專利名稱：一種基于振鏡陣列的激光在線高速刻痕裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于振鏡陣 列的激光在線高速刻痕裝置。
技術(shù)背景自激光誕生起，人們便稱之為"解決問(wèn)題的工具"。激光加工高 效清潔、精確細(xì)致、能加工形狀復(fù)雜的曲面，在打標(biāo)、打孔、刻痕、 雕花、切割等方面有著廣泛的應(yīng)用空間。以取向硅鋼刻痕為例，取向硅鋼是電力、電子和軍事工業(yè)中不 可缺少的重要金屬功能材料，其制造技術(shù)和質(zhì)量直接影響電能的生 產(chǎn)和使用效率。激光表面微刻痕技術(shù)是改善取向硅鋼磁疇分布，降 低鐵損，從而提高取向硅鋼質(zhì)量的有效手段。國(guó)內(nèi)外公開的加工方 案多采用棱柱轉(zhuǎn)鏡，光路復(fù)雜，而且達(dá)不到硅鋼表面微刻痕設(shè)備的 在線生產(chǎn)要求，特別是掃描速度距離在線生產(chǎn)要求的指標(biāo)很遠(yuǎn)。例 如授權(quán)號(hào)為44218551的美國(guó)專利介紹了一種采用轉(zhuǎn)鏡、準(zhǔn)直系統(tǒng) 和柱面透鏡的硅鋼微刻痕方案。授權(quán)號(hào)為4535218的美國(guó)專利介紹 了一種采用轉(zhuǎn)鏡并結(jié)合滾壓工藝的硅鋼微刻痕方案。上述這些方案 雖然解決了在線刻痕的問(wèn)題，但是效率比較低，離在線生產(chǎn)要求還 很遠(yuǎn)。另外，在人造皮革打孔、雕花、煙標(biāo)等在線加工場(chǎng)合，現(xiàn)行 的技術(shù)方案也難以滿足高生產(chǎn)效率的要求。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種基于振鏡 陣列的激光在線高速刻痕裝置，其具有適應(yīng)性強(qiáng)、刻痕速度快、掃 描幅面寬、生產(chǎn)效率高、能實(shí)時(shí)監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn)，能有效細(xì)化磁疇，減 少鐵損，顯著提高取向硅鋼的質(zhì)量。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案 一種基于振鏡陣列的激光在線高速刻痕裝置，它包括傳送帶， 它還包括振鏡陣列、激光器陣列、用于控制振鏡陣列和激光器陣列的 控制裝置，振鏡陣列和激光陣列位于傳送帶正上方，激光器陣列里的 每個(gè)激光器與振鏡陣列里的振鏡相對(duì)應(yīng)設(shè)置，用于控制振鏡陣列掃描 軌跡和速度的控制裝置通過(guò)電纜分別與振鏡陣列、激光器陣列相連 接。其中所述振鏡陣列由多個(gè)沿橫向布置的振鏡和多個(gè)沿縱向布置 的振鏡構(gòu)成。其中所述激光器陣列分成兩個(gè)子陣列分別對(duì)應(yīng)設(shè)于振鏡陣列的 兩個(gè)子陣列的兩端。本實(shí)用新型有益效果為本實(shí)用新型包括傳送帶、振鏡陣列、 激光器陣列、用于控制振鏡陣列和激光器陣列的控制裝置，振鏡陣 列和激光器陣列位于傳送帶正上方，激光器陣列里的每個(gè)激光器與 振鏡陣列里的振鏡相對(duì)應(yīng)設(shè)置，用于控制振鏡陣列掃描軌跡和速度 的控制裝置通過(guò)電纜分別與振鏡陣列、激光器陣列電連接。取向硅 鋼帶高速連續(xù)送進(jìn)的情況下，振鏡陣列中的各臺(tái)振鏡協(xié)同配合掃描，橫向各臺(tái)振鏡同時(shí)進(jìn)行掃描，刻出多段刻痕，通過(guò)拼接實(shí)現(xiàn)激光高 速掃描一條刻痕，縱向各臺(tái)振鏡亦同時(shí)進(jìn)行掃描，通過(guò)縱向之間有 規(guī)律的相互錯(cuò)開，同時(shí)掃描出多條刻痕。振鏡陣列全部由二維振鏡 組成，每臺(tái)振鏡能夠?qū)す馐M(jìn)行二維插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)和焦距的適當(dāng)調(diào)整， 能夠?qū)崿F(xiàn)平面內(nèi)任意曲線的激光掃描。