專利名稱：Smt模板激光濕切割及檢測的加工設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種SMT模板激光濕切割及檢測的加工設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前SMT模板激光切割技術(shù)被廣泛采用，在使用移動橫梁式高速切割的完成模板切割后，模板往往還存在多孔或少孔的缺陷?，F(xiàn)在普遍采用的都是人工檢測，對于孔數(shù)量多，密度大的模板往往出現(xiàn)遺漏，人為因素成為影響質(zhì)量可靠性的重要因素。在切割完成后再使用線性CCD檢測設(shè)備對模板進(jìn)行掃描，然后進(jìn)行圖像處理和識別對比，是一種穩(wěn)定可靠的方法。如果發(fā)生漏孔需要重新返回切割設(shè)備進(jìn)行對位，然后再補孔。如果多孔則直接報廢重新生產(chǎn)。此工作對于生產(chǎn)線來說,增加產(chǎn)品質(zhì)量可靠性的同時也大大增加了人工和成本。同時切割使用的文件在切割設(shè)備和檢測設(shè)備之間要來回調(diào)用，模板在檢測的過程中正反面的放置、前后左右方向以及對位都要依靠人工操作處理，在效率和準(zhǔn)確性上都不高。本發(fā)明提出一種SMT模板激光濕切割的加工設(shè)備，該加工設(shè)備通過試驗驗證，完全可以適應(yīng)于SMT網(wǎng)板新材料的加工，為拓寬應(yīng)用于SMT網(wǎng)板的材料領(lǐng)域提供加工基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中存在的SMT模板因激光干切工藝導(dǎo)致加工質(zhì)量不好及加工尺寸精度不高的問題，本發(fā)明提供一種新的SMT模板激光濕切割及檢測的加工設(shè)備，該設(shè)備在SMT模板激光切割過程中，同時向切割點區(qū)域噴射適量冷卻水，及時對切割區(qū)域因激光與材料瞬時產(chǎn)生的熱影響區(qū)進(jìn)行冷卻處理，避免因為及時冷卻而導(dǎo)致切割點區(qū)域因局部高溫產(chǎn)生熱變形。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種SMT模板激光濕切割及檢測的加工設(shè)備，包括切割頭、噴嘴、X向移動橫梁、Y向移動橫梁、鋼片繃網(wǎng)機(jī)構(gòu)、廢料吸塵部件、CCD線性掃描組件和主控機(jī)；所述加工設(shè)備采用移動雙驅(qū)龍門結(jié)構(gòu)，Y軸前后運動帶動X軸前后運動，而Z軸固定在X軸動板上，并隨X軸動板一起進(jìn)行左右運動，切割頭和噴嘴安裝在Z軸動板上；通過該噴嘴向切割頭下方的切割點區(qū)域進(jìn)行同步噴射冷卻水；廢料吸塵部件位于鋼片繃網(wǎng)機(jī)構(gòu)下面，CCD線性掃描組件位于廢料吸塵裝置下面，X向移動橫梁上方設(shè)有燈箱，CCD線性掃描組件具有玻璃面，主控機(jī)控制切割頭、噴嘴、CCD線性掃描組件的移動。上述技術(shù)方案中，所述的激光切割機(jī)采用同軸式噴嘴。同軸式噴嘴呈中空圓柱形，上端有光電傳感器安裝座3，光電傳感器I和光電傳感器調(diào)焦旋鈕2設(shè)在光電傳感器安裝座3的上面，光電傳感器安裝座3下面，同軸水射流裝置內(nèi)部設(shè)有45°反射鏡4，與45°反射鏡4對應(yīng)的圓柱體側(cè)壁上，設(shè)有照明光源5，照明光源5的下面設(shè)有激光發(fā)生器6，45°反射鏡4下面設(shè)有聚焦鏡7，聚焦鏡7對應(yīng)的圓柱體側(cè)壁上設(shè)有聚焦鏡調(diào)焦微分頭8，聚焦鏡7的下面設(shè)有保護(hù)鏡9，保護(hù)鏡9的下面為具有雙層結(jié)構(gòu)的噴嘴11，水射流12從噴嘴11雙層結(jié)構(gòu)間通過，噴嘴11通過側(cè)壁上的進(jìn)水口 13和高壓供水單元10連接。激光發(fā)生器6為光纖激光發(fā)生器；噴嘴11呈圓環(huán)形，水射流12呈柱狀；聚焦鏡調(diào)焦微分頭8用于水平或垂直調(diào)節(jié)聚焦鏡7。SMT模板激光濕切割工藝方法，包括如下幾個步驟: a)把SMT模板固定在激光切割機(jī)的工件臺上；
