[實用新型]組合式多波長激光多用加工機

無效

• 申請號: 201020162909.4
• 申請日: 2010-04-16
• 公開（公告）號: CN201659822U
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 馮愛新;孫淮陽;曹宇鵬;徐傳超;葉勇;王俊偉;聶貴鋒;周鵬程
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B44B1/00
• 分類號: B44B1/00;B41J2/435
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本實用新型涉及一種以激光為加工手段的組合加工機械，具體涉及一種通過自動調節加工平臺和激光波長從而實現激光打標，激光雕刻等多種功能的激光加工裝置。

背景技術

各種材料的激光打標廣泛的分布于眾多工業中，是激光加工最大的應用領域之一。激光打標是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射，使表層材料汽化或發生顏色變化的化學反應，從而留下永久性標記的一種打標方法。激光打標可以打出各種文字、符號和圖案等，字符大小可以從毫米到微米量級，這對產品的防偽有特殊的意義。雕刻機雖然在國內出現較早，但隨著經濟和行業的進步，從線條到圖象、從單色到彩色、從平面到立體，從無光到發光或打光。激光雕刻/切割和打標是一種嶄新的加工技術，廣泛應用于很多行業。雕刻機依據其加工原理，可以分為機械雕刻機、激光雕刻機、噴沙雕刻機、水刀切割機等，但由于激光加工較傳統的加工方式具有非接觸無損加工，標記持久清楚，雕刻快捷高效等特點，故激光打標機和激光雕刻機的應用越發廣泛。

但是，不論是激光打標機還是激光雕刻機在現實應用中仍存在著一些問題：

1、工作臺的大小和高度都相對固定，自由度不夠，限制了對某些材料進行靈活的深度加工。

2、激光器的波長和能量不能自動變化，不便于操作，這樣無形中就加大了人為工作量，削弱了機器的應用性能。

3、無論是激光打標機還是激光雕刻機其作用都相對單一，只能實現固定的打標或雕刻功能，而且價格較為昂貴，性價比較低。目前還沒有一種集打標和雕刻功能于一身的多用加工機。

本裝置即針對以上不足，通過建立在工控機上的程序對激光器發出指令得到所需波長，運用運動控制卡實現對加工平臺的自動控制，形成多種組合加工方法，從而達到打標，雕刻，一機多用的目的。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種能夠自由組合一機多用的激光加工設備，增加激光加工機的性價比，進而促進激光加工設備的推廣。

本實用新型的組合式多波長激光加工裝置，包括電腦系統、激光器，其特征在于：還包括工作臺和控制系統、He-Ne激光器、激光源參數采集系統。

其中，所述激光器可選用紅寶石激光器、釹玻璃激光器、Nd:YAG激光器等多窗口單波長輸出激光器。本實用新型選用Nd:YAG多波長激光器用以具體說明，其基礎構件包括：反射鏡、放大級聚光腔、本振級聚光腔、絲桿、聯軸器、步進電機、絲桿、聯軸器、Q開關、分光鏡、光闌，其中，分光鏡在激光器出光口部位，Q開關在分光鏡之后，放大級聚光腔在反射鏡和光闌之間，第二絲桿連接第二步進電機和第二聯軸器，第三絲桿連接第三步進電機和第三聯軸器。

其中，所述工作臺和控制系統包括有多螺紋孔工作臺底座、支撐桿、滑動裝置、滑動裝置底座、出光口吸光擋板、U軸伺服電機、多螺紋孔支架面、控制臺夾具、U軸方向導軌、激光器工作臺、Z軸伺服電機、聯軸器、絲桿、二維電控平臺、聚光鏡、反光鏡、Y軸步進電機、X軸步進電機、二維電控平臺底座、工控機、運動控制卡，激光器固定在滑動裝置上，滑動裝置安裝在滑動裝置底座上，能沿著Y軸方向滑動。滑動裝置底座在激光器工作臺上，激光器工作臺由支撐桿固定在多螺紋孔工作臺底座上面；所述反光鏡和聚光鏡固定在U軸方向導軌上，可以沿著U軸方向做進給運動，U軸伺服電機與U軸方向導軌相連，U軸方向導軌安裝在多螺紋孔支架面上，多螺紋孔支架面固定在多螺紋孔工作臺上面。其中，反光鏡高度須與激光器出光口高度平齊，聚焦鏡位于反光鏡正下方，控制臺夾具位于聚焦鏡正下方。所述控制臺夾具裝在二維電控平臺上，可以分別沿著X軸和Y軸兩個方向做進給運動，X軸步進電機和Y軸步進電機連接在二維電控平臺上，二維電控平臺底座固定在多螺紋孔工作臺底座上面；工控機通過運動控制卡與二維電控平臺、U軸方向導軌相連。

所述滑動裝置下面裝有傳動螺母連接滑動裝置底座。

所述Z軸伺服電機可以驅動第一聯軸器，帶動第一絲桿旋轉，使滑動裝置移動。

其中，所述He-Ne激光器和激光源參數采集系統由支撐桿固定在多螺紋孔支架面上，并與工控機相連。