CN203471145U - 激光加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种激光加工装置，包括床身、横梁和激光加工系统，该激光加工系统包括激光加工组件，其中：所述的床身上设置有至少两个可移动的定位工作平台；所述的激光加工组件活动设置于横梁上，并位于定位工作平台的上方；本实用新型通过激光加工组件连续对两个以上的定位工作平台上的加工件进行加工，节省加工件的更换时间，激光加工组件可连续工作，大幅度提高了加工效率。

Description

激光加工装置

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，尤其涉及一种激光加工装置。 

背景技术

随着机器和仪器设备的需求量日益剧增，比如，在电子，汽车，航天以及测量实验设备等行业，线路板的需求量也日益增加，其应用也越来越广泛，由于机器及仪器设备的小型化，以及加工的精度要求，对PCB的要求也越来越高，然而，现有技术中的PCB板的加工方法是将PCB板置于一工作平台上，加工后再通过人工或复杂的传送装置送入下一工序进行加，激光加工系统需要停止，待下一工作平台传送到加工区域再进行下一轮的加工。目前，业内也有将ＰＣＢ板设置于多个工作平台上，但其是采用多套激光加工系统来进行加工，同样需要激光加工系统暂停工作，从而使产品在加工过程中需要间断地进行加工，产品加工的效率也低，不能满足市场的需求。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于：针对现有技术的不足，而提供一种激光加工装置，其可解决现有技术中激光加工效率低的问题。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种激光加工装置，包括床身、横梁和激光加工系统，该激光加工系统包括激光加工组件，其中：所述的床身上设置有至少两个可移动的定位工作平台；所述的激光加工组件活动设置于横梁上，并位于定位工作平台的上方。 

本实用新型进一步的优选方案是：所述的激光加工组件为一套，通过该一套激光加工组件对至少两个以上的定位工作平台上的加工件进行加工。 

本实用新型进一步的优选方案是：所述的横梁上设置有激光光路传输和定位的X轴单元，该X轴单元上设置有Z轴单元，所述的激光加工组件设置于该Z轴单元上；所述的床身上设置有用于承载定位工作平台的Y轴单元。 

本实用新型进一步的优选方案是：所述的X轴单元包括X轴导轨组件、X轴动力装置、X轴固定板，所述的Z轴单元设置于该X轴固定板上，该X轴动力装置驱动Z轴单元作X向运动。 

本实用新型进一步的优选方案是：所述的激光加工组件包括装置激光器、CCD定位系统，聚焦镜，以及振镜扫描系统，所述的CCD定位系统，聚焦镜和振镜扫描系统安装于Z轴单元上，所述的激光器安装于横梁上。 

本实用新型进一步的优选方案是：所述的激光加工系统还包括光学传导系统，其包括扩束镜、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜和第四反射镜，所述的扩束镜、第一反射镜、第二反射镜安装于横梁上，所述的第三反射镜安装于X轴单元上，所述的第四反射镜安装于Z轴单元上。 

本实用新型进一步的优选方案是：所述的Z轴单元包括Z轴动力装置和Z轴底板，所述的第四反射镜、CCD定位系统、振镜扫描系统和聚焦镜设置于该Z轴底板上，该Z轴动力装置驱动Z轴底板作Z轴方向运动。 

本实用新型进一步的优选方案是：所述的Y轴单元包括Y轴导轨组件和Y轴动力装置，所述定位工作平台活动设置于该Y轴导轨组件上，通过Y轴动力装置驱动定位工作平台作Y轴方向的运动。 

本实用新型进一步的优选方案是：所述的Y轴单元包括Y1轴单元和Y2轴单元，该Y1轴单元包括Y1轴动力装置和Y1轴导轨组件，该Y2轴单元包括 Y2轴动力装置和Y2轴导轨组件；所述的定位工作平台为两个，分别设置于该Y1导轨组件和Y2轴导轨组件上，分别通过Y1轴动力装置和Y2轴动力装置驱动该两个定位工作平台运动。 