b )調(diào)整激光切割機(jī)的切割頭，對準(zhǔn)切割點區(qū)域，并通過切割頭旁邊的噴嘴向切割點區(qū)域噴射冷卻水；
c)對SMT模板進(jìn)行激光切割；
本發(fā)明還可包含一種全自動SMT模板切割及檢測一體化系統(tǒng)的切割及檢測方法，包括如下幾個步驟:
a)CCD線性掃描組件在X、Y方向移動到切割區(qū)域，并到掃描位置，同時上部分橫梁移動到非切割區(qū)；
b)在橫梁上方的燈箱下壓，與下面CCD線性掃描組件的上玻璃面將被切割的鋼片夾緊，此時進(jìn)入掃描狀態(tài)進(jìn)行掃描檢測；
c)切割、掃描的文件、位置、方向、正反面判斷工作由主控機(jī)自動完成；
d)掃描結(jié)束后燈箱上移，CCD掃描組件下移，切割完成后廢料吸塵裝置自動退出機(jī)臺清
理廢渣；
e)廢料吸塵裝置清理完廢渣回到設(shè)備主體內(nèi)恢復(fù)到切割狀態(tài)；
f)如果檢測合格鋼片，如果檢測有少空，主控機(jī)進(jìn)行補空切割。上述技術(shù)方案中，切割完成后Z向橫梁帶動其上的切割頭左移，通過廢料吸塵部件上的把手將廢料吸塵部件拉開，安裝在廢料吸塵部件下部的CCD線性掃描組件就能夠?qū)η懈钔瓿傻匿撈瑨呙铏z測。在燈箱蓋板上具有每3個為一組的LED燈帶，LED燈的尺寸僅為3X3，當(dāng)對鋼片掃描的時候提供背面照明，為了使得LED提供的一個個點光源變得均勻減少掃描獲得的圖像上存在的噪點，在光學(xué)玻璃板上粘附一層極薄的波士膜。這樣可以獲得清晰、噪點少得掃描圖片。鋼片切割完成后X向橫梁帶動其上的切割頭由切割狀態(tài)的位置運動到非切割狀態(tài)位置，拉掉廢料吸塵部件，CCD線性掃描部件上行到與鋼片下表面貼合，燈箱下行直到壓緊待掃描鋼片。本發(fā)明公開一種SMT模板激光濕切割工藝方法，該方式采用激光濕切加工工藝，在SMT網(wǎng)板激光切割過程中，同步給切割區(qū)域噴射冷卻水，及時對切割區(qū)域進(jìn)行冷卻處理，減少加工過程中的熱作用時間，縮小加工熱影響區(qū)，進(jìn)而明顯減少切口氧化殘留物的存在，減少背面掛渣，顯著提高切口加工質(zhì)量和加工精度，為生產(chǎn)出更高質(zhì)量要求的SMT網(wǎng)板提供可能。另外，該加工工藝通過試驗驗證，完全可以適應(yīng)于SMT網(wǎng)板新材料的加工，為拓寬應(yīng)用于SMT網(wǎng)板的材料領(lǐng)域提供加工基礎(chǔ)。本發(fā)明公開的SMT模板激光濕切割工藝方法，該工藝方法與傳統(tǒng)SMT模板的激光干切割工藝相比，具有以下優(yōu)勢:
1)能顯著改善SMT模板切口質(zhì)量，表現(xiàn)為縫寬更小、表面更潔凈、切口殘留更小等特
占.2)由于局部變形影響基本忽略不計，采用該方法能采用更高的加工速度進(jìn)行切割，提聞加工效率；
不僅能適用于現(xiàn)有不銹鋼的SMT模板加工，還能針對應(yīng)用于SMT新興材料(如鎳合金、鎳片等)進(jìn)行激光加工，彌補了傳動激光干切工藝難以適應(yīng)SMT新興材料加工的不足。本發(fā)明公開的SMT模板激光濕切割工藝方法，解決以往SMT模板因激光干切工藝導(dǎo)致加工質(zhì)量不好及加工尺寸精度不高的問題，另外，為應(yīng)用于SMT模板新材料加工提供更為合適的激光加工工藝。經(jīng)加工驗證，采用該激光濕切割工藝方法能顯著改善SMT模板切口質(zhì)量，表現(xiàn)為縫寬更小、表面更潔凈、切口殘留更小等特點，提高生產(chǎn)效率、節(jié)省生產(chǎn)成本，取得了較好的技術(shù)效果。


