一种具有CCD快速聚焦的激光表面微加工装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术针对激光微加工时焦点找正过于繁琐的问题，提供一种具有CCD快速聚焦的激光表面微加工装置。包括：大理石支撑板1、大理石底座2、激光器3、导轨滑块一41、导轨滑块二42、导轨滑块三43、导轨滑块四44、导轨滑块五45、导轨滑块六46、反射镜一51、反射镜二52和反射镜三53、CCD相机6、二向色镜7、扩束镜8、聚焦镜9、环形LED光源10、XY轴移动平台11和Z轴移动平台12。其特征是：反射镜三53、CCD相机6、二向色镜7和Z轴移动平台12安装在大理石支撑板1上，反射镜一51、反射镜二52、激光器3和XY轴移动平台11安装在大理石底座2上，扩束镜8和聚焦镜9安装在Z轴移动平台12上。XY轴移动平台11、Z轴移动平台12和CCD相机6由PC控制。

A Laser Surface Microfabrication Device with Fast Focusing of CCD

The utility model aims at the problem that the focus alignment is too complicated in laser micro-processing, and provides a laser surface micro-processing device with fast focus of CCD. Including: marble support plate 1, marble base 2, laser 3, slide block 1 41, slide block 2 42, slide block 3 43, slide block 4 44, slide block 5 45, slide block 6 46, mirror 1 51, mirror 2 52 and mirror 3 53, CCD camera 6, dichroic mirror 7, beam expander 8, focusing mirror 9, ring LED light source 10, XY axis Mobile platform 11 and Z axis mobile platform 12 \u3002 Its features are as follows: mirror 353, CCD camera 6, dichroic mirror 7 and Z-axis mobile platform 12 are mounted on marble support plate 1, mirror 51, mirror 252, laser 3 and XY-axis mobile platform 11 are mounted on marble base 2, beam expander 8 and focusing mirror 9 are mounted on Z-axis mobile platform 12. XY axis mobile platform 11, Z axis mobile platform 12 and CCD camera 6 are controlled by PC.