本实用新型进一步的优选方案是：所述的Z轴底板上还设置有吸尘装置。 

实施本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：本实用新型在床身上设置至少两个承载待加工件并可移动的定位工作平台，并在横梁上活动设置激光加工组件，当激光加工组件加工完其一个定位工作平台上的加工件后，即可在横梁上移动，连续加工下一个定位工作平台上的加工件，从而，节省加工件的更换时间，激光加工组件可连续工作，大幅度提高了加工效率。 

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中： 

图1是本实用新型实施例的激光加工装置的结构示意图； 

图2是本实用新型实施例的激光加工装置的正视结构示意图； 

图3是本实用新型实施例的激光加工装置的侧面结构示意图； 

图4是本实用新型实施例的激光加工装置的俯视结构示意图； 

图５是本实用新型实施例的光学传导系统的结构示意图。 

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 

请参阅图1和图5所示，本实用新型实施例提供一种激光加工装置，包括 床身1、横梁3、激光加工系统和软件控制系统(图中未示出)，该激光加工系统包括光学传导系统２和激光加工组件，所述的床身１上设置有至少两个可移动的定位工作平台８；激光加工组件设置于横梁１上，并可在横梁１上来回运动，当该激光加工组件加工完其一个定位工作平台８上的加工件后，再移动到下一定位工作台８进行加工；该激光加工组件设置于定位工作平台８的上方，其在加工时，位于所需要加工的定位工作平台８的正上方，便于激光加工组件对加工件的加工，此时激光加工组件位于其他定位工作平台的斜上方。本实用新型实施例所述的激光加工组件为一套，通过该一套激光加工组件对至少两个以上的定位工作平台８上的加工件进行加工，从而大大提高了加工效率。 

如图1－４所示，本实用新型实施例所述的加工装置包括用以光学传导系统2激光束的光路传输和定位的X轴单元５，该X轴单元５上设置有Z轴单元７，所述的激光加工装置设置于该Z轴单元７上，所述的床身１上设置有承载定位工作平台并使之移动的Y轴单元６。 

如图1和图5所示，本实用新型实施例所述的光学传导系统2包括扩束镜２２、第一反射镜２３、第二反射镜２４、第三反射镜２５和第四反射镜２６；所述的扩束镜２２、第一反射镜２３、第二反射镜２４安装于横梁3上，所述的第四反射镜２６安装于Ｚ轴单元7上；如图5所示，光学传导系统2的光路传是通过激光器21发射出的激光光束经过扩束镜22，扩束后激光光束经过第一反射镜23、第二反射镜24、第三反射镜25、和第四反射镜26再进入振镜扫描系统27。 

如图1和图5所示，本实用新型实施例所述的激光加工组件包括激光器２１，CCD定位系统９，振镜扫描系统２７和聚焦镜２８，所述的激光器21优选紫外激光器，其设置安装于横梁3上，所述的CCD定位系统９包括CCD扫描 装置９１、镜头９２和光源９３，所述的CCD定位系统9、聚焦镜２８和振镜扫描系统２７设置于Z轴单元７上。本实用新型实施例通过将激光加工系统设置于Ｘ轴单元５和Z轴单元7上，能使激光光束得到较好的传输和定位而实现精准的加工效果。 

如图1－图4所示，本实用新型实施例所述的定位工作平台８是真空吸附定位工作平台，用于将待加工件吸附于该定位工作平台８上，该定位工作平台８可以是多个，本实施例以两个为例，其包括活动设置于Ｙ轴单元6上的定位工作平台81和82。所述的Y轴单元６包括Y1轴单元６１和Y2轴单元６２，所述的驱动装置是Y轴动力装置，该Y轴动力装置包括Y1轴动力装置６１２和Y2轴动力装置６２２；所述的两个定位工作平台81和82分别设置于该Y1轴单元６１和Ｙ2轴单元６２上，分别通过Y1轴动力装置６１２和Y2轴动力装置６２２驱动其运动，在加工过程中，振镜扫描系统27与定位工作平台８作相对运动，以确保加工的精确性。 