圖1為SMT模板激光濕切割工藝方法示意圖。圖2為同軸式噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中，SMT模板；2、噴水嘴；3、激光切割頭；4、Z軸；5、X軸；6、Y軸；7、工件臺。圖2中，I為光電傳感器；2為光電傳感器調(diào)焦旋鈕，3為光電傳感器安裝座3，4為45°反射鏡，5為照明光源，6為激光發(fā)生器，7為聚焦鏡，8為聚焦鏡調(diào)焦微分頭，9為保護(hù)鏡，10為高壓供水單元，11為噴嘴，12為水射流，13為進(jìn)水口，14為待加工SMT板，15為工作臺。照明光源5發(fā)射的照明光和光纖激光器6發(fā)射的激光同時入射到45°反射鏡4，45°反射鏡4對激光全反，并對照明光45度增透，光束垂直入射到聚焦鏡7上，通過控制聚焦鏡7與加工平臺15之間的距離可以調(diào)整加工平面聚焦光斑的能量分布，透過聚焦鏡7聚焦后的激光，通過保護(hù)鏡9后打到加工平臺15上的SMT板14表面。從高壓水供給單元10引入高壓水流，使在加工過程中工件浸于高壓水射流12形成的水射流中。下面通過具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，但不僅限于本實施例。
具體實施例實施例1
一種SMT模板激光濕切割及檢測的加工設(shè)備，如圖1所示，包括切割頭、噴嘴、X向移動橫梁、Y向移動橫梁、鋼片繃網(wǎng)機(jī)構(gòu)、廢料吸塵部件、CCD線性掃描組件和主控機(jī)；所述加工設(shè)備采用移動雙驅(qū)龍門結(jié)構(gòu)，Y軸前后運動帶動X軸前后運動，而Z軸固定在X軸動板上，并隨X軸動板一起進(jìn)行左右運動，切割頭和噴嘴安裝在Z軸動板上；通過該噴嘴向切割頭下方的切割點區(qū)域進(jìn)行同步噴射冷卻水；廢料吸塵部件位于鋼片繃網(wǎng)機(jī)構(gòu)下面，CCD線性掃描組件位于廢料吸塵裝置下面，X向移動橫梁上方設(shè)有燈箱，CCD線性掃描組件具有玻璃面，主控機(jī)控制切割頭、噴嘴、CCD線性掃描組件的移動。SMT模板激光濕切割工藝方法，包括如下幾個步驟:a)把SMT模板固定在激光切割機(jī)的工件臺上山)調(diào)整激光切割機(jī)的切割頭，對準(zhǔn)切割點區(qū)域，并通過切割頭旁邊的噴嘴向切割點區(qū)域噴射冷卻水；c)對SMT模板進(jìn)行激光切割。實施例2
一種SMT模板激光濕切割工藝方法，包括如下幾個步驟:
a)把SMT模板固定在激光切 割機(jī)的工件臺上；
b )調(diào)整激光切割機(jī)的切割頭，對準(zhǔn)切割點區(qū)域，并通過切割頭旁邊的噴嘴向切割點區(qū)域噴射冷卻水；
C)對SMT模板進(jìn)行激光切割；
所用的激光切割機(jī)采用移動雙驅(qū)龍門結(jié)構(gòu)，Y軸前后運動帶動X軸前后運動，而Z軸固定在X軸動板上，并隨X軸動板一起進(jìn)行左右運動，Z軸動板上安裝有切割頭，并在切割頭旁邊固定有噴嘴；通過該噴嘴向切割頭下方的切割點區(qū)域進(jìn)行同步噴射冷卻水。實施例3
一種全自動SMT模板切割及檢測一體化系統(tǒng)的切割及檢測方法，包括如下幾個步驟:
a)CCD線性掃描組件在X、Y方向移動到切割區(qū)域，并到掃描位置，同時上部分橫梁移動到非切割區(qū)；
b)在橫梁上方的燈箱下壓，與下面CCD線性掃描組件的上玻璃面將被切割的鋼片夾緊，此時進(jìn)入掃描狀態(tài)進(jìn)行掃描檢測；
c )切割、掃描的文件、位置、方向、正反面判斷工作由主控機(jī)自動完成；
d)掃描結(jié)束后燈箱上移，CCD掃描組件下移，切割完成后廢料吸塵裝置自動退出機(jī)臺清
理廢渣；
e)廢料吸塵裝置清理完廢渣回到設(shè)備主體內(nèi)恢復(fù)到切割狀態(tài)；
f)如果檢測合格鋼片，如果檢測有少空，主控機(jī)進(jìn)行補空切割；
所用的激光切割設(shè)備采用移動雙驅(qū)龍門結(jié)構(gòu)，包括切割頭、噴嘴、X向移動橫梁、Y向移動橫梁、鋼片繃網(wǎng)機(jī)構(gòu)、廢料吸塵部件、CXD線性掃描組件和主控機(jī)；所述加工設(shè)備采用移動雙驅(qū)龍門結(jié)構(gòu)，Y軸前后運動帶動X軸前后運動，而Z軸固定在X軸動板上,并隨X軸動板一起進(jìn)行左右運動，切割頭和噴嘴安裝在Z軸動板上；通過該噴嘴向切割頭下方的切割點區(qū)域進(jìn)行同步噴射冷卻水；廢料吸塵部件位于鋼片繃網(wǎng)機(jī)構(gòu)下面，C⑶線性掃描組件位于廢料吸塵裝置下面，X向移動橫梁上方設(shè)有燈箱，CCD線性掃描組件具有玻璃面，主控機(jī)控制切割頭、噴嘴、CCD線性掃描組件的移動。實施例4
