三维紫外激光加工设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种三维紫外激光加工设备，该三维紫外激光加工设备包括：紫外激光器、工作台、三维激光振镜、振镜控制装置和CCD视觉装置；紫外激光器位于工作台的基座上；三维激光振镜位于紫外激光器靠近工作台的加工台侧的一端；振镜控制装置与三维激光振镜连接；CCD视觉装置位于三维激光振镜的上方，CCD视觉装置与振镜控制装置连接。本实用新型专利技术提供的三维紫外激光加工设备实现了紫外激光三维曲面的精密加工，应用于产品曲面的精细打标、3D手机曲屏加工或模具型腔精细蚀刻。

Three dimensional ultraviolet laser processing equipment

The utility model provides a three-dimensional UV laser processing equipment, laser processing equipment including: the three-dimensional ultraviolet UV laser, working platform, 3D laser vibrating mirror galvanometer control device and CCD visual device; ultraviolet laser at the base of the work bench; one end of 3-D Laser Galvanometer in ultraviolet laser near work the processing station side mirror; the control device is connected with the 3D laser mirror; above the CCD vision device in 3D Laser Galvanometer, CCD vision device and the control device is connected with a galvanometer. The three-dimensional ultraviolet laser processing equipment provided by the utility model realizes the precise processing of the three-dimensional surface of the ultraviolet laser and is applied to the fine marking of the product surface, the processing of the 3D mobile phone screen or the fine etching of the die cavity.

