專利名稱：一種同軸激光加工機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種同軸的激光加工機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
激光加工技術(shù)是利用激光束與物質(zhì)相互作用的特性對材料(包括金屬與非金屬)進(jìn)行鉆開、焊接、表面處理、打孔、微加工以及作為光源，識別物體等的一門技術(shù)。激光機(jī)一般靠激光電源帶動激光管發(fā)光，通過幾個反光鏡的折射，使光線傳輸?shù)郊す忸^，再由激光頭上安裝的聚焦鏡將光線匯聚成為一點(diǎn)，而這一點(diǎn)可以達(dá)到很高的溫度，從而將材料瞬間去除或切開，達(dá)到鉆開或切割目的?，F(xiàn)有的激光加工系統(tǒng)包括用于反射激光的振鏡系統(tǒng)和用于辨識加工位置的CCD圖像采集系統(tǒng)，其中振鏡系統(tǒng)需要將激光聚焦到工件的待加工位置，同時CCD圖像采集系統(tǒng)也需要采集工件上待加工位置的圖像信息，以便確認(rèn)加工位置和加工參數(shù)?，F(xiàn)在的激光加工系統(tǒng)是將所述的振鏡系統(tǒng)和CCD圖像采集系統(tǒng)采用輪換對位的方式來加工和監(jiān)控采集圖像信息，比如:電機(jī)先驅(qū)動CCD圖像采集系統(tǒng)到預(yù)定的位置進(jìn)行圖像采集，采集完成后，CXD圖像采集系統(tǒng)移開；再通過電機(jī)將振鏡系統(tǒng)驅(qū)動到預(yù)定的位置進(jìn)行切割。這種輪換對位的方式由于存在位置的交換過程，所以浪費(fèi)時間；而且由于位移過程中會存在誤差，所以也增大了加工誤差，給提高加工精度增加了難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種同軸激光加工機(jī)構(gòu)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中振鏡系統(tǒng)和CCD圖像采集系統(tǒng)輪換對位造成的加工時間慢和加工精度不高的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:一種同軸激光加工機(jī)構(gòu)，該同軸激光加工機(jī)構(gòu)包括激光器、用于反射所述激光器發(fā)出激光的振鏡系統(tǒng)，和用于定位加工位置的CCD采集系統(tǒng)；所述振鏡系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有一透光反射鏡片，所述激光器發(fā)出的激光經(jīng)所述透光反射鏡片反射后，形成加工光束，聚焦于待加工工件上；所述CXD采集系統(tǒng)透過所述透光反射鏡片采集所述待加工工件的圖像信息，且所述加工光束的光軸與所述CCD采集系統(tǒng)接收采集圖像信息的光軸同軸。在實際加工過程中，所述CCD采集系統(tǒng)可以與振鏡系統(tǒng)同時工作，而不再需要輪換移動。優(yōu)選地，所述振鏡系統(tǒng)包括第一反射鏡和所述的透光反射鏡片，所述激光器發(fā)出的激光經(jīng)過所述第一反射鏡反射后射后，射向所述透光反射鏡片；經(jīng)所述透光反射鏡片反射后，形成加工光束，所述激光器發(fā)出的激光與所述加工光束平行。優(yōu)選地，所述第一反射鏡和透光反射鏡片分別設(shè)置在第一托架和第二托架上，以便固定和移動各鏡片。優(yōu)選地，所述第一反射鏡和透光反射鏡片可調(diào)整反射角度，以適應(yīng)工件的形狀和大小。優(yōu)選地，所述CCD采集系統(tǒng)包括CCD鏡頭與第三反射鏡，所述第三反射鏡反射所述待加工工件的圖像信息，所述CCD鏡頭采集所述第三反射鏡反射的待加工工件的圖像信息。更進(jìn)一步地，，所述第三反射鏡設(shè)置于第三托架上。優(yōu)選地，所述CXD采集系統(tǒng)設(shè)置于位移平臺上；所述位移平臺可以為一維運(yùn)動平臺、二維運(yùn)動平臺或三維運(yùn)動平臺中的一個。