一種激光加工系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及激光應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種激光加工系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]激光作為上世紀(jì)發(fā)明的新光源，它具有方向性好、亮度高、單色性好及高能量密度等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、通訊、信息處理、醫(yī)療衛(wèi)生、軍事、文化教育以及科研等方面。
[0003]激光加工作為激光系統(tǒng)最常用的應(yīng)用，主要技術(shù)包括激光打標(biāo)、激光鉆孔、立體光刻、激光刻蝕、激光焊接、激光切割、表面改性、微加工及光化學(xué)沉積等。
[0004]傳統(tǒng)的加工形式為機(jī)械加工，但機(jī)械加工方法因?qū)Σ牧系倪x擇性較高對(duì)柔性材料適于較厚材料的加工，但厚度較小的材料卻不宜加工；對(duì)硬性材料適于較薄材料的加工，但厚度較厚的材料卻不宜加工，且機(jī)械加工所用的模具損耗較嚴(yán)重，使加工成本增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服上述缺陷，本實(shí)用新型的目的即在于提供一種激光加工系統(tǒng)。
[0006]—種激光加工系統(tǒng)，所述激光加工系統(tǒng)設(shè)置在加工機(jī)床上，所述加工機(jī)床包括底座和加工臺(tái)；所述激光加工系統(tǒng)包括激光器、光路傳輸機(jī)構(gòu)和加工頭；所述光路傳輸機(jī)構(gòu)分別連接激光器和加工頭；所述加工頭設(shè)置在加工臺(tái)的上方。
[0007]進(jìn)一步的，激光加工系統(tǒng)具有承載體，所述承載體包括相對(duì)設(shè)置在機(jī)床底座上的立柱和固定設(shè)置于所述立柱上的橫梁，所述激光器、光路傳輸機(jī)構(gòu)和加工頭設(shè)置在所述橫梁上。
[0008]更進(jìn)一步的，所述加工頭包括固定加工頭、旋切加工頭和振鏡加工頭中的一種或幾種。
[0009]具體的，所述固定加工頭安裝在立柱側(cè)面的陣列加工頭安裝架上，所述陣列加工頭安裝架通過(guò)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與承載體連接。
[0010]具體的，所述旋切加工頭固定安裝在橫梁上直線電機(jī)的一個(gè)滑板上，所述滑板位于直線電機(jī)的一端。
[0011]具體的，所述振鏡加工頭安裝在固定在橫梁上直線電機(jī)的另一個(gè)滑板上，上述兩個(gè)滑板分別位于直線電機(jī)的兩端。
[0012]進(jìn)一步的，所述光路傳輸機(jī)構(gòu)包括光束切換機(jī)構(gòu)和光路轉(zhuǎn)向模塊。
[0013]作為一種改進(jìn)，所述光束切換機(jī)構(gòu)設(shè)置在加工頭和激光器之間；所述光束切換機(jī)構(gòu)包括直角棱鏡，通過(guò)直角棱鏡運(yùn)動(dòng)到不同位置，將激光器產(chǎn)生的激光分為多種不同路徑進(jìn)行傳輸。
[0014]作為一種改進(jìn)，所述光路轉(zhuǎn)向模塊設(shè)置在光束切換機(jī)構(gòu)與加工頭之間；所述光路轉(zhuǎn)向模塊包括至少一組平面鏡，所述平面鏡通過(guò)安裝座固定設(shè)置在橫梁上。
[0015]作為一種改進(jìn)，所述激光加工系統(tǒng)還包括設(shè)置在激光器與光束切換機(jī)構(gòu)之間的光束調(diào)整模塊，所述光束調(diào)整模塊由順次設(shè)置的雙光楔補(bǔ)償器、擴(kuò)束鏡、功率調(diào)節(jié)裝置、光闌組成。
[0016]本實(shí)用新型一種激光加工系統(tǒng)，采用激光進(jìn)行沖孔可減小機(jī)械加工中對(duì)材料的選擇性，以及避免在沖孔過(guò)程中存在未加工完全的情況，加工成本低廉，使用壽命長(zhǎng)；并且孔距和孔型能夠根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]為了易于說(shuō)明，本實(shí)用新型由下述的較佳實(shí)施例及附圖作詳細(xì)描述。
[0018]圖1為本實(shí)用新型一種激光加工系統(tǒng)的主視圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型一種激光加工系統(tǒng)的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0021]如圖1-2所示，本實(shí)用新型一種激光加工系統(tǒng)，該激光加工系統(tǒng)設(shè)置在加工機(jī)床上，所述加工機(jī)床包括底座和加工臺(tái)，其主要包括激光器6、光路傳輸機(jī)構(gòu)和加工頭等組件；其中光路傳輸機(jī)構(gòu)分別連接激光器6和加工頭。激光加工系統(tǒng)還包括由兩個(gè)立柱4和橫梁5組成“倒C型”承載體，所述激光器6、光路傳輸機(jī)構(gòu)和加工頭設(shè)置在所述橫梁5上；加工頭設(shè)置在加工臺(tái)的上方。
