本實用新型涉及圓柱天線螺旋鐳射紋路工藝技術領域，具體的說是一種圓柱天線螺旋鐳射紋路裝置。

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背景技術：
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在產線生產過程中，一般的LDS(Laser-Direct-Structuring通過激光直接成型加工，實現在模塑載體上有選擇性的金屬化)工藝制作只局限于在平面或類平面上進行分部式的各種小區(qū)域鐳射雕刻，各種直線條紋，圓形條紋，正方形，平行四邊形等圖像只能在某個平面或類平面上形成固定圖形鐳射條紋。某些產品需要在圓柱形凸面上形成整體完美均勻的鐳射紋路非常困難。

首先，鐳射的焦距焦深有局限，實際操作中只能鐳射雕刻到圓柱面凸起部分的一小塊區(qū)域部分。由于焦距和焦深的影響，圓柱形凸起部分鐳射雕刻的一小塊部分也不均勻，尺寸外形不一，鐳射雕刻效果也有差異。

其次，正常狀態(tài)下，如果我們需要形成螺旋的鐳射條紋，必須將圓柱形的螺旋條紋分段進行雕刻，將凸起部分雕刻小段后，將圓柱旋轉小角度，然后再雕刻小部分，以此逐步完成整個螺旋條紋的雕刻，此種方式造成螺旋條紋有多個小段鐳射條紋拼接完成，整體連貫性非常低，拼接部分會有明顯接口，而且不能保證拼接部分各個小段之間完美的拼接，會出現拼接錯位現象等問題。

最后，拼接的螺旋鐳射條紋由于存在整體條紋的不連貫性，不均勻性以及鐳射效果不統(tǒng)一等等弊端造成在化鍍后同樣會出現整體化鍍面的不均勻性和拼接錯位性等，造成螺旋化鍍條紋不符合實際天線RF(無線射頻)測試的要求，不能真正成為我們實際需要的天線成品。

綜上所述，以目前的鐳射雕刻方式基本不能完成圓柱天線螺旋形鐳射條紋的實現，即便能做出來也是不符合產品實際要的不均勻條紋，拼接錯位的條紋等等不符合外觀及實際功能要求的圓柱天線產品。

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技術實現要素：
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為了解決此類產品鐳射條紋的現有問題，真正做到一體成型，并且保證產品的螺旋條紋真正均勻且鐳射效果一致，產品性能功能真正符合天線RF(無線射頻)測試的實際要求。

為實現上述目的，設計一種圓柱天線螺旋鐳射紋路裝置，其特征在于，包括原材卡位固定治具以及帶伺服馬達的鐳射底盤機構，

所述帶伺服馬達的鐳射底盤機構，由底座、大轉軸、大底盤、治具固定底座、擺臂伺服馬達、旋轉伺服馬達組成，所述大底盤采用T字形鏤空結構，大底盤的上表面平臺設有治具固定底座，所述治具固定底座通過連軸器安裝原材卡位固定治具，并同時借由連軸器連接于旋轉伺服馬達，大底盤的底部中央通過大轉軸與底座相連，所述大轉軸由擺臂伺服馬達控制連接，繼而實現大底盤的擺臂轉動；

所述原材卡位固定治具，由固定原材仿形治具塊、仿形治具治具塊本體、仿形治具連接固定塊組成，所述仿形治具治具塊本體的前端設有固定原材仿形治具塊，所述仿形治具治具塊本體的后端設有仿形治具連接固定塊，所述固定原材仿形治具塊采用與原材相適配的圓柱形結構，原材固定于固定原材仿形治具塊上，所述圓柱形的末端沿圓周依次設有若干治具卡位凸口，所述若干治具卡位凸口與原材上的若干原材卡位凹口一一切合固定。