相對(duì)應(yīng)振鏡陣列，光源采用 激光器陣列，每臺(tái)振鏡對(duì)應(yīng)一臺(tái)激光器。振鏡陣列與激光器陣列統(tǒng) 一由控制器進(jìn)行監(jiān)控。與現(xiàn)有的取向硅鋼激光刻痕系統(tǒng)相比，本實(shí) 用新型具有適應(yīng)性強(qiáng)、刻痕速度快、掃描幅面寬、生產(chǎn)效率高、能 實(shí)時(shí)監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn)，能有效細(xì)化磁疇，減少鐵損，顯著提高取向硅鋼 的質(zhì)量。對(duì)于人造皮革打孔、雕花、煙標(biāo)等需要高生產(chǎn)效率的場(chǎng)合， 基于振鏡陣列大幅面激光高速在線加工系統(tǒng)也能滿足要求。振鏡陣 列中的各臺(tái)振鏡在其對(duì)應(yīng)的掃描范圍進(jìn)行加工，然后各個(gè)加工面再 拼接成一個(gè)完整的加工形狀，從而使生產(chǎn)效率大幅度的提高。

附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明，見附圖1， 一種基于振鏡陣列的激光在線高速刻痕裝置，它包括傳送帶4、振鏡陣列2、 激光器陣列1、用于控制振鏡陣列2和激光器陣列1的控制裝置3， 振鏡陣列2和激光器陣列1位于傳送帶4正上方，激光器陣列1里 的每個(gè)激光器11與振鏡陣列2里的振鏡21相對(duì)應(yīng)設(shè)置，用于控制 振鏡陣列2掃描軌跡和速度的控制裝置3通過(guò)電纜分別與振鏡陣列2、激光器陣列1電連接。振鏡陣列2由多個(gè)沿橫向移動(dòng)的橫向振鏡 21和多個(gè)沿縱向移動(dòng)的縱向振鏡21構(gòu)成，橫向、縱向分別為X向和 Y向。激光器陣列1分成兩個(gè)子陣列分別對(duì)應(yīng)設(shè)于振鏡陣列2的兩個(gè) 子陣列的兩端。根據(jù)取向硅鋼傳送帶4的傳送速度，控制裝置3向激光器陣列1 和振鏡陣列2發(fā)出各自對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，控制激光器陣列1發(fā)出一 定能量的激光束射向振鏡陣列2，同時(shí)控制振鏡陣列2對(duì)射入的激光 束進(jìn)行X、 Y兩個(gè)方向的二維插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)和適當(dāng)?shù)慕咕嗾{(diào)整，使得投 射出來(lái)的激光束順著取向硅鋼傳送方向的偏轉(zhuǎn)一定角度，以適當(dāng)?shù)?速度在硅鋼片表面掃描出符合形狀、間距、深度和寬度要求的細(xì)微 刻痕。在激光束高速掃描刻痕的過(guò)程中，系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)振鏡21中控 制X方向的反射鏡和控制Y方向的反射鏡對(duì)激光束的掃描軌跡進(jìn)行 調(diào)整，以保證能掃描出符合形狀要求的刻痕；同時(shí)改變振鏡21中聚 焦鏡的相對(duì)位置以調(diào)整激光束的焦點(diǎn)，以保證取向硅鋼被加工處始 終處于激光束的焦點(diǎn)位置。在取向硅鋼傳送帶4保持勻速的情況下， 改變激光束掃描速度和激光束能量可以改變掃描刻痕的深度和寬 度。本實(shí)用新型采用多臺(tái)振鏡21構(gòu)成振鏡陣列2，每臺(tái)振鏡21對(duì)應(yīng) 一定的刻痕范圍。從激光器陣列1發(fā)出的激光束經(jīng)過(guò)振鏡陣列2在 X、 Y兩個(gè)方向的二維插補(bǔ)和焦距的調(diào)整后，投射向高速連續(xù)傳送中 的取向硅鋼片表面，刻出有規(guī)律的符合要求的微細(xì)刻痕。每一束激 光可以刻出一段刻痕， 一排激光可同時(shí)刻出多段刻痕并拼接成一條刻痕；幾排激光可詞時(shí)刻出多條縱向錯(cuò)開的刻痕。