[0022]上述加工頭可以包括三種激光加工頭，分別為固定加工頭1、旋切加工頭2和振鏡加工頭3。
[0023]第一種固定加工頭1，其安裝在立柱4側(cè)面的陣列加工頭安裝架上，通過(guò)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接在承載體上；固定加工頭1用于加工固定間距的孔，固定加工頭1的加工形式為當(dāng)光束引入振鏡后，通過(guò)振鏡掃描分出多個(gè)光環(huán)，光環(huán)分別進(jìn)入對(duì)應(yīng)的固定加工頭1中經(jīng)反射和聚焦后在待加工薄膜上沖孔加工；可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的快速?zèng)_孔加工，孔間距的精度可達(dá)
0.01mm，孔徑加工精度為0.1mm。
[0024]第二種旋切加工頭22用于變間距的快速孔加工，所述旋切加工頭2和振鏡加工頭3分別安裝在固定在橫梁5上的直線電機(jī)的兩個(gè)滑板上，兩個(gè)滑板分別位于直線電機(jī)的兩端；旋切加工頭2加工形式與固定加工頭1的加工形式相似，但是區(qū)別在于光環(huán)唯一和光束傳輸距離可變化；所述旋切加工頭2可通過(guò)可編程微處理器對(duì)孔間距進(jìn)行設(shè)置，孔間距的精度可達(dá)0.01mm，孔徑加工精度為0.1mm。
[0025]第三種振鏡加工頭3用于變間距異型孔加工，可通過(guò)可編程微處理器對(duì)孔間距和孔形狀進(jìn)行設(shè)置，振鏡加工頭3的加工形式為將光束引入振鏡中，振鏡上連接場(chǎng)鏡進(jìn)行直接加工，孔間距的精度可達(dá)0.01mm，孔徑加工精度為0.1mm。。
[0026]以上三種加工形式在同一時(shí)間內(nèi)只能有一種在工作，當(dāng)固定加工頭1在工作時(shí)，其他兩種加工頭分別在直線電機(jī)的兩端固定不動(dòng)，固定加工頭1由運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)將其運(yùn)動(dòng)至待加工區(qū)域；當(dāng)旋切加工頭2在工作時(shí)，固定加工頭1被運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)退出加工區(qū)域，振鏡加工頭3在直線電機(jī)右端固定不動(dòng)；當(dāng)振鏡加工頭3在工作時(shí)，固定加工頭1被運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)退出加工區(qū)域，旋切加工頭2在直線電機(jī)左端固定不動(dòng)。
[0027]所述光路傳輸機(jī)構(gòu)用于將激光器6產(chǎn)生的激光準(zhǔn)確的傳輸至需要進(jìn)行加工的加工頭；其包括順次設(shè)置的光路調(diào)整模塊7、光束切換機(jī)構(gòu)9和光路轉(zhuǎn)向模塊8。
[0028]光路調(diào)整模塊7設(shè)置在激光器6與光束切換機(jī)構(gòu)9之間，用于對(duì)激光束進(jìn)行指向、大小和形狀進(jìn)行修正。所述光路調(diào)整模塊7由順次設(shè)置的雙光楔補(bǔ)償器、擴(kuò)束鏡、功率調(diào)節(jié)裝置、光闌組成。其中雙光楔補(bǔ)償器用于調(diào)節(jié)激光光束指向；擴(kuò)束鏡用于改變光束直徑；功率調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)激光光束的功率大?。还怅@用于調(diào)節(jié)光束的形狀。
[0029]光束切換機(jī)構(gòu)9設(shè)置在加工頭和激光器6之間；所述光束切換機(jī)構(gòu)9包括直角棱鏡，通過(guò)直角棱鏡運(yùn)動(dòng)到不同位置，將激光器6產(chǎn)生的激光分為多種不同路徑進(jìn)行傳輸，本實(shí)施例采用三個(gè)加工頭，因此光束切換機(jī)構(gòu)9能夠?qū)⒓す夥殖扇N路徑進(jìn)行傳輸，根據(jù)事先確定的使用哪個(gè)加工頭，通過(guò)光束切換機(jī)構(gòu)9切換至該加工頭對(duì)應(yīng)的路徑。
[0030]光路轉(zhuǎn)向模塊8設(shè)置在光束切換機(jī)構(gòu)9與加工頭之間；所述光路轉(zhuǎn)向模塊8包括至少一組平面鏡，所述平面鏡通過(guò)安裝座固定設(shè)置在橫梁5上。經(jīng)光束切換機(jī)構(gòu)9選擇路徑之后，有光路轉(zhuǎn)向模塊8將激光束進(jìn)行反射轉(zhuǎn)向傳輸直至激光束到達(dá)事先選擇的加工頭進(jìn)行加工。