所述治具固定底座由治具固定底座固定端與治具固定底座自由端兩部分組成，治具固定底座固定端與治具固定底座自由端之間的間距與原材卡位固定治具長度適配調整，并分別通過連軸器與治具固定，所述連軸器的底座上分別設有定位孔和螺絲孔，與治具上的定位孔和螺絲孔相適配，治具通過銷子針定位通過螺絲緊固治具。

旋轉伺服馬達連接對應的連軸器固定在大底盤的上表面平臺位置，伺服馬達控制連軸器旋轉，旋轉角度縱向360°。

擺臂伺服馬達連接對應的連軸器固定在大底盤的T形中間底部位置，底盤伺服馬達控制整個底盤擺臂±45°，伺服馬達的轉動自然帶動整體T形機構左右擺臂±45°，繼而同樣固定其上的夾具同步擺臂移動。

伺服馬達內設有控制電路，主控開關QF1和QF2串聯控制總電源，后面一路接入到P1電源變壓，變壓后接入到PLC控制器；另一路接入到伺服控制器，伺服控制器接入到伺服電機馬達M，PLC預先設置相應信號控制程序，以控制伺服器帶動對應伺服電機馬達以做到精確控制。

所述固定原材仿形治具塊最前端還設有固定原材卡扣，所述固定原材卡扣由治具小按鈕控制連接。

所述卡位治具可通過底座螺絲固定于各種鐳射機臺底座平臺中。

本實用新型其中原材卡位固定治具，可以靈活卸裝，可根據不同原材外形尺寸制作不同尺寸卡位仿形固定治具，以匹配不同的原材的需求。而其應用的伺服馬達精度非常高，可達到0.001mm，故整個底盤構精度也就非常高，這樣能實現更加精密的LDS制作。帶伺服馬達的鐳射底盤機構能實現擺臂、旋轉等動作，使配套的夾具設計可不受鐳射時角度等因素約束，脫離傳統(tǒng)夾具設計的束縛，使夾具更加簡單易操作。

[附圖說明]

圖1為圓柱形天線產品原材料塑殼外形示意圖；

圖2為圓柱形天線產品處理后塑殼外形示意圖；

圖3為原材卡位固定治具結構示意圖；

圖4為帶伺服馬達的鐳射底盤機構主視圖；

圖5為帶伺服馬達的鐳射底盤機構后視圖；

圖6為治具固定底座組件示意圖；

圖7為伺服馬達控制電路圖；

圖8圓柱電線多組RF測試數據符合天線要求(要求測試數據小于-10DB)

圖中標記說明

1圓柱形原材，2原材卡位凸口，3原材卡位凹口，4仿形治具連接固定塊，5仿形治具治具塊本體，6治具小按鈕，7治具卡位凸口，8固定原材仿形治具塊，9固定原材卡扣(由治具小按鈕控制)，10馬達旋轉中軸線，11馬達旋轉方向示意，12鐳射紋路。

21治具固定底座固定端，22伺服馬達帶動夾具旋轉方向示意，23夾具固定底座自由端24底盤擺臂方向示意，25擺臂伺服馬達，26旋轉伺服馬達，27底座上固定夾具的定位孔，28底座上固定夾具的螺絲孔，29大底盤，210大轉軸。

[具體實施方式]

為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，結合附圖對本實用新型進行進一步詳細說明。申請中的生產設備都是本領域的常用設備，應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

一種圓柱天線螺旋鐳射紋路裝置，包括原材卡位固定治具以及帶伺服馬達的鐳射底盤機構，

如圖4-5所示，所述帶伺服馬達的鐳射底盤機構，由底座、大轉軸、大底盤、治具固定底座、擺臂伺服馬達、旋轉伺服馬達組成，所述大底盤采用T字形鏤空結構，大底盤的上表面平臺設有治具固定底座，所述治具固定底座通過連軸器安裝原材卡位固定治具，并同時借由連軸器連接于旋轉伺服馬達，大底盤的底部中央通過大轉軸與底座相連，所述大轉軸由擺臂伺服馬達控制連接，繼而實現大底盤的擺臂轉動；