一種全自動SMT模板切割及檢測一體化系統(tǒng)的切割及檢測方法，該設(shè)備系統(tǒng)采用移動橫梁式結(jié)構(gòu)，在鋼片繃網(wǎng)機(jī)構(gòu)下面是廢料吸塵部件，在切割完成后廢料吸塵裝置自動退出機(jī)臺清理廢渣。同時在廢料吸塵裝置下面的CXD線性掃描組件可以在X、Y方向移動到切割區(qū)域，并上臺到掃描位置，同時上部分橫梁移動到非切割區(qū)，在橫梁上方的燈箱下壓，與下面CCD線性掃描組件的上玻璃面將被切割的鋼片夾緊，此事進(jìn)入掃描狀態(tài)進(jìn)行掃描檢測。切割和掃描同時由一臺主控機(jī)完成，切割、掃描的文件、位置、方向、正反面判斷等工作由此主控機(jī)自動完成。掃描結(jié)束后燈箱上移，掃描組件下移，廢料吸塵裝置已經(jīng)清理完廢渣回到設(shè)備主體內(nèi)恢復(fù)到切割狀態(tài)。如果檢測合格則此鋼片可以卸下，如果檢測有少空，主控機(jī)可以立即進(jìn)行補空切割，不需要再對位。所用的激光切割機(jī)采用移動雙驅(qū)龍門結(jié)構(gòu)，Y軸前后運動帶動X軸前后運動，而Z軸固定在X軸動板上，并隨X軸動板一起進(jìn)行左右運動，Z軸動板上安裝有切割頭和噴嘴；通過該噴嘴向切割頭下方的切割點區(qū)域進(jìn)行同步噴射冷卻水。同軸式噴嘴，如圖2所示，同軸式噴嘴呈中空圓柱形，上端有光電傳感器安裝座3，光電傳感器I和光電傳感器調(diào)焦旋鈕2設(shè)在光電傳感器安裝座3的上面，光電傳感器安裝座3下面，同軸水射流裝置 內(nèi)部設(shè)有45°反射鏡4，與45°反射鏡4對應(yīng)的圓柱體側(cè)壁上，設(shè)有照明光源5，照明光源5的下面設(shè)有激光發(fā)生器6，45°反射鏡4下面設(shè)有聚焦鏡7，聚焦鏡7對應(yīng)的圓柱體側(cè)壁上設(shè)有聚焦鏡調(diào)焦微分頭8，聚焦鏡7的下面設(shè)有保護(hù)鏡9，保護(hù)鏡9的下面為具有雙層結(jié)構(gòu)的噴嘴11，水射流12從噴嘴11雙層結(jié)構(gòu)間通過，噴嘴11通過側(cè)壁上的進(jìn)水口 13和高壓供水單元10連接。激光發(fā)生器6為光纖激光發(fā)生器；噴嘴11呈圓環(huán)形，水射流12呈柱狀；聚焦鏡調(diào)焦微分頭8用于水平或垂直調(diào)節(jié)聚焦鏡7。
權(quán)利要求
1.一種SMT模板激光濕切割及檢測的加工設(shè)備，包括切割頭、噴嘴、X向移動橫梁、Y向移動橫梁、鋼片繃網(wǎng)機(jī)構(gòu)、廢料吸塵部件、C⑶線性掃描組件和主控機(jī)；所述加工設(shè)備采用移動雙驅(qū)龍門結(jié)構(gòu)，Y軸前后運動帶動X軸前后運動，而Z軸固定在X軸動板上,并隨X軸動板一起進(jìn)行左右運動，切割頭和噴嘴安裝在Z軸動板上；通過該噴嘴向切割頭下方的切割點區(qū)域進(jìn)行同步噴射冷卻水；廢料吸塵部件位于鋼片繃網(wǎng)機(jī)構(gòu)下面，CXD線性掃描組件位于廢料吸塵裝置下面，X向移動橫梁上方設(shè)有燈箱，CCD線性掃描組件具有玻璃面，主控機(jī)控制切割頭、噴嘴、CCD線性掃描組件的移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SMT模板激光濕切割及檢測的加工設(shè)備，其特征在于所述的激光切割機(jī)采用同軸式噴嘴。