[0031]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則的內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍的內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種激光加工系統(tǒng)，所述激光加工系統(tǒng)設(shè)置在加工機(jī)床上，所述加工機(jī)床包括底座和加工臺(tái)；其特征在于，包括激光器、光路傳輸機(jī)構(gòu)和加工頭；所述光路傳輸機(jī)構(gòu)分別連接激光器和加工頭；所述加工頭設(shè)置在加工臺(tái)的上方。2.如權(quán)利要求1所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于，激光加工系統(tǒng)具有承載體，所述承載體包括相對(duì)設(shè)置在機(jī)床底座上的立柱和固定設(shè)置于所述立柱上的橫梁，所述激光器、光路傳輸機(jī)構(gòu)和加工頭設(shè)置在所述橫梁上。3.如權(quán)利要求2所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于，所述加工頭包括固定加工頭、旋切加工頭和振鏡加工頭中的一種或幾種。4.如權(quán)利要求3所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于，所述固定加工頭安裝在立柱側(cè)面的陣列加工頭安裝架上，所述陣列加工頭安裝架通過(guò)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與承載體連接。5.如權(quán)利要求3所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于，所述旋切加工頭固定安裝在橫梁上直線電機(jī)的一個(gè)滑板上，所述滑板位于直線電機(jī)的一端。6.如權(quán)利要求5所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于，所述振鏡加工頭安裝在固定在橫梁上直線電機(jī)的另一個(gè)滑板上，上述兩個(gè)滑板分別位于直線電機(jī)的兩端。7.如權(quán)利要求4-6任意一項(xiàng)所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于，所述光路傳輸機(jī)構(gòu)包括光束切換機(jī)構(gòu)和光路轉(zhuǎn)向模塊。8.如權(quán)利要求7所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于，所述光束切換機(jī)構(gòu)設(shè)置在加工頭和激光器之間；所述光束切換機(jī)構(gòu)包括直角棱鏡，通過(guò)直角棱鏡運(yùn)動(dòng)到不同位置，將激光器產(chǎn)生的激光分為多種不同路徑進(jìn)行傳輸。9.如權(quán)利要求7所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于，所述光路轉(zhuǎn)向模塊設(shè)置在光束切換機(jī)構(gòu)與加工頭之間；所述光路轉(zhuǎn)向模塊包括至少一組平面鏡，所述平面鏡通過(guò)安裝座固定設(shè)置在橫梁上。10.如權(quán)利要求8或9任意一項(xiàng)所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于，所述激光加工系統(tǒng)還包括設(shè)置在激光器與光束切換機(jī)構(gòu)之間的光束調(diào)整模塊，所述光束調(diào)整模塊由順次設(shè)置的雙光楔補(bǔ)償器、擴(kuò)束鏡、功率調(diào)節(jié)裝置、光闌組成。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及激光應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種激光加工系統(tǒng)，所述激光加工系統(tǒng)設(shè)置在加工機(jī)床上，所述加工機(jī)床包括底座和加工臺(tái)，所述激光加工系統(tǒng)包括激光器、光路傳輸機(jī)構(gòu)和加工頭；所述光路傳輸機(jī)構(gòu)分別連接激光器和加工頭；所述加工頭設(shè)置在加工臺(tái)的上方。本實(shí)用新型采用激光進(jìn)行沖孔可減小機(jī)械加工中對(duì)材料的選擇性，以及避免在沖孔過(guò)程中存在未加工完全的情況，加工成本低廉，使用壽命長(zhǎng)；并且孔距和孔型能夠根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。
【IPC分類】B23K26/382, B23K26/70
【公開號(hào)】CN204997229
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520762582
【發(fā)明人】李明, 王強(qiáng), 趙衛(wèi), 江浩
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所
【公開日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年9月29日