【技术实现步骤摘要】
三维紫外激光加工设备
本技术属于光学领域，尤其涉及一种三维紫外激光加工设备。
技术介绍
随着激光技术的不断发展，越来越多的产品需求激光进行三维(3-Dimension，简称3D)曲面加工。尤其是电子设备和可穿戴设备等产品对三维曲面加工的需求越来越广泛，比如，需要在鼠标曲面进行三维激光打标，需要在手机外壳三维曲面进行激光直接成型激光活化加工，需要在产品曲面的精细打标、3D手机曲屏加工或模具型腔精细蚀刻等。然而，目前对三维曲面加工基本依赖于传统的化学蚀纹工艺，激光加工容易产生畸变，加工精度不高，无法实现三维曲面激光精密加工。
技术实现思路
有鉴于此，有必要针对上述只能对三维曲面进行蚀纹加工，无法实现三维曲面激光精密加工问题，提供一种三维紫外激光加工设备。本技术实施例提供一种三维紫外激光加工设备，包括：紫外激光器、工作台、三维激光振镜、振镜控制装置和CCD视觉装置；所述紫外激光器位于所述工作台的基座上；所述三维激光振镜位于所述紫外激光器靠近所述工作台的加工台侧的一端；所述振镜控制装置与所述三维激光振镜连接；所述CCD视觉装置位于所述三维激光振镜的上方；所述CCD视觉装置与所述振镜控制装置连接；所述CCD视觉装置在检测位于所述加工台上的待加工物件为三维曲面时，根据所述待加工物件的三维曲面参数确定所述待加工物件的三维曲面加工轨迹，通过所述振镜控制装置控制所述三维激光振镜输出的激光光束对准所述加工台，且控制所述三维激光振镜输出的激光光束轨迹与所述待加工物件的三维曲面加工轨迹一致，以使所述紫外激光器发出的激光光束经过所述三维激光振镜偏转后，从所述三维激光振镜输出的激光光束对所述待加工物件进行激光三维曲面加工。进一步地，所述CCD视觉装置包括：CCD摄像机和工控机；所述CCD摄像机位于所述三维激光振镜的上方，所述CCD摄像机与所述工控机连接；所述工控机与所述振镜控制装置连接；所述CCD摄像机用于将采集的所述待加工物件的三维曲面图像发送给所述工控机，所述工控机根据所述三维曲面图像获得所述待加工物件的三维曲面参数，根据所述待加工物件的三维曲面参数确定所述待加工物件的三维曲面加工轨迹，通过所述振镜控制装置控制所述三维激光振镜输出的激光光束对准所述加工台，且控制所述三维激光振镜输出的激光光束轨迹与所述待加工物件的三维曲面加工轨迹一致。进一步地，所述三维紫外激光加工设备还包括：升降装置；所述升降装置位于所述加工台的下方，用于升降所述加工台。进一步地，所述三维紫外激光加工设备还包括：紫外激光扩束镜；所述紫外激光扩束镜位于所述紫外激光器和所述三维激光振镜之间，所述紫外激光扩束镜用于改变所述紫外激光器输出激光光束的直径和角度。进一步地，所述三维紫外激光加工设备还包括：光路固定板；所述光路固定板位于所述紫外激光器和所述工作台的基座之间，用于固定所述紫外激光器。本技术实施例提供的三维紫外激光加工设备，通过紫外激光器位于工作台的基座上；三维激光振镜位于紫外激光器靠近工作台的加工台侧的一端；振镜控制装置与三维激光振镜连接；CCD视觉装置位于三维激光振镜的上方；CCD视觉装置根据获取的待加工物件的三维曲面参数，根据待加工物件的三维曲面参数确定待加工物件的三维曲面加工轨迹，通过振镜控制装置控制三维激光振镜，使得三维激光振镜输出的光束轨迹与待加工物件的三维曲面加工轨迹一致，实现了通过激光将预先设定的三维纹理数学模型印记在待加工物件三维曲面的对应位置，从而实现了激光对待加工物件三维曲面的精密加工。附图说明图1为本技术实施例提供的三维紫外激光加工设备左视图的结构示意图；图2为本技术实施例提供的三维紫外激光加工设备主视图的结构示意图；图3为本技术实施例提供的三维紫外激光加工设备正等轴二侧的结构示意图；图4为本技术实施例提供的三维紫外激光加工设备的结构框图示意图。附图标记说明：1-紫外激光器；2-工作台；3、三维激光振镜；4-振镜控制装置；5-工作台的基座；6-工作台的加工台；7-激光器电源；8-激光光束；9-显示屏；10-主机；11-升降装置；12-升降手柄；13-紫外激光扩束镜；14-光路固定板；15-振镜保护玻璃；16-振镜控制卡；17-振镜控制系统；18-控制线路配盘；19-CCD视觉装置。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。图1为本技术实施例提供的三维紫外激光加工设备左视图的结构示意图，图2为本技术实施例提供的三维紫外激光加工设备主视图的结构示意图，图3为本技术实施例提供的三维紫外激光加工设备正等轴二侧的结构示意图，图4为本技术实施例提供的三维紫外激光加工设备的结构框图示意图。如图1至图4所示，该三维紫外激光加工设备包括：紫外激光器1、工作台2、三维激光振镜3、振镜控制装置4和电荷耦合器件视觉装置19。紫外激光器1位于工作台的基座5上；三维激光振镜3位于紫外激光器1靠近工作台的加工台6侧的一端；振镜控制装置4与三维激光振镜3连接；电荷耦合器件视觉装置位于三维激光振镜3的上方；电荷耦合器件视觉装置19与振镜控制装置4连接。电荷耦合器件视觉装置19在检测位于加工台6上的待加工物件为三维曲面时，根据待加工物件的三维曲面参数确定待加工物件的三维曲面加工轨迹，通过振镜控制装置4控制三维激光振镜3输出的激光光束8对准加工台6，且控制三维激光振镜3输出的激光光束8轨迹与待加工物件的三维曲面加工轨迹一致，以使紫外激光器1发出的激光光束8经过三维激光振镜3偏转后，从三维激光振镜3输出的光束对待加工物件进行激光三维曲面加工。本技术实施例三维激光振镜3的X轴扫面振镜、Y轴扫面振镜和Z轴移动振镜构成了三轴的数控系统。紫外激光器1插入激光器电源7可以产生激光光束8，从紫外激光器1发出的光束分别通过Z轴移动振镜，入射到X轴扫描振镜和Y轴扫描振镜，通过控制X轴扫描振镜和Y轴扫描振镜的反射角度，可以使紫外激光器1发出的光束在X、Y两个方向进行扫描合成，从而达到对紫外激光器1产生的光束偏转的目的，使具有一定功率密度的激光光束8聚焦点在待加工物件的三维曲面上。其中，本技术实施例可以将紫外激光器1产生的光束统称为激光光束8。根据待加工物件的高度特征，通过控制Z轴移动振镜的移动，可以自动调整激光光束8的焦距，确保激光聚焦点正好落在待加工物件的三维曲面上。本技术实施例通过电荷耦合器件(Charge-CoupledDevice，简称CCD)视觉装置19控制X轴扫描振镜和Y轴扫描振镜的反射角度以及控制Z轴移动振镜的移动。具体的，CCD视觉装置19根据获取的待加工物件的三维曲面参数，按预先设定的三维纹理数学模型确定待加工物件的三维曲面加工轨迹，通过振镜控制装置4控制X轴扫描振镜和Y轴扫描振镜的反射角度以及控制Z轴移动振镜的移动，从而控制三维激光振镜3输出的光束聚焦点在待加工物件三维曲面上的运动轨迹，使得三维激光振镜3输出的光束轨迹与待加工物件的三维曲面加工轨迹一致，实现了激光对待加工物件三维曲面的加工。三维激光打标、三维激光直接成型激光活化加工和三维激光蚀纹等三维本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维紫外激光加工设备，其特征在于，包括：紫外激光器、工作台、三维激光振镜、振镜控制装置和电荷耦合器件CCD视觉装置；所述紫外激光器位于所述工作台的基座上；所述三维激光振镜位于所述紫外激光器靠近所述工作台的加工台侧的一端；所述振镜控制装置与所述三维激光振镜连接；所述电荷耦合器件CCD视觉装置位于所述三维激光振镜的上方；所述电荷耦合器件CCD视觉装置与所述振镜控制装置连接；所述电荷耦合器件CCD视觉装置在检测位于所述加工台上的待加工物件为三维曲面时，根据所述待加工物件的三维曲面参数确定所述待加工物件的三维曲面加工轨迹，通过所述振镜控制装置控制所述三维激光振镜输出的激光光束对准所述加工台，且控制所述三维激光振镜输出的激光光束轨迹与所述待加工物件的三维曲面加工轨迹一致，以使所述紫外激光器发出的激光光束经过所述三维激光振镜偏转后，从所述三维激光振镜输出的激光光束对所述待加工物件进行激光三维曲面加工。

