[实用新型]组合式多波长激光多用加工机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种以激光为加工手段的组合加工机械，具体涉及一种通过自动调节加工平台和激光波长从而实现激光打标，激光雕刻等多种功能的激光加工装置。

背景技术

各种材料的激光打标广泛的分布于众多工业中，是激光加工最大的应用领域之一。激光打标是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记的一种打标方法。激光打标可以打出各种文字、符号和图案等，字符大小可以从毫米到微米量级，这对产品的防伪有特殊的意义。雕刻机虽然在国内出现较早，但随着经济和行业的进步，从线条到图象、从单色到彩色、从平面到立体，从无光到发光或打光。激光雕刻/切割和打标是一种崭新的加工技术，广泛应用于很多行业。雕刻机依据其加工原理，可以分为机械雕刻机、激光雕刻机、喷沙雕刻机、水刀切割机等，但由于激光加工较传统的加工方式具有非接触无损加工，标记持久清楚，雕刻快捷高效等特点，故激光打标机和激光雕刻机的应用越发广泛。

但是，不论是激光打标机还是激光雕刻机在现实应用中仍存在着一些问题：

1、工作台的大小和高度都相对固定，自由度不够，限制了对某些材料进行灵活的深度加工。

2、激光器的波长和能量不能自动变化，不便于操作，这样无形中就加大了人为工作量，削弱了机器的应用性能。

3、无论是激光打标机还是激光雕刻机其作用都相对单一，只能实现固定的打标或雕刻功能，而且价格较为昂贵，性价比较低。目前还没有一种集打标和雕刻功能于一身的多用加工机。

本装置即针对以上不足，通过建立在工控机上的程序对激光器发出指令得到所需波长，运用运动控制卡实现对加工平台的自动控制，形成多种组合加工方法，从而达到打标，雕刻，一机多用的目的。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够自由组合一机多用的激光加工设备，增加激光加工机的性价比，进而促进激光加工设备的推广。

本实用新型的组合式多波长激光加工装置，包括电脑系统、激光器，其特征在于：还包括工作台和控制系统、He-Ne激光器、激光源参数采集系统。

其中，所述激光器可选用红宝石激光器、钕玻璃激光器、Nd:YAG激光器等多窗口单波长输出激光器。本实用新型选用Nd:YAG多波长激光器用以具体说明，其基础构件包括：反射镜、放大级聚光腔、本振级聚光腔、丝杆、联轴器、步进电机、丝杆、联轴器、Q开关、分光镜、光阑，其中，分光镜在激光器出光口部位，Q开关在分光镜之后，放大级聚光腔在反射镜和光阑之间，第二丝杆连接第二步进电机和第二联轴器，第三丝杆连接第三步进电机和第三联轴器。

其中，所述工作台和控制系统包括有多螺纹孔工作台底座、支撑杆、滑动装置、滑动装置底座、出光口吸光挡板、U轴伺服电机、多螺纹孔支架面、控制台夹具、U轴方向导轨、激光器工作台、Z轴伺服电机、联轴器、丝杆、二维电控平台、聚光镜、反光镜、Y轴步进电机、X轴步进电机、二维电控平台底座、工控机、运动控制卡，激光器固定在滑动装置上，滑动装置安装在滑动装置底座上，能沿着Y轴方向滑动。滑动装置底座在激光器工作台上，激光器工作台由支撑杆固定在多螺纹孔工作台底座上面；所述反光镜和聚光镜固定在U轴方向导轨上，可以沿着U轴方向做进给运动，U轴伺服电机与U轴方向导轨相连，U轴方向导轨安装在多螺纹孔支架面上，多螺纹孔支架面固定在多螺纹孔工作台上面。其中，反光镜高度须与激光器出光口高度平齐，聚焦镜位于反光镜正下方，控制台夹具位于聚焦镜正下方。所述控制台夹具装在二维电控平台上，可以分别沿着X轴和Y轴两个方向做进给运动，X轴步进电机和Y轴步进电机连接在二维电控平台上，二维电控平台底座固定在多螺纹孔工作台底座上面；工控机通过运动控制卡与二维电控平台、U轴方向导轨相连。

所述滑动装置下面装有传动螺母连接滑动装置底座。

所述Z轴伺服电机可以驱动第一联轴器，带动第一丝杆旋转，使滑动装置移动。

其中，所述He-Ne激光器和激光源参数采集系统由支撑杆固定在多螺纹孔支架面上，并与工控机相连。