一种紫外激光加工设备制造技术

本实用新型专利技术涉及激光加工技术领域，提供一种紫外激光加工设备，用于对非金属材料进行加工，包括紫外激光振镜系统、机器视觉系统、控制系统、工作台、运动系统和运动驱动系统。本实用新型专利技术实施例通过工作台固定非金属材料，通过机器视觉系统实时采集非金属材料的图像数据，通过控制系统对图像数据进行处理分析和显示，得到加工位置信息，通过运动驱动系统根据加工位置信息驱动运动系统调整工作台的位置，并驱动紫外激光振镜系统将紫外激光束聚焦到所述非金属材料上的加工位置，可以对加工位置进行精确定位；通过采用紫外激光振镜系统可以实现对非金属材料的精细加工，使加工精度达到亚微米级。

An ultraviolet laser processing equipment

The utility model relates to the technical field of laser processing, and provides an ultraviolet laser processing equipment for processing non-metallic materials, including an ultraviolet laser galvanometer system, a machine vision system, a control system, a worktable, a motion system and a motion driving system. The embodiment of the utility model fixes the non-metallic material through a worktable, collects the image data of the non-metallic material in real time through the machine vision system, processes and analyzes the image data through the control system, obtains the processing position information, and drives the movement system to adjust the work according to the processing position information by the motion driving system. The position of the worktable and the driving ultraviolet laser galvanometer system focus the ultraviolet laser beam on the processing position of the non-metallic materials, which can precisely locate the processing position. By using the ultraviolet laser galvanometer system, the fine processing of the non-metallic materials can be realized, and the processing accuracy can reach the sub-micron level.

