[發(fā)明專利]一種三維立體紋理成型的激光雕刻裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210374557.6
• 申請(qǐng)日: 2022-04-11
• 公開（公告）號(hào): CN114589410A
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李旭峰;張鴻飛;李有盛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鐳澤精密制造（蘇州）有限公司
• 主分類號(hào): B23K26/362
• 分類號(hào): B23K26/362;B23K26/70
• 代理公司: 蘇州博格華瑞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32558
• 代理人: 匡立嶺

本發(fā)明提供了一種三維立體紋理成型的激光雕刻裝置，包括五軸數(shù)控平臺(tái)，激光刻印組件，在線視覺檢測(cè)組件；所述五軸數(shù)控平臺(tái)包括工作臺(tái)，設(shè)置于所述工作臺(tái)上且能夠驅(qū)動(dòng)激光刻印組件作沿X軸方向，沿Y軸方向，以及沿Z軸方向變位的氣浮導(dǎo)軌移動(dòng)模組，以及驅(qū)動(dòng)加工工件作A軸與C軸變動(dòng)的直驅(qū)AC軸移動(dòng)模組，所述激光雕刻裝置配置有CAM軟件系統(tǒng)與五軸數(shù)控系統(tǒng)，通過所述CAM軟件系統(tǒng)控制所述五軸數(shù)控系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所述五軸數(shù)控平臺(tái)完成數(shù)控變位，所述CAM軟件轉(zhuǎn)換生成激光刻印程序控制所述激光刻印組件與在線視覺檢測(cè)組件時(shí)實(shí)檢測(cè)刻印。通過本發(fā)明的公開，為高精度紋理加工提供了選擇，能夠降低能耗，提高加工紋理質(zhì)量與效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光紋理雕刻技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種三維立體紋理成型的激光雕刻裝置。

背景技術(shù)

激光是20世紀(jì)60年代的新光源，具有方向性好、亮度高、單色性好和高能量密度等特點(diǎn)。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)激光市場(chǎng)主要分為激光加工設(shè)備、光通信器件與設(shè)備、激光測(cè)量設(shè)備、激光器、激光醫(yī)療設(shè)備、激光元部件等，其產(chǎn)品主要應(yīng)用于工業(yè)加工和光通信市場(chǎng)，兩者占據(jù)了近7成的市場(chǎng)空間。

我國(guó)激光應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑿纬梢约す饧庸ぁ⒓す馔ㄐ拧⒓す忉t(yī)療、激光顯示、激光全息等為產(chǎn)業(yè)的激光產(chǎn)業(yè)群，行業(yè)發(fā)展前景看好。激光技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，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(duì)材料(包括金屬與非金屬)進(jìn)行切割、焊接、表面處理、打孔、微加工以及做為光源，識(shí)別物體等的一門技術(shù)，傳統(tǒng)應(yīng)用最大的領(lǐng)域?yàn)榧す饧庸ぜ夹g(shù)。激光打標(biāo)：在各種材料和幾乎所有行業(yè)均得到廣泛應(yīng)用，目前使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半導(dǎo)體泵浦激光器。

而現(xiàn)有的激光設(shè)備采用傳統(tǒng)滾動(dòng)滑軌滑塊進(jìn)行移載導(dǎo)向，滾動(dòng)導(dǎo)軌的摩擦大、抗震性差、運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)、壽命低，是其在應(yīng)用方面欠缺；由于激光器發(fā)射出的激光需要時(shí)刻精準(zhǔn)于加工件面域及大幅面曲面的拼接，在刻印過程中采用傳統(tǒng)滾動(dòng)滑軌滑塊進(jìn)行移載導(dǎo)向的配置，其欠缺會(huì)使激光刻印的高精度需求不可實(shí)現(xiàn)。

有鑒于此，有必要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的激光設(shè)備結(jié)構(gòu)予以改進(jìn)，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于公開一種三維立體紋理成型的激光雕刻裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)拼幅完成三維立體紋理成型的激光雕刻，克服了藥水蝕刻對(duì)設(shè)計(jì)紋理的局限與缺點(diǎn)，為高精度紋理加工提供了選擇，能夠降低能耗，提高加工紋理質(zhì)量與效果。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種三維立體紋理成型的激光雕刻裝置，包括五軸數(shù)控平臺(tái)，激光刻印組件，在線視覺檢測(cè)組件；

所述五軸數(shù)控平臺(tái)包括工作臺(tái)，設(shè)置于所述工作臺(tái)上且能夠驅(qū)動(dòng)激光刻印組件作沿X軸方向，沿Y軸方向，以及沿Z軸方向變位的氣浮導(dǎo)軌移動(dòng)模組，以及驅(qū)動(dòng)加工工件作A軸與C軸變動(dòng)的直驅(qū)AC軸移動(dòng)模組，

所述氣浮導(dǎo)軌移動(dòng)模組包括：相互垂直設(shè)置的X軸移動(dòng)模組，Y軸移動(dòng)模組以及Z軸移動(dòng)模組，所述激光刻印組件與所述Z軸移動(dòng)模組通過連接橋梁固定連接，所述在線視覺檢測(cè)組件位于所述激光刻印組件的旁軸設(shè)置；

所述直驅(qū)AC軸移動(dòng)模組包括第一移載A軸傾斜組件與第二移載C軸旋轉(zhuǎn)組件以及工件臺(tái)，所述工件臺(tái)設(shè)置于所述第二移載C軸旋轉(zhuǎn)組件的上方并由所述第二移載C軸旋轉(zhuǎn)組件帶動(dòng)作周向旋轉(zhuǎn)，所述第一移載A軸傾斜組件能夠以X軸為支點(diǎn)帶動(dòng)所述第二移載C軸旋轉(zhuǎn)組件朝Y軸方向作傾斜擺動(dòng)；

所述激光雕刻裝置配置有CAM軟件系統(tǒng)與五軸數(shù)控系統(tǒng)，通過所述CAM軟件系統(tǒng)控制所述五軸數(shù)控系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所述五軸數(shù)控平臺(tái)完成數(shù)控變位，所述CAM軟件轉(zhuǎn)換生成激光刻印程序控制所述激光刻印組件與在線視覺檢測(cè)組件時(shí)實(shí)檢測(cè)刻印。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述激光刻印組件采用光纖激光器、軟光路、硬光路、擴(kuò)束鏡、3D振鏡、激光驅(qū)控系統(tǒng)配置構(gòu)成。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一移載A軸傾斜組件與所述第二移載C軸旋轉(zhuǎn)組件均采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)且通過配置光柵尺實(shí)現(xiàn)光學(xué)閉環(huán)控制。