如图1－4所示，本实用新型实施例所述的Ｘ轴单元5包括Ｘ轴导轨组件、X轴光栅尺52、X轴动力装置53和X轴固定板54，该X轴导轨组件包括X轴导轨51和Ｘ轴滑块54，所述的X轴导轨组件、X轴光栅尺52安装在横梁3上，所述的X轴动力装置53活动设置于该X轴导轨组件上，第三反射镜２３设置于该Ｘ轴固定板54上。 

如图1-4所示，本实用新型实施例所述的Y轴单元６包括Y1轴单元61和Y2轴单元62，所述的Y1轴单元61包括Y1轴导轨组件，Y1轴动力装置612、Y1轴光栅尺613和Ｙ1轴电机固定板614，该Y1轴导轨组件包括Y1轴导轨611和Y1轴滑块615；所述的Y2轴单元62包括Y２轴导轨组件、Y２轴动力装置622、Y２轴光栅尺623和Ｙ２轴电机固定板624，该Y2轴导轨组件包括Y2轴 导轨621和Y2轴导轨滑块625；所述的Y1轴导轨组件、Y2轴导轨组件、Y1轴光栅尺和Y2轴光栅尺安装于床身1上，所述的Y1轴动力装置６１２和Y2轴动力装置６２２分别设置于Y1轴导轨组件和Y2轴导轨组件上。所述的Y1轴动力装置612和Y2轴动力装置622分别驱动两个定位工作平台８运动。 

如图1-4所示，本实用新型实施例所述的Z轴单元７设置于X轴固定板54上，该Z轴单元７包括Z轴动力装置71、Z轴底板72、Z轴导轨73和Ｚ轴滑块74，该Z轴动力装置71设置于X轴固定板54上，所述的第四反射镜２６、振镜扫描系统２７和聚焦镜２８设置于该Ｚ轴底板72上；本实用新型实施例所述的X轴导轨组件上活动设置有X轴固定板54，该X轴固定板54可以在X轴导轨组件上来回运动，所述的Z轴单元7通过该X轴固定板54设置于X轴单元5上。所述的Ｚ轴底板上还设置有吸尘装置１0，该吸尘装置１０用于在加工过程中对定位工作平台8的吸尘。 

本实用新型实施例可应用于激光器领域的激光切割，激光打标，激光钻孔等，以下以PCB板的激光切割为例说明其操作过程． 

如图1和图５所示，本实用新型实施例的加工装置还包括软件控制系统，在对PCB板进行切割加工时，PCB板进行预先贴片，激光器２１射出的激光光束首先通过光学传导系统2反射进入振镜扫描系统２７，然后通过振镜扫描系统２７反射进入聚焦镜２８，聚焦镜２８再把激光器２１射出的激光光束聚焦成很小的光斑，振镜扫描系统27的摆动来控制斑点在定位工作平台8上的二维坐标和精度，振镜扫描系统２７利用聚焦镜２８聚焦的光斑进行加工。本实用新型实施例软件控制系统设置待加工PCB板的初始参数，所述的激光器２１输出的激光能量设定、加工的图形、CCD定位系统９的定位、交替上下料工作台8的移动均由软件控制系统统一调配。 

本实用新型实施例在对PCB板进行切割时，适用于SMT贴片行业的PCB软板，硬板及软硬结合板的激光切割加工，采用2个以上工作平台交替轮流进行加工，一套激光加工系统进行加工，并采用直线电机驱动，响应速度快，能节省上下料时间，大幅度的提高了加工效率，并且激光加工边缘整齐干净，无毛刺 ，外形精度高，可以达到+/-0.020mm。同时本实用新型可以外加入线机械手，实现自动上下料，节省人工，完全实现自动化生产。 