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的SMT模板激光濕切割及檢測的加工設(shè)備，其特征在于同軸式噴嘴呈中空圓柱形，上端有光電傳感器安裝座(3)，光電傳感器(I)和光電傳感器調(diào)焦旋鈕(2)設(shè)在光電傳感器安裝座(3)的上面，光電傳感器安裝座(3)下面，同軸水射流裝置內(nèi)部設(shè)有45°反射鏡(4)，與45°反射鏡(4)對應(yīng)的圓柱體側(cè)壁上，設(shè)有照明光源(5)，照明光源 (5)的下面設(shè)有激光發(fā)生器(6)，45°反射鏡(4)下面設(shè)有聚焦鏡(7)，聚焦鏡(7)對應(yīng)的圓柱體側(cè)壁上設(shè)有聚焦鏡調(diào)焦微分頭(8)，聚焦鏡(7)的下面設(shè)有保護(hù)鏡(9)，保護(hù)鏡(9)的下面為具有雙層結(jié)構(gòu)的噴嘴(11)，水射流(12 )從噴嘴(11)雙層結(jié)構(gòu)間通過，噴嘴(11)通過側(cè)壁上的進(jìn)水口(13)和高壓供水單元(10)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的SMT模板激光濕切割及檢測的加工設(shè)備，其特征在于同軸水射流裝置還包括工作臺(15)，上面放置待加工SMT模板(14)，待加工SMT模板(14)位于噴嘴(11)下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的SMT模板激光濕切割及檢測的加工設(shè)備，其特征在于激光發(fā)生器(6)為光纖激光發(fā)生器；噴嘴(11)呈圓環(huán)形，水射流(12)呈柱狀；聚焦鏡調(diào)焦微分頭(8)用于水平或垂直調(diào)節(jié)聚焦鏡(J)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SMT模板激光濕切割及檢測的加工設(shè)備，其特征在于，在燈箱蓋板上粘附每3個為一組的LED燈帶，光學(xué)玻璃板上粘附一層薄的波士膜。
7.權(quán)利要求1所述的SMT模板激光濕切割及檢測的加工設(shè)備，其特征在于CCD線性掃描組件在X、Y方向移動到切割區(qū)域，并到掃描位置時，上部分橫梁移動到非切割區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SMT模板激光濕切割及檢測的加工設(shè)備，其特征在于在切割完成后廢料吸塵裝置自動退出機(jī)臺清理廢渣，橫梁上方的燈箱下壓，與下面CCD線性掃描組件的上玻璃面將被切割的SMT模板夾緊時，系統(tǒng)進(jìn)入掃描狀態(tài)進(jìn)行掃描檢測。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SMT模板激光濕切割及檢測的加工設(shè)備，其特征在于切割、掃描的文件、位置、方向、正反面判斷工作由主控機(jī)自動完成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SMT模板激光濕切割及檢測的加工設(shè)備，其特征在于掃描結(jié)束后燈箱上移，CCD掃描組件下移，廢料吸塵裝置清理完廢渣回到設(shè)備主體內(nèi)恢復(fù)到切割狀態(tài)；如果檢測鋼片有少孔，主控機(jī)進(jìn)行補孔切割。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種SMT模板激光濕切割及檢測的加工設(shè)備，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中SMT模板因激光干切工藝導(dǎo)致加工質(zhì)量不好及加工尺寸精度不高的問題，本發(fā)明通過采用一種SMT模板激光濕切割及檢測的加工設(shè)備，采用移動雙驅(qū)龍門結(jié)構(gòu)，Y軸前后運動帶動X軸前后運動，而Z軸固定在X軸動板上，并隨X軸動板一起進(jìn)行左右運動，Z軸動板上安裝有切割頭和噴嘴；通過該噴嘴向切割頭下方的切割點區(qū)域進(jìn)行同步噴射冷卻水的技術(shù)方案，較好地解決了該問題，可用于SMT模板激光濕切割及檢測的工業(yè)生產(chǎn)中。
文檔編號B23K26/42GK103212841SQ201210015719
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者魏志凌, 寧軍, 夏發(fā)平 申請人:昆山思拓機(jī)器有限公司