手机后盖及边框的激光加工设备及其方法技术

本发明专利技术公开了手机后盖及边框的激光加工设备及方法，包含可前后左右运动的X‑Y轴运动控制模块、可上下运动的Z轴运动控制模块、可旋转运动的W轴运动控制模块以及激光器，X‑Y轴运动控制模块布置于工作平台上，X‑Y轴运动控制模块上设有工件固定架，工件固定架上安装W轴运动控制模块，W轴运动控制模块上设有用于固定工件的治具，工作平台上固定一支架，支架上安装Z轴运动控制模块，Z轴运动控制模块上安装激光器和影像模块，激光器的输出光路上依次布置准直镜和聚焦镜。具备4个轴，调整所要加工的位置和角度；整幅面手机边框架构激光加工的位置采用平台插补运动方式，搭配旋转轴调整加工角度，最终形成平面和立体的加工。

【技术实现步骤摘要】
手机后盖及边框的激光加工设备及其方法
本专利技术涉及一种手机后盖及边框的激光加工设备及其方法。
技术介绍
目前，随着科技水平的提高，通信网络由最初的2G，经过3G、4G网络的覆盖，逐步朝向网速更快，信号更加稳定的5G发展，手机也由最初打电话和发短信功能，发展到今天的彩色液晶触控屏幕，内置了一个类似电脑主机CPU的芯片大脑，手机照相也丰富起来，清晰度和LED闪光灯一应俱全，功能越来越强大，手机的材料也由塑料转为金属和陶瓷，美观性、耐磨性和散热性能更强大。金属类和陶瓷类的手机后盖成为了趋势，当下人们对手机外观也有了一定的想法和追求。金属类的后盖主要以铝制为主，陶瓷类的后盖主要以氧化锆为主，最初的加工方式以CNC加工为主，遇到最大的瓶颈就是加工效率低，使用的耗材多，按照产能评估需要购置成百上千台，额外需要增加成百上千个工人应对机器。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种手机后盖及边框的激光加工设备及其方法。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：手机后盖及边框的激光加工设备，其特征在于：包含可前后左右运动的X-Y轴运动控制模块、可上下运动的Z轴运动控制模块、可旋转运动的W轴运动控制模块以及激光器，所述X-Y轴运动控制模块布置于工作平台上，X-Y轴运动控制模块上设有工件固定架，工件固定架上安装W轴运动控制模块，W轴运动控制模块上设有用于固定工件的治具，所述工作平台上固定一支架，支架上安装Z轴运动控制模块，Z轴运动控制模块上安装激光器和影像模块，激光器的输出光路上依次布置准直镜和聚焦镜。进一步地，上述的手机后盖及边框的激光加工设备，其中，所述激光器是脉宽为微秒至毫秒量级可调制的1064nm红外光纤激光器。进一步地，上述的手机后盖及边框的激光加工设备，其中，所述激光器是具有CW连续和QCW脉冲两种出光模式的激光器。进一步地，上述的手机后盖及边框的激光加工设备，其中，所述Z轴运动控制模块上安装有同轴吹气装置。进一步地，上述的手机后盖及边框的激光加工设备，其中，所述Z轴运动控制模块上安装有集尘装置。进一步地，上述的手机后盖及边框的激光加工设备，其中，所述影像模块包含相机、放大镜头和同轴光源，放大镜头安装于相机上，同轴光源朝向工件。