專利名稱：多頭三維激光雕刻機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及能加工水晶、玻璃等物質(zhì)的多頭三維激光雕刻機(jī)，特別涉及一種YAG固體內(nèi)雕機(jī)。
現(xiàn)有的激光雕刻機(jī)存在著加工速度慢，雕刻質(zhì)量不清晰，機(jī)械結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)不合理，工件加工時(shí)是工件左右移動(dòng)，激光加工頭上下移動(dòng)，這樣，振動(dòng)較大，固定困難，加工誤差大。
本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種雕刻質(zhì)量清晰，工件固定容易，加工速度快的多頭三維激光雕刻機(jī)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣來實(shí)現(xiàn)的，它包括YAG激光器、指示He-Ne激光器、擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡、折反激光的激光反射鏡、YAG激光聚焦裝置、與激光器連接的激光電源箱、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源箱、激光器水冷裝置以及控制步進(jìn)電機(jī)和激光器的計(jì)算機(jī)，其特點(diǎn)是在YAG激光器和激光輸出鏡之間置有分頻器，使1.06μmYAG激光通過分頻器得到0.53μm波長(zhǎng)的激光經(jīng)激光聚焦裝置用于對(duì)水晶、玻璃等工件加工；多個(gè)激光聚焦裝置可置于由X、Y方向移動(dòng)平面拖板和Z方向移動(dòng)的垂直拖板組成的三維運(yùn)動(dòng)拖板上，三維運(yùn)動(dòng)拖板按其移動(dòng)方向分別和三臺(tái)步進(jìn)電機(jī)相連接，計(jì)算機(jī)通過步進(jìn)電機(jī)對(duì)激光聚焦裝置三維定位，對(duì)固定在工作臺(tái)上水晶或玻璃工件進(jìn)行二維或三維雕刻。本實(shí)用新型的工作原理是三維加工運(yùn)動(dòng)是采用被加工另件固定在工作臺(tái)面上，激光聚焦裝置即激光加工頭的平面運(yùn)動(dòng)由受計(jì)算機(jī)控制的二臺(tái)步進(jìn)電機(jī)X、Y方向移動(dòng)定位，計(jì)激光加工頭上下運(yùn)動(dòng)由計(jì)算機(jī)控制的另一臺(tái)步進(jìn)電機(jī)Z方向移動(dòng)定位，使聚焦激光就在被加工玻璃的內(nèi)部不同深度聚焦，轟裂玻璃，損傷位置的玻璃就產(chǎn)生小白點(diǎn)痕，完成三維雕刻成立體圖景。本實(shí)用新型可以做成二個(gè)以上的多激光加工頭系統(tǒng)，以提高生產(chǎn)效率。
本實(shí)用新型采用在YAG激光器和激光輸出鏡之間置有分頻器，使1.06μmYAG激光通過分頻器得到0.53μm波長(zhǎng)的綠光，以減少玻璃對(duì)激光的吸收，使聚焦后的光能量對(duì)玻璃內(nèi)部轟裂損壞的白點(diǎn)更明顯，提高了雕刻質(zhì)量；由于本雕刻機(jī)的結(jié)構(gòu)是使雕刻時(shí)工件固定，由激光加工頭產(chǎn)生左右、上下運(yùn)動(dòng)，完成二維和三維雕刻，因此，雕刻時(shí)振動(dòng)小，加工精度高，最細(xì)白痕為0.02mm，能雕刻精致的立體圖案；又由于本實(shí)用新型由計(jì)算機(jī)控制多個(gè)加工激光頭雕刻，生產(chǎn)效率大為提高。
本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)合附圖作進(jìn)一步說明。


圖1為多頭三維激光雕刻機(jī)原理圖；圖2為多頭三維激光雕刻機(jī)光路原理圖；圖3為多頭三維激光雕刻機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
由
圖1、2、3所示，本三維激光雕刻機(jī)包括YAG激光器10、指示He-Ne激光器即紅色光激光指示器14、擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡8、折反激光的激光反射鏡4、4’、5、7、9、13、15，其中4為半透射，半反射的半透膜，激光聚焦裝置17、與激光器連接的激光電源箱6、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源箱2、激光器水冷裝置、步進(jìn)電機(jī)18、19、20以及控制步進(jìn)電機(jī)和激光器的計(jì)算機(jī)1，在YAG激光器10和激光輸出鏡12之間置有分頻器11，使1.06μmYAG激光通過分頻器得到0.53μm波長(zhǎng)的激光經(jīng)激光聚焦裝置用于對(duì)水晶、玻璃等工件23加工；兩個(gè)激光聚焦裝置17置于由X、Y方向移動(dòng)平面拖板21和Z方向移動(dòng)的垂直拖板22組成的三維運(yùn)動(dòng)拖板3上，三維運(yùn)動(dòng)拖板按其移動(dòng)方向分別和三臺(tái)步進(jìn)電機(jī)18、19、20、相連接，計(jì)算機(jī)通過步進(jìn)電機(jī)對(duì)激光聚焦裝置三維定位，對(duì)固定在工作臺(tái)上水晶或玻璃工件進(jìn)行二維或三維雕刻。由