如图1和图2所示，本实施例的加工装置操作过程是：先将需要加工的SMT贴片PCB板，吸附在定位工作平台8上，把SMT贴片PCB所需要加工的文件导入软件控制系统，便可开始设置加工的初始参数，主要初始参数包括激光频率、脉冲宽度、加工速度、板的厚度。设置好参数后就可以利用激光输出的定位光，寻找需要加工的起始点，选好后，点击开始按键。其中一个定位工作平台通过直线电动机驱动将需要加工的SMT贴片PCB送至加工区域，软件控制系统同时控制激光器２１发射激光、振镜扫描系统２７、定位工作平台８移动来进行加工。加工时，激光器21发射出的激光光束经过扩束镜22，扩束后激光光束经过第一反射镜23、第二反射镜24、第三反射镜25、和第四反射镜26进入振镜扫描系统27，出射光束再进入聚焦镜28。聚焦镜28将激光光束聚焦成一个小光点，然后利用这个小光点进行加工。加工完成后，点击转换加工按键，另一定位工作平台8同样通过直线电动机驱动，将需要加工的SMT贴片PCB送至加工区域，同时将先一个定位工作平台8加工好的SMT贴片PCB传送出来，再更换需要加工的SMT贴片PCB。重复上述操作，节省上下料时间。CCD定位系统9使加工板与平台不会产生相对移动；高频的激光器２１可以达到良好得加工效果；高速运转的振镜扫描系统２７提高了加工的速度；高精度的振镜扫描系统２７和定位工作平台8相对运动保证了加工件尺寸的高精度。吸尘 装置10带走了产生的粉尘，从而避免了粉尘对环境的污染和对人体产生的伤害。 

本实用新型实施例所述的激光器为紫外激光器、绿激光器或光纤激光器；所述的动力装置是驱动装置或传动装置，所述的驱动装置可是直线驱动电机、丝杆驱动电机等。 

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。 

Claims (10)

1.一种激光加工装置，包括床身、横梁和激光加工系统，该激光加工系统包括激光加工组件，其特征在于：所述的床身上设置有至少两个可移动的定位工作平台；所述的激光加工组件活动设置于横梁上，并位于定位工作平台的上方。 

2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于：所述的激光加工组件为一套，通过该一套激光加工组件对至少两个以上的定位工作平台上的加工件进行加工。 

3.根据权利要求1或2所述的激光加工装置，其特征在于：所述的横梁上设置有激光光路传输和定位的X轴单元，该X轴单元上设置有Z轴单元，所述的激光加工组件设置于该Z轴单元上；所述的床身上设置有用于承载定位工作平台的Y轴单元。 

4.根据权利要求3所述的激光加工装置，其特征在于：所述的X轴单元包括X轴导轨组件、X轴动力装置、X轴固定板，所述的Z轴单元设置于该X轴固定板上，该X轴动力装置驱动Z轴单元作X向运动。 

5.根据权利要求4所述的激光加工装置，其特征在于：所述的激光加工组件包括装置激光器、CCD定位系统，聚焦镜，以及振镜扫描系统，所述的CCD定位系统，聚焦镜和振镜扫描系统安装于Z轴单元上，所述的激光器安装于横梁上。 

6.根据权利要求5所述的激光加工装置，其特征在于：所述的激光加工系统还包括光学传导系统，其包括扩束镜、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜和第四反射镜，所述的扩束镜、第一反射镜、第二反射镜安装于横梁上，所述的第三反射镜安装于X轴单元上，所述的第四反射镜安装于Z轴单元上。 

7.根据权利要求6所述的激光加工装置，其特征在于：所述的Z轴单元包括Z轴动力装置和Z轴底板，所述的第四反射镜、CCD定位系统、振镜扫描系统和聚焦镜设置于该Z轴底板上，该Z轴动力装置驱动Z轴底板作Z 轴方向运动。 

8.根据权利要求3所述的激光加工装置，其特征在于：所述的Y轴单元包括Y轴导轨组件和Y轴动力装置，所述定位工作平台活动设置于该Y轴导轨组件上，通过Y轴动力装置驱动定位工作平台作Y轴方向的运动。 

9.根据权利要求8所述的激光加工装置，其特征在于：所述的Y轴单元包括Y1轴单元和Y2轴单元，该Y1轴单元包括Y1轴动力装置和Y1轴导轨组件，该Y2轴单元包括Y2轴动力装置和Y2轴导轨组件；所述的定位工作平台为两个，分别设置于该Y1导轨组件和Y2轴导轨组件上，分别通过Y1轴动力装置和Y2轴动力装置驱动该两个定位工作平台运动。 

10.根据权利要求7所述的激光加工装置，其特征在于：所述的Z轴底板上还设置有吸尘装置。 

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