如圖3所示，所述原材卡位固定治具，由固定原材仿形治具塊、仿形治具治具塊本體、仿形治具連接固定塊組成，所述仿形治具治具塊本體的前端設有固定原材仿形治具塊，所述仿形治具治具塊本體的后端設有仿形治具連接固定塊，所述固定原材仿形治具塊采用與原材相適配的圓柱形結構，原材固定于固定原材仿形治具塊上，所述圓柱形的末端沿圓周依次設有若干治具卡位凸口，所述若干治具卡位凸口與原材上的若干原材卡位凹口一一切合固定。

如圖6所示，所述治具固定底座由治具固定底座固定端與治具固定底座自由端兩部分組成，治具固定底座固定端與治具固定底座自由端之間的間距與原材卡位固定治具長度適配調整，并分別通過連軸器與治具固定，所述連軸器的底座上分別設有定位孔和螺絲孔，與治具上的定位孔和螺絲孔相適配，治具通過銷子針定位通過螺絲緊固治具。所述固定原材仿形治具塊最前端還設有固定原材卡扣，所述固定原材卡扣由治具小按鈕控制連接。所述卡位治具可通過底座螺絲固定于各種鐳射機臺底座平臺中。

旋轉伺服馬達連接對應的連軸器固定在大底盤的上表面平臺位置，伺服馬達控制連軸器旋轉，旋轉角度縱向360°。

擺臂伺服馬達連接對應的連軸器固定在大底盤的T形中間底部位置，底盤伺服馬達控制整個底盤擺臂±45°，伺服馬達的轉動自然帶動整體T形機構左右擺臂±45°，繼而同樣固定其上的夾具同步擺臂移動。

如圖7所示，伺服馬達內設有控制電路，主控開關QF1和QF2串聯控制總電源，后面一路接入到P1電源變壓，變壓后接入到PLC控制器；另一路接入到伺服控制器，伺服控制器接入到伺服電機馬達M，PLC預先設置相應信號控制程序，以控制伺服器帶動對應伺服電機馬達以做到精確控制。

上述圓柱天線螺旋鐳射紋路裝置的操作方法，其特征在于，

本原材材質設計為PC/ABS(聚碳酸酯/丙烯腈/丁二烯/苯乙烯，內含有機金屬復合物的改性塑膠)材質，所述的原材設計可根據各個不同圓柱形天線要求靈活設計外形尺寸，并符合LDS(Laser-Direct-Structuring通過激光直接成型加工，實現在模塑載體上有選擇性的金屬化)標準工藝要求。以及對應鐳射程序，同步控制馬達匹配鐳射程序以完成所需求螺旋鐳射紋路。

將原材固定于原材卡位固定治具上，仿形設計使治具完全匹配原材，完全固定住原材，固定原材卡扣設計使原材牢牢的固定在仿形治具上面，避免旋轉運動中原材移動或脫離仿形治具，確保工作的正常進行；安裝時候輕輕按下小按鈕，固定原材卡扣自動回縮，然后將原材安裝在固定原材仿形治具塊上，松開小按鈕，固定原材卡扣彈回將原材固定，卡位治具凸口和原材凹口完全切合，使原材在縱向旋轉上直接依賴或同步于仿形治具的旋轉；

將原材卡位固定治具通過底座螺絲，該治具的設計可以完全固定住原材產品，尤其在底盤平臺可以移動或旋轉等各種運動的前提下確保原才紋絲不動，以滿足該產品各種鐳射圖形的需求。安裝于治具固定底座連軸器上，通過擺臂伺服馬達以及旋轉伺服馬達調整；

當產品完成雕刻后，同樣按下按下小按鈕，固定原材卡扣自動回縮，然后將原材從仿形治具上面拿開，然后安裝下一個產品原材，同樣松開小按鈕，固定卡扣彈回將原材固定，如此反復，原材連續(xù)安裝和卸裝達到連續(xù)制造產品。