圖1、3所示，計(jì)算機(jī)1、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源箱2、激光電源箱6置于工作臺(tái)下，組成的三維運(yùn)動(dòng)拖板3裝在臺(tái)面近計(jì)算機(jī)端，另一端置有一個(gè)與垂直拖板架等高平臺(tái)，上面安裝激光系統(tǒng)，只有半透膜4和反射鏡4’安裝在平面拖板21上，二個(gè)反射鏡5裝在垂直拖板22上，接受來自反射鏡4’和半透膜4反射過來的綠色激光并反射到激光聚焦裝置17。由圖2所示，10為YAG激光器，氙燈在其一側(cè)，并通冷卻水進(jìn)出管，YAG激光器10的1.06μm紅光經(jīng)分頻器11得到0.53μm波長(zhǎng)的綠光經(jīng)反射鏡15到聚光凸透鏡16，通過擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡8至反射鏡7，至半透膜4，其一半光能量透射傳到反射鏡4’，經(jīng)右邊反射鏡5至右邊的激光聚焦裝置17輸出，另一半光能量半經(jīng)半透膜4反射至左邊的反射鏡5，經(jīng)反射后至左邊的激光聚焦裝置17輸出。根據(jù)上述光路設(shè)置，可同樣設(shè)置多個(gè)激光聚焦裝置即多個(gè)激光加工頭。
權(quán)利要求1.一種多頭三維激光雕刻機(jī)，它包括YAG激光器(10)、指示He-Ne激光器即紅色光激光指示器(14)、擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡(8)、折反激光的激光反射鏡(4)、(4’)、(5)、(7)、(9)、(13)、(15)，激光聚焦裝置(17)、與激光器連接的激光電源箱(6)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源箱(2)、激光器水冷裝置、步進(jìn)電機(jī)(19)、(20)、(21)以及控制步進(jìn)電機(jī)和激光器的計(jì)算機(jī)(1)，在YAG激光器(10)和激光輸出鏡(12)之間置有分頻器(11)，使1.06μmYAG激光通過分頻器得到0.53μm波長(zhǎng)的激光經(jīng)激光聚焦裝置用于對(duì)水晶、玻璃等工件(23)加工；兩個(gè)激光聚焦裝置(17)置于由X、Y方向移動(dòng)平面拖板(21)和Z方向移動(dòng)的垂直拖板(22)組成的三維運(yùn)動(dòng)拖板(3)上，三維運(yùn)動(dòng)拖板按其移動(dòng)方向分別和三臺(tái)步進(jìn)電機(jī)(18)、(19)、(20)相連接，計(jì)算機(jī)通過步進(jìn)電機(jī)對(duì)激光聚焦裝置三維定位，對(duì)固定在工作臺(tái)上水晶或玻璃工件(23)進(jìn)行二維或三維雕刻。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種多頭三維激光雕刻機(jī),特別涉及一種YAG固體內(nèi)雕機(jī),它包括YAG激光器、指示He－Ne激光器、擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡、反射鏡、激光聚焦裝置、激光和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源箱、水冷裝置、計(jì)算機(jī),其特點(diǎn)是:在YAG激光器和激光輸出鏡之間置有分頻器,使YAG激光通過分頻的激光經(jīng)聚焦用于水晶、玻璃等工件加工,提高了雕刻質(zhì)量;可置多個(gè)激光加工頭于三維運(yùn)動(dòng)拖板上,計(jì)算機(jī)通過步進(jìn)電機(jī)對(duì)多個(gè)激光加工頭三維定位雕刻,振動(dòng)小,卻生產(chǎn)效率高。
文檔編號(hào)B44B1/02GK2461786SQ0021895
公開日2001年11月28日 申請(qǐng)日期2000年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月24日
發(fā)明者潘虞怡 申請(qǐng)人:上海茸申工藝禮品有限公司