轮上。
4.如权利要求1所述的集激光雕刻及3D打印一体的广告字制造设备，其
特征在于，所述X轴驱动机构包括X轴电机、X轴主动带轮、X轴从动带轮、
第一传送带、第二传送带及同轴安装于所述第二直线导轨之右端处的第一中间
轮和第二中间轮，所述X轴从动带轮安装在所述第二直线导轨的左端处，所述
X轴电机安装在所述第二直线导轨上并与所述第一中间轮同侧布置，所述X轴
主动带轮安装在所述X轴电机的输出轴上，所述第一传送带绕设于所述X轴主
动带轮及第一中间轮上，所述第二传送带绕设于所述第二中间轮及X轴从动带
轮上，所述打印喷头组件及激光头组件分别与所述第二传送带固定连接。
5.如权利要求4所述的集激光雕刻及3D打印一体的广告字制造设备，其
特征在于，所述打印喷头组件包含打印电机、散热片、风扇、喷头及连接板架，
所述打印电机安装在所述连接板架的下端，所述散热片组装于所述打印电机上，
所述风扇组装于所述散热片上，所述喷头组装于所述散...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈盛贵，谢长德，赵雄发，李楠，孙振忠，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：发明
国别省市：广东;44