进一步地，上述的手机后盖及边框的激光加工设备，其中，所述X-Y轴运动控制模块包含X轴运动单元和Y轴运动单元，所述X轴运动单元包含X轴大理石底座、X轴直线导轨、X轴连接板和控制X轴连接板运动的X轴直线电机，X轴直线导轨和X轴直线电机安装于X轴大理石底座上，X轴连接板置于X轴直线导轨上，X轴直线电机与X轴连接板驱动连接，从而控制X轴连接板沿X轴直线导轨运动；所述Y轴运动单元包含Y轴大理石底座、Y轴直线导轨、Y轴连接板和控制Y轴连接板运动的Y轴直线电机，Y轴直线导轨和Y轴直线电机安装于Y轴大理石底座上，Y轴连接板置于Y轴直线导轨上，Y轴直线电机与Y轴连接板驱动连接，从而控制Y轴连接板沿Y轴直线导轨运动；所述Y轴大理石底座连接于X轴连接板上，Y轴直线导轨与X轴直线导轨呈90°夹角。进一步地，上述的手机后盖及边框的激光加工设备，其中，所述X轴运动单元和Y轴运动单元上均安装有防尘护罩。进一步地，上述的手机后盖及边框的激光加工设备，其中，所述工作平台为大理石平台或花岗岩平台。本专利技术手机后盖及边框的激光加工方法，激光器输出脉宽为微秒至毫秒量级可调制的1064nm红外光纤激光，经过准直镜获得准直均匀的光束，准直后的光束经聚焦镜后汇聚于一点，聚焦在工件表面上，以瞬间高温熔化的形式击穿材料；加工过程中，X-Y轴运动控制模块带动工件前后左右运动，W轴运动控制模块带动工件旋转运动，Z轴运动控制模块带动激光器和影像模块上下运动，调整所要加工的位置和角度；由影像模块寻找工件位置和寻找加工焦点，并进行自动抓靶加工和简易测量；由同轴吹气装置，持续给工件降温，确保材料不发生形变，切割材料边缘光滑整洁；由集尘装置有效地吸走切割下来的残渣。本专利技术与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：①本专利技术设备具备4个轴，X-Y轴运动控制模块带动工件前后左右运动，W轴运动控制模块带动工件旋转运动，Z轴运动控制模块带动激光器和影像模块上下运动，调整所要加工的位置和角度；整幅面手机边框架构激光加工的位置采用平台插补运动方式，搭配旋转轴调整加工角度，最终形成平面和立体的加工；②激光器是脉宽为微秒至毫秒量级可调制的1064nm红外光纤激光器，具有CW连续和QCW脉冲两种出光模式，激光器的使用寿命长，光电转化效率大于30％；准直镜的作用将激光器出来的发散光转为平行光，聚焦镜的作用是将平行光汇聚为单位能量最大点，最终通过这种原理找到焦点，满足其在加工材料表面；③由影像模块寻找工件位置和寻找加工焦点，并进行自动抓靶加工和简易测量；由同轴吹气装置，持续给工件降温，确保材料不发生形变，切割材料边缘光滑整洁；由集尘装置有效地吸走切割下来的残渣，避免残渣对平台的磨损和落入光栅尺影响读数精度；④解决了CNC机械方式加工过程中的效率及产能供应不足的问题，降低了加工成本，同时也扩大了激光在微加工方面的应用；具有行业的通用性，也具有一定的延伸性，相对于传统的CNC机械加工方法，具有设备简单，操作便捷，加工效率高、成本低，能够满足工业级量产需求等优点。附图说明图1：本专利技术的结构示意图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明具体实施方案。如图1所示，手机后盖及边框的激光加工设备，包含可前后左右运动的X-Y轴运动控制模块3、可上下运动的Z轴运动控制模块7、可旋转运动的W轴运动控制模块5以及激光器8，X-Y轴运动控制模块3布置于工作平台1上，X-Y轴运动控制模块3上设有工件固定架4，工件固定架4上安装W轴运动控制模块5，W轴运动控制模块5上设有用于固定工件的治具，工作平台1上固定一支架2，支架2上安装Z轴运动控制模块7，Z轴运动控制模块7上安装激光器8和影像模块6，激光器8的输出光路上依次布置准直镜和聚焦镜。其中，激光器8是脉宽为微秒至毫秒量级可调制的1064nm红外光纤激光器，具有CW连续和QCW脉冲两种出光模式。