縱向方面：旋轉伺服馬達連接對應的連軸器固定在大底盤的上表面平臺位置，伺服馬達控制連軸器旋轉，旋轉角度縱向360°。產品上表面完成鐳射雕刻后，為了實現產品下表面鐳射雕刻，控制伺服馬達將伺服馬達旋轉180度，隨即產品也旋轉180°度，產品的下表面就朝向上面，正好做到產品上表面和下表面對調，此時就可以完成產品下表面部分的鐳射雕刻了。

擺臂方面，擺臂伺服馬達連接對應的連軸器固定在大底盤的T形中間底部位置，底盤伺服馬達控制整個底盤擺臂±45°，伺服馬達的轉動自然帶動整體T形機構左右擺臂±45°，繼而同樣固定其上的夾具同步擺臂移動。產品上表面完成鐳射雕刻后，為了實現產品左側面的鐳射雕刻，控制底盤底部的伺服馬達旋轉一定角度，將整個T形機構向右邊傾斜(擺臂示意4)，自然產品也隨之移動，這樣正好產品左側面部分就朝向上表面方向，正好符合鐳射雕刻的需求，同樣需要雕刻產品右側面的時候，控制底部伺服馬達旋轉一定角度，將T形機構向左邊傾斜，自然產品右側面的部分同樣朝向上表面方向，正好符合鐳射雕刻的需求；

實施案例：

如圖1～3所示，將將原材固定于仿形治具上，仿形設計使治具完全匹配原材，完全固定住原材，卡位設計設計的治具凸口和原材凹口完美切合，使原材在縱向旋轉上直接依賴或同步于仿形治具的旋轉，固定原材卡扣設計是原材牢牢的固定在仿形治具上面，避免旋轉運動中原材移動或脫離仿形治具，確保工作的正常進行。將仿形治具通過連接固定塊固定于馬達治具大底盤上面，確保仿形治具連軸于私服馬達且達到同心軸旋轉。正常工作前，我們以橫向圓柱形上表面凸起部分作為鐳射焦距的平面點，制作設計對應的鐳射雕刻程序，包括相關程序的圖形尺寸，鐳射雕刻速度，鐳射雕刻的功率等相關參數調整到合適的范圍。正常工作時，通過電腦控制以及相關的啟動按鈕激活鐳射雕刻，鐳射雕刻的同時也激活對應的私服馬達，私服馬達帶動仿形治具同軸轉動，仿形治具固定原材同軸轉動，而且轉動均勻度，速度等完全配合鐳射雕刻的需求。鐳射從圓柱的底端一直雕刻到圓柱的上端，通過馬達的旋轉和鐳射雕刻的圖形共同形成了一條我們需要的螺旋形鐳射紋路，此紋路圓柱天線所需要的螺旋形紋路。根據不同圓柱天線的設計要求，我們需要再圓柱原材上雕刻多條紋路以滿足不同天線的RF的要求。所以，仿形治具上卡位設計確保了我們可以通過控制私服馬達的轉動舊可以自由選取圓柱原材底端的起始位置，以同樣的方式鐳射雕刻出多條螺旋鐳射條紋。完成一個產品后，可以通過直接小按鈕松口固定原材卡扣，取下工作完成產品然后安裝下一個原材產品，以此達到量產的目的。

經過鐳射雕刻加工的產品，再經過化鍍，使螺旋紋路形成金屬層，產品連接對應PCB之后進行RF測試，針對天線RF的要求1618MHZ到1638MHZ之間的測試結果順利達到-10dB 以下，多組數據結果(圖8)符合實際要求，產品即是符合我們需求的最終天線產品。

所述的鐳射程序根據螺旋紋路的要求，設計成既定形狀，當私服馬達帶動原材勻速轉動的同時，鐳射雕刻程序的圖形同步鐳射雕刻在原材上，當馬達結束的同時，鐳射也完成雕刻，并在原材上形成我們需要的螺旋紋路。