【技术实现步骤摘要】
一种紫外激光加工设备
本技术实施例属于激光加工
，尤其涉及一种紫外激光加工设备。
技术介绍
随着激光加工技术的不断发展，各种激光加工设备层出不穷。可以实现激光切割、激光打标、激光焊接等多种激光加工功能。然而，现有的红外激光加工设备对加工材料的加工精度低，无法实现精细的激光加工，无法适用于对红外激光具有高反射或高透射率的非金属材料。
技术实现思路
本技术实施例提供一种紫外激光加工设备，可以实现对非金属材料的精确定位和精细加工，有效提高加工质量，减少加工耗材，节约原料成本。本技术实施例提供一种紫外激光加工设备，用于对非金属材料进行加工，其包括紫外激光振镜系统、机器视觉系统、控制系统、工作台、运动系统和运动驱动系统；所述紫外激光振镜系统和所述机器视觉系统设置在所述工作台上方，所述紫外激光振镜系统和所述运动系统与所述运动驱动系统电性连接，所述运动系统与所述工作台机械连接，所述紫外激光振镜系统、所述机器视觉系统、所述工作台和所述运动驱动系统与所述控制系统电性连接；所述工作台固定非金属材料；所述机器视觉系统实时采集所述非金属材料的图像数据；所述控制系统对所述图像数据进行处理分析和显示，得到加工位置信息；所述运动驱动系统根据加工位置信息驱动所述运动系统调整所述工作台的位置，并驱动所述紫外激光振镜系统将紫外激光束聚焦到所述非金属材料上的加工位置。在一个实施例中，所述紫外激光加工设备还包括激光位移传感器，所述激光位移传感器设置在所述工作台上方、与所述紫外激光振镜系统机械连接并与所述控制系统电性连接；所述激光位移传感器实时采集所述紫外激光振镜系统与所述非金属材料之间的距离信息；所述控制系统对所述距离信息进行处理分析，得到所述紫外激光振镜系统的聚焦位置信息；所述运动驱动系统根据所述聚焦位置信息，驱动所述紫外激光振镜系统将紫外激光束自动聚焦到所述非金属材料上的加工位置。在一个实施例中，所述紫外激光振镜系统包括紫外激光器和激光振镜系统，所述激光振镜系统包括X方向扫描镜、Y方向扫描镜和聚焦镜，所述X方向扫描镜和Y方向扫描镜与所述运动驱动系统连接；所述紫外激光器发射所述紫外激光束，所述运动驱动系统驱动所述X方向扫描镜在X方向上运动、驱动所述Y方向扫描镜在Y方向上运动，所述X方向扫描镜和所述Y方向扫描镜将所述紫外激光束反射到所述聚焦镜，所述聚焦镜将所述紫外激光束聚焦到所述非金属材料，在X-Y平面内对所述非金属材料进行扫描。在一个实施例中，所述紫外激光器为工作功率为10W且激光波长为355nm的风冷紫外激光器、工作功率为10W～18W且激光波长为355nm的全固态紫外钇铝石榴石晶体激光器、工作功率为20.5W且激光波长为266nm的全固态紫外钇铝石榴石晶体激光器或工作功率为12W且激光波长为355nm的全固态紫外掺钕钒酸钇晶体激光器中的任一个。在一个实施例中，所述紫外激光加工设备还包括与所述控制系统电性连接的上料系统、裂片系统和下料系统；所述上料系统将所述非金属材料运送至所述工作台，所述裂片系统对加工完成的所述非金属材料进行主料和残料分离，所述下料系统将分离后的所述主料和所述残料移出所述工作台。在一个实施例中，所述控制系统包括PLC控制系统，所述PLC控制系统与所述工作台、所述上料系统、所述裂片系统和所述下料系统电性连接。在一个实施例中，所述机器视觉系统包括CCD摄像机。在一个实施例中，所述控制系统包括PC控制系统和PLC控制系统，所述PC控制系统与所述紫外激光振镜系统、所述机器视觉系统和所述运动驱动系统电性连接，所述PLC控制系统与所述工作台和所述PC控制系统电性连接。在一个实施例中，所述工作台为真空吸附平台。在一个实施例中，所述运动系统包括全闭环交流直线电机系统，所述运动驱动系统包括X轴驱动器、Y轴驱动器、Z轴驱动器、X轴编码器、Y轴编码器、Z轴编码器和惯量测量仪；所述X轴驱动器、所述Y轴驱动器和所述Z轴驱动器均与所述紫外激光振镜系统、所述运动系统和所述控制系统电性连接，所述X轴编码器与所述X轴驱动器电性连接，所述Y轴编码器与所述Y轴驱动器电性连接，所述Z轴编码器与所述Z轴驱动器电性连接，所述惯量测量仪与所述运动系统机械连接并与所述X轴编码器、所述Y轴编码器和所述Z轴编码器电性连接。本技术实施例通过工作台固定非金属材料，通过机器视觉系统实时采集非金属材料的图像数据，通过控制系统对图像数据进行处理分析和显示，得到加工位置信息，通过运动驱动系统根据加工位置信息驱动运动系统调整工作台的位置，并驱动紫外激光振镜系统将紫外激光束聚焦到所述非金属材料上的加工位置，可以对加工位置进行精确定位；通过采用紫外激光振镜系统可以实现对非金属材料的精细加工，使加工精度达到亚微米级。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例一提供的紫外激光加工设备的结构示意图；图2是本技术实施例二提供的紫外激光加工设备的结构示意图；图3是本技术实施例三提供的紫外激光加工设备的结构示意图；图4是本技术实施例四提供的紫外激光加工设备的结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。实施例一：如图1所示，本实施例提供一种紫外激光加工设备100，其包括紫外激光振镜系统10、机器视觉系统20、控制系统30、工作台40、运动系统50和运动驱动系统60。在具体应用中，紫外激光加工设备具体用于对柔性电路板、覆盖膜等非金属材料进行打标或切割加工，由于紫外激光加工过程中所产生的热量较小，因而能够降低材料加工面的高温炭化程度，减小对加工面的损伤，从而可以实现较为光滑的加工面，实现精细加工，可以广泛应用于各种对加工精度要求较高的非金属材料。在本实施例中，紫外激光振镜系统和机器视觉系统设置在工作台上方，工作台的上表面用于固定非金属材料，当工作台上用于固定非金属材料的位置为其侧面或底面时，对应的，紫外激光振镜系统和机器视觉系统也可以设置在工作台的侧面方向或底面方向。在具体应用中，紫外激光振镜系统和机器视觉系统具体可以通过机械支架支撑固定在工作台上方，机器视觉系统与紫外激光振镜系统的位置可以相对固定，在激光加工过程中，机器视觉系统可跟随紫外激光振镜系统移动，以实时获取非金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紫外激光加工设备，用于对非金属材料进行加工，其特征在于，包括紫外激光振镜系统、机器视觉系统、控制系统、工作台、运动系统和运动驱动系统；所述紫外激光振镜系统和所述机器视觉系统设置在所述工作台上方，所述紫外激光振镜系统和所述运动系统与所述运动驱动系统电性连接，所述运动系统与所述工作台机械连接，所述紫外激光振镜系统、所述机器视觉系统、所述工作台和所述运动驱动系统与所述控制系统电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种紫外激光加工设备，用于对非金属材料进行加工，其特征在于，包括紫外激光振镜系统、机器视觉系统、控制系统、工作台、运动系统和运动驱动系统；所述紫外激光振镜系统和所述机器视觉系统设置在所述工作台上方，所述紫外激光振镜系统和所述运动系统与所述运动驱动系统电性连接，所述运动系统与所述工作台机械连接，所述紫外激光振镜系统、所述机器视觉系统、所述工作台和所述运动驱动系统与所述控制系统电性连接。2.如权利要求1所述的紫外激光加工设备，其特征在于，所述紫外激光加工设备还包括激光位移传感器，所述激光位移传感器设置在所述工作台上方、与所述紫外激光振镜系统机械连接并与所述控制系统电性连接。3.如权利要求1所述的紫外激光加工设备，其特征在于，所述紫外激光振镜系统包括紫外激光器和激光振镜系统，所述激光振镜系统包括X方向扫描镜、Y方向扫描镜和聚焦镜，所述X方向扫描镜和Y方向扫描镜与所述运动驱动系统连接；所述紫外激光器发射所述紫外激光束，所述运动驱动系统驱动所述X方向扫描镜在X方向上运动、驱动所述Y方向扫描镜在Y方向上运动，所述X方向扫描镜和所述Y方向扫描镜将所述紫外激光束反射到所述聚焦镜，所述聚焦镜将所述紫外激光束聚焦到所述非金属材料，在X-Y平面内对所述非金属材料进行扫描。4.如权利要求3所述的紫外激光加工设备，其特征在于，所述紫外激光器为工作功率为10W且激光波长为355nm的风冷紫外激光器、工作功率为10W～18W且激光波长为355nm的全固态紫外钇铝石榴石晶体激光器、工作功率为20.5W且激光波长为266nm的全固态紫外...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖海兵，黄嘉颖，
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