激光器的使用寿命长，光电转化效率大于30％。准直镜的作用将激光器出来的发散光转为平行光，聚焦镜的作用是将平行光汇聚为单位能量最大点，最终通过这种原理找到焦点，满足其在加工材料表面。Z轴运动控制模块7上安装有同轴吹气装置以及集尘装置。影像模块6包含相机、放大镜头和同轴光源，放大镜头安装于相机上，同轴光源朝向工件。X-Y轴运动控制模块3包含X轴运动单元和Y轴运动单元，所述X轴运动单元包含X轴大理石底座、X轴直线导轨、X轴连接板和控制X轴连接板运动的X轴直线电机，X轴直线导轨和X轴直线电机安装于X轴大理石底座上，X轴连接板置于X轴直线导轨上，X轴直线电机与X轴连接板驱动连接，从而控制X轴连接板沿X轴直线导轨运动；Y轴运动单元包含Y轴大理石底座、Y轴直线导轨、Y轴连接板和控制Y轴连接板运动的Y轴直线电机，Y轴直线导轨和Y轴直线电机安装于Y轴大理石底座上，Y轴连接板置于Y轴直线导轨上，Y轴直线电机与Y轴连接板驱动连接，从而控制Y轴连接板沿Y轴直线导轨运动；所述Y轴大理石底座连接于X轴连接板上本文档来自技高网...

【技术保护点】
手机后盖及边框的激光加工设备，其特征在于：包含可前后左右运动的X‑Y轴运动控制模块、可上下运动的Z轴运动控制模块、可旋转运动的W轴运动控制模块以及激光器，所述X‑Y轴运动控制模块布置于工作平台上，X‑Y轴运动控制模块上设有工件固定架，工件固定架上安装W轴运动控制模块，W轴运动控制模块上设有用于固定工件的治具，所述工作平台上固定一支架，支架上安装Z轴运动控制模块，Z轴运动控制模块上安装激光器和影像模块，激光器的输出光路上依次布置准直镜和聚焦镜。

【技术特征摘要】
1.手机后盖及边框的激光加工设备，其特征在于：包含可前后左右运动的X-Y轴运动控制模块、可上下运动的Z轴运动控制模块、可旋转运动的W轴运动控制模块以及激光器，所述X-Y轴运动控制模块布置于工作平台上，X-Y轴运动控制模块上设有工件固定架，工件固定架上安装W轴运动控制模块，W轴运动控制模块上设有用于固定工件的治具，所述工作平台上固定一支架，支架上安装Z轴运动控制模块，Z轴运动控制模块上安装激光器和影像模块，激光器的输出光路上依次布置准直镜和聚焦镜。2.根据权利要求1所述的手机后盖及边框的激光加工设备，其特征在于：所述激光器是脉宽为微秒至毫秒量级可调制的1064nm红外光纤激光器。3.根据权利要求1或2所述的手机后盖及边框的激光加工设备，其特征在于：所述激光器是具有CW连续和QCW脉冲两种出光模式的激光器。4.根据权利要求1所述的手机后盖及边框的激光加工设备，其特征在于：所述Z轴运动控制模块上安装有同轴吹气装置。5.根据权利要求1所述的手机后盖及边框的激光加工设备，其特征在于：所述Z轴运动控制模块上安装有集尘装置。6.根据权利要求1所述的手机后盖及边框的激光加工设备，其特征在于：所述影像模块包含相机、放大镜头和同轴光源，放大镜头安装于相机上，同轴光源朝向工件。7.根据权利要求1所述的手机后盖及边框的激光加工设备，其特征在于：所述X-Y轴运动控制模块包含X轴运动单元和Y轴运动单元，所述X轴运动单元包含X轴大理石底座、X轴直线导轨、X轴连接板和控制X轴连接板运动的X轴直线电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵裕兴，张凯，
申请(专利权)人：苏州德龙激光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32