本發(fā)明的同軸激光加工機(jī)構(gòu)，具有以下有益效果:1、C⑶鏡頭與加工光束同時工作，節(jié)約了加工時間；2、消除了信號傳輸?shù)难诱`以及位移和運(yùn)動誤差，提高了加工精度以及產(chǎn)品的良率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明同軸激光加工機(jī)構(gòu)優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明同軸激光加工機(jī)構(gòu)優(yōu)選實施例的加工流程圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明的同軸激光加工機(jī)構(gòu)如圖1所示,該同軸激光加工機(jī)構(gòu)包括激光器100，用于發(fā)射穩(wěn)定功率的激光，還包括用于反射激光器100發(fā)出的激光的振鏡系統(tǒng),和用于定位加工位置的CCD采集系統(tǒng)。本發(fā)明的振鏡系統(tǒng)內(nèi)還設(shè)置有一透光反射鏡片，即圖1中的第二反射鏡120 ;激光器100發(fā)出的激光經(jīng)透光反射鏡片反射后,形成加工光束190,聚焦于待加工工件上；所述CXD采集系統(tǒng)透過該透光反射鏡片采集待加工工件的圖像信息，所以該透光反射鏡片，即圖1中的第二反射鏡120既可以反射激光又可以投射光線；本發(fā)明中的加工光束190的光軸與CXD采集系統(tǒng)接收采集圖像信息200的光軸同軸。在本優(yōu)選實施例中，所述振鏡系統(tǒng)包括第一反射鏡110和第二反射鏡120，所述透光反射鏡片即為圖不的第二反射鏡120。激光器100發(fā)出的激光經(jīng)過第一反射鏡110反射后射后，又射向第二反射鏡120，經(jīng)第二反射鏡120反射后，形成加工光束190。加工光束190聚焦在待加工的工件上，用于切割或鉆孔等。激光器100發(fā)出的激光經(jīng)過兩次反射后的加工光束190與激光器100發(fā)出的激光平行。CCD是電稱合器件(Charge Couple Device)的簡稱,被攝物體反射光線,傳播到鏡頭，經(jīng)鏡頭聚焦到CCD芯片上，CCD根據(jù)光的強(qiáng)弱積聚相應(yīng)的電荷，經(jīng)周期性放電，產(chǎn)生表示一幅幅畫面。在本優(yōu)選實施例中，CXD采集系統(tǒng)包括CXD鏡頭170與第三反射鏡130，第三反射鏡130反射待加工工件的圖像信息，C⑶鏡頭170再從第三反射鏡130中采集的待加工工件的圖像信息200。激光器100發(fā)射激光的參數(shù)以及CCD鏡頭170采集的信息均由控制單元180控制和處理。當(dāng)然，本發(fā)明中的振鏡系統(tǒng)中也可包括更多的反射鏡，而并不限于優(yōu)選實施例中的第一反射鏡110和第二反射鏡120，只要能達(dá)到使加工光束190的光軸與采集待加工工件的圖像信息200的光軸重合即可。同時，CXD采集系統(tǒng)中的CXD鏡頭170也可直接接收待加工工件的圖像信息200，而不采用第三反射鏡130，也可以達(dá)到同軸的效果。在實際加工過程中，可采用本優(yōu)選實施例中的結(jié)構(gòu)，也可采用更多的透鏡來達(dá)到采集圖像信息的目的。如圖1所示，第一反射鏡110和第二反射鏡120分別設(shè)置在第一托架140和第二托架150上,第三反射鏡130設(shè)置于第三托架160上。同時,第一反射鏡110和第二反射鏡120可通過第一托架140和第二托架150調(diào)整反射角度。所述C⑶采集系統(tǒng)可設(shè)置于位移平臺上，以調(diào)整采集位置。所以本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可調(diào)整和擴(kuò)大激光加工的范圍。所述的位移平臺可以為一維運(yùn)動平臺、二維運(yùn)動平臺或三維運(yùn)動平臺中的一個，還可根據(jù)情況設(shè)置為可轉(zhuǎn)動的平臺。采用本發(fā)明的加工機(jī)構(gòu)進(jìn)行激光加工時，其加工流程可以如圖2所示:S1.導(dǎo)入處理物體的預(yù)設(shè)值；所述的處理，包括切割、鉆孔等；物體可以陶瓷、玻璃等；以玻璃為例，預(yù)設(shè)值可為切割的長度、寬度。S2.同時啟動CXD鏡頭170以及激光器100 ；S3.CXD鏡頭170以及加工光束190來回掃描所述的物體；激光經(jīng)過第一反射鏡110時，激光被反射向需加工物體的方向，同時需加工物體的也會反射光線，透過第二反射鏡120后射向CXD鏡頭170。S4.