因此本實(shí)用排激 光可同時(shí)刻出多條縱向錯(cuò)開的刻痕。因此本實(shí)用新型具有適應(yīng)性新 型具有適應(yīng)性強(qiáng)、刻痕速度快、掃描幅面寬、生產(chǎn)效率高、能實(shí)時(shí) 監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn)，能有效細(xì)化磁疇，減少鐵損，顯著提高取向硅鋼的質(zhì)本實(shí)用新型對(duì)于人造皮革打孔、雕花、煙標(biāo)等需要高生產(chǎn)效率 的場(chǎng)合也能滿足要求。振鏡陣列2中的各臺(tái)振鏡21在其對(duì)應(yīng)的掃描 范圍進(jìn)行加工，然后各個(gè)加工面再拼接成一個(gè)完整的加工形狀，從 而使生產(chǎn)效率大幅度的提高。當(dāng)然，以上所述之實(shí)施例，只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)例而己，并 非來(lái)限制本實(shí)用新型實(shí)施范圍，故凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本實(shí)用新型申 請(qǐng)專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種基于振鏡陣列的激光在線高速刻痕裝置，它包括傳送帶(4)，其特征在于它還包括振鏡陣列(2)、激光器陣列(1)、用于控制振鏡陣列(2)和激光器陣列(1)的控制裝置(3)，振鏡陣列(2)和激光陣列位于傳送帶(4)正上方，激光器陣列(1)里的每個(gè)激光器(11)與振鏡陣列(2)里的振鏡(21)相對(duì)應(yīng)設(shè)置，用于控制振鏡陣列(2)掃描軌跡和速度的控制裝置(3)通過(guò)電纜分別與振鏡陣列(2)、激光器陣列(1)相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于振鏡陣列的激光在線高速刻 痕裝置，其特征在于所述振鏡陣列(2)由多個(gè)沿橫向布置的振鏡(21)和多個(gè)沿縱向布置的振鏡(21)構(gòu)成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于振鏡陣列的激光在線高速刻 痕裝置，其特征在于所述激光器陣列(1)分成兩個(gè)子陣列分別對(duì) 應(yīng)設(shè)于振鏡陣列(2)的兩個(gè)子陣列的兩端。
專利摘要本實(shí)用新型涉及激光加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于振鏡陣列的激光在線高速刻痕裝置，它包括機(jī)架、傳送帶、振鏡陣列、激光器陣列、用于控制振鏡陣列和激光器陣列的控制裝置，振鏡陣列和激光陣列位于傳送帶正上方，激光器陣列與振鏡陣列對(duì)應(yīng)設(shè)置，用于控制振鏡陣列掃描軌跡和速度的控制裝置通過(guò)電纜分別與振鏡陣列、激光器陣列電連接；本實(shí)用新型具有適應(yīng)性強(qiáng)、刻痕速度快、掃描幅面寬、生產(chǎn)效率高、能實(shí)時(shí)監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn)，能有效細(xì)化磁疇，減少鐵損，顯著提高取向硅鋼的質(zhì)量。
文檔編號(hào)B23K26/38GK201091958SQ20072005862
公開日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2007年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月23日
發(fā)明者周輔林, 彭芳瑜, 朱國(guó)力, 斌 李, 段正澄, 禹 黃, 龔時(shí)華 申請(qǐng)人:東莞華中科技大學(xué)制造工程研究院;華中科技大學(xué)