【技术特征摘要】
1.一种三维紫外激光加工设备，其特征在于，包括：紫外激光器、工作台、三维激光振镜、振镜控制装置和电荷耦合器件CCD视觉装置；所述紫外激光器位于所述工作台的基座上；所述三维激光振镜位于所述紫外激光器靠近所述工作台的加工台侧的一端；所述振镜控制装置与所述三维激光振镜连接；所述电荷耦合器件CCD视觉装置位于所述三维激光振镜的上方；所述电荷耦合器件CCD视觉装置与所述振镜控制装置连接；所述电荷耦合器件CCD视觉装置在检测位于所述加工台上的待加工物件为三维曲面时，根据所述待加工物件的三维曲面参数确定所述待加工物件的三维曲面加工轨迹，通过所述振镜控制装置控制所述三维激光振镜输出的激光光束对准所述加工台，且控制所述三维激光振镜输出的激光光束轨迹与所述待加工物件的三维曲面加工轨迹一致，以使所述紫外激光器发出的激光光束经过所述三维激光振镜偏转后，从所述三维激光振镜输出的激光光束对所述待加工物件进行激光三维曲面加工。2.根据权利要求1所述的三维紫外激光加工设备，其特征在于，所述电荷耦合器件CCD视觉装置包括：CCD摄像机和工控机；所述CCD摄像机位于所述三维激光振镜的上方，所述CCD摄像机与...

【专利技术属性】
技术研发人员：周泳全，肖海兵，黄嘉颖，林永聪，李坪佳，
申请(专利权)人：深圳信息职业技术学院，
类型：新型
国别省市：广东,44