判斷處理部分是否達(dá)到了所述的預(yù)設(shè)值，若是，進(jìn)入步驟S5，若否，返回步驟S3 ；S5.提示處理完成并停止掃描。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種同軸激光加工機(jī)構(gòu)，其特征在于，該同軸激光加工機(jī)構(gòu)包括激光器、用于反射所述激光器發(fā)出激光的振鏡系統(tǒng)，和用于定位加工位置的CCD采集系統(tǒng)；所述振鏡系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有一透光反射鏡片，所述激光器發(fā)出的激光經(jīng)所述透光反射鏡片反射后，形成加工光束，聚焦于待加工工件上；所述CCD采集系統(tǒng)透過所述透光反射鏡片采集所述待加工工件的圖像信息，且所述加工光束的光軸與所述CCD采集系統(tǒng)接收采集圖像信息的光軸同軸。
2.如權(quán)利要求1所述的同軸激光加工機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述振鏡系統(tǒng)包括第一反射鏡和所述的透光反射鏡片，所述激光器發(fā)出的激光經(jīng)過所述第一反射鏡反射后射后，射向所述透光反射鏡片；經(jīng)所述透光反射鏡片反射后，形成加工光束，所述激光器發(fā)出的激光與所述加工光束平行。
3.如權(quán)利要求2所述的同軸激光加工機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一反射鏡和透光反射鏡片分別設(shè)置在第一托架和第二托架上。
4.如權(quán)利要求3所述的同軸激光加工機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一反射鏡和透光反射鏡片可調(diào)整反射角度。
5.如權(quán)利要求1所述的同軸激光加工機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述CCD采集系統(tǒng)包括CCD鏡頭與第三反射鏡，所述第三反射鏡反射所述待加工工件的圖像信息，所述CCD鏡頭采集所述第三反射鏡反射的待加工工件的圖像信息。
6.如權(quán)利要求5所述的同軸激光加工機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第三反射鏡設(shè)置于第三托架上。
7.如權(quán)利要求1所述的同軸激光加工機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述CCD采集系統(tǒng)設(shè)置于位移平臺上。
8.如權(quán)利要求7所述的同軸激光加工機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述位移平臺為一維運(yùn)動平臺、二維運(yùn)動平臺或三維運(yùn)動平臺中的一個。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種同軸激光加工機(jī)構(gòu)，該同軸激光加工機(jī)構(gòu)包括激光器、用于反射所述激光器發(fā)出激光的振鏡系統(tǒng)，和用于定位加工位置的CCD采集系統(tǒng)；所述振鏡系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有一透光反射鏡片，所述激光器發(fā)出的激光經(jīng)所述透光反射鏡片反射后，形成加工光束，聚焦于待加工工件上；所述CCD采集系統(tǒng)透過所述透光反射鏡片采集所述待加工工件的圖像信息，且所述加工光束的光軸與所述CCD采集系統(tǒng)接收采集圖像信息的光軸同軸。在實際加工過程中，所述CCD采集系統(tǒng)可以與振鏡系統(tǒng)同時工作，而不再需要輪換移動，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的加工時間慢和加工精度不高的問題。
文檔編號B23K26/06GK103170733SQ201310112400
公開日2013年6月26日 申請日期2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月1日
發(fā)明者彭信翰 申請人:深圳市木森科技有限公司