【技术实现步骤摘要】
一种具有CCD快速聚焦的激光表面微加工装置
本专利技术涉及激光微加工技术，具体涉及一种利用CCD快速聚焦的激光表面微加工装置。
技术介绍
激光微加工技术有诸多优点，如非接触工艺、热影响区域小、高精度、高重复率、能够实现柔性加工等。其“直写”加工的特点简化了工艺，实现了微型机械的快速制造。因此，激光微加工在工业制造中有着广泛的应用。影响激光微细加工质量的工艺参数有许多，其中离焦量也是一个重要的参数，即聚焦后的激光焦点与工件表面的距离对加工效率和加工质量有很大的影响。当前常用的找正激光焦点的方法是用激光在焦点附近打匙孔或线条，再比较所得的匙孔或线条的大小或粗细从而获得焦点的位置，这种方法需要不断试验而且误差大。
技术实现思路
针对现有激光表面微加工设备对于激光焦点的找正过于繁琐的问题，本技术提供一种具有CCD快速聚焦的激光表面微加工装置。本技术的技术方案如下：一种激光表面微加工装置，主要包括：大理石支撑板1、大理石底座2、激光器3、导轨滑块一41、导轨滑块二42、导轨滑块三43、导轨滑块四44、导轨滑块五45、导轨滑块六46、反射镜一51、反射镜二52和反射镜三53、CCD相机6、二向色镜7、扩束镜8、聚焦镜9、环形LED光源10、XY轴移动平台11和Z轴移动平台12。其特征是：所述大理石支撑板1和大理石底座2为整套装置的机架，通过在所述大理石支撑板1和大理石底座2上镶嵌螺纹孔，使激光器、移动平台和各组件能够定位安装在大理石支撑板1和大理石底座2上。其中，XY轴移动平台11和激光器3分别安装在大理石支撑板1的前后两侧，通过在大理石支撑板1的一侧开一个较大的圆形通孔使得从激光器3发出的激光光束能够通过反射镜组件传导至大理石支撑板1的前侧，再利用反射镜的若干次反射、扩束镜8和聚焦镜9的先后作用使光斑聚焦在XY轴移动平台11的工作台上，从而进行加工。导轨滑块是通过螺纹紧固件定位到安装面的，其中，导轨滑块一41和导轨滑块二42分别安装在大理石底座2上的前后两侧，导轨滑块三43、导轨滑块四44和导轨滑块五45均安装在大理石支撑板1上，导轨滑块六46安装于Z轴移动平台12上。反射镜一51、反射镜二52和反射镜三53、CCD相机6、二向色镜7、扩束镜8和聚焦镜9都是通过螺纹紧固件安装在导轨滑块上。XY轴移动平台11、Z轴移动平台12和CCD相机6由PC控制，通过人工操作PC实现三轴移动平台的位移、CCD相机的寻焦、激光器的工作。本技术的优点为：(1)该激光加工的装置结构灵活，便于更换配件。(2)通过计算机控制系统对XYZ三轴的运动和激光器的工作状态进行控制，同时利用CCD相机寻找焦点的位置，以满足加工所需的精度要求。附图说明图1是本技术的结构示意图；具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。如图所示。一种激光表面微加工装置，主要包括：大理石支撑板1、大理石底座2、激光器3、导轨滑块一41、导轨滑块二42、导轨滑块三43、导轨滑块四44、导轨滑块五45、导轨滑块六46、反射镜一51、反射镜二52和反射镜三53、CCD相机6、二向色镜7、扩束镜8、聚焦镜9、环形LED光源10、XY轴移动平台11和Z轴移动平台12。其特征是：所述大理石支撑板1和大理石底座2为整套装置的机架，通过在所述大理石支撑板1和大理石底座2上镶嵌螺纹孔，使激光器、移动平台和各组件能够定位安装在大理石支撑板1和大理石底座2上。其中，XY轴移动平台11和激光器3分别安装在大理石支撑板1的前后两侧，通过在大理石支撑板1的一侧开一个较大的圆形通孔使得从激光器3发出的激光光束能够通过反射镜组件传导至大理石支撑板1的前侧，再利用反射镜的若干次反射、扩束镜8和聚焦镜9的先后作用使光斑聚焦在XY轴移动平台11的工作台上，从而进行加工。导轨滑块是通过螺纹紧固件定位到安装面的，其中，导轨滑块一41和导轨滑块二42分别安装在大理石底座2上的前后两侧，导轨滑块三43、导轨滑块四44和导轨滑块五45均安装在大理石支撑板1上，导轨滑块六46安装于Z轴移动平台12上。反射镜一51、反射镜二52和反射镜三53、CCD相机6、二向色镜7、扩束镜8和聚焦镜9都是通过螺纹紧固件安装在导轨滑块上。XY轴移动平台11、Z轴移动平台12和CCD相机6由PC控制，通过人工操作PC实现三轴移动平台的位移、CCD相机的寻焦、激光器的工作。工作过程：激光表面微加工时，工件装夹于XY轴移动平台11上，从大理石支撑板1后方的激光器3发出的激光束首先经反射镜一51的作用下而改变传导方向，穿过大理石支撑板1的圆形通孔到达大理石支撑板1的前侧。类似地，激光束再经过反射镜二52和反射镜三53、二向色镜7、扩束镜8和聚焦镜9的作用，最后使其聚焦于XY轴移动平台11的工件上。该激光微加工装置初始化时，通过激光打出匙孔和线条的试验，调节CCD相机焦距使其与激光焦点位置重合，此时得到工件清晰图像，并固定CCD相机的焦距。加工时，对于不同的工件表面，先粗调Z轴至工件图像较为清晰的位置，再通过PC端执行自动对焦程序以固定的步长调节Z轴移动平台的上下运动，采集多幅工件图像，通过图像处理技术比较出最清晰的图像位置，即为焦点。移动Z轴至此处，进而实现工件表面的微加工。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有CCD快速聚焦的激光表面微加工装置，主要包括：大理石支撑板(1)、大理石底座(2)、激光器(3)、导轨滑块一(41)、导轨滑块二(42)、导轨滑块三(43)、导轨滑块四(44)、导轨滑块五(45)、导轨滑块六(46)、反射镜一(51)、反射镜二(52)和反射镜三(53)、CCD相机(6)、二向色镜(7)、扩束镜(8)、聚焦镜(9)、环形LED光源(10)、XY轴移动平台(11)和Z轴移动平台(12)，其特征是：所述大理石支撑板(1)和大理石底座(2)为整套装置的机架，通过在所述大理石支撑板(1)和大理石底座(2)上镶嵌螺纹孔，使激光器、移动平台和各组件能够定位安装在大理石支撑板(1)和大理石底座(2)上；其中，XY轴移动平台(11)和激光器(3)分别安装在大理石支撑板(1)的前后两侧，通过在大理石支撑板(1)的一侧开一个较大的圆形通孔使得从激光器(3)发出的激光光束能够通过反射镜传导至大理石支撑板(1)的前侧，再利用反射镜的若干次反射、扩束镜(8)和聚焦镜(9)的先后作用使光斑聚焦在XY轴移动平台(11)的工作台上，从而进行加工；导轨滑块是通过螺纹紧固件定位到安装面的，其中，导轨滑块一(41)和导轨滑块二(42)分别安装在大理石底座(2)面板上的前后两侧，导轨滑块三(43)、导轨滑块四(44)和导轨滑块五(45)均安装在大理石支撑板(1)上，导轨滑块六(46)安装于Z轴移动平台(12)上；反射镜一(51)、反射镜二(52)和反射镜三(53)、CCD相机(6)、二向色镜(7)、扩束镜(8)和聚焦镜(9)都是通过螺纹紧固件安装在导轨滑块上；XY轴移动平台(11)、Z轴移动平台(12)和CCD相机(6)由PC控制，通过人工操作PC实现XY轴移动平台(11)和Z轴移动平台(12)的位移、CCD相机(6)的寻焦、激光器(3)的工作。...

【技术特征摘要】
1.一种具有CCD快速聚焦的激光表面微加工装置，主要包括：大理石支撑板(1)、大理石底座(2)、激光器(3)、导轨滑块一(41)、导轨滑块二(42)、导轨滑块三(43)、导轨滑块四(44)、导轨滑块五(45)、导轨滑块六(46)、反射镜一(51)、反射镜二(52)和反射镜三(53)、CCD相机(6)、二向色镜(7)、扩束镜(8)、聚焦镜(9)、环形LED光源(10)、XY轴移动平台(11)和Z轴移动平台(12)，其特征是：所述大理石支撑板(1)和大理石底座(2)为整套装置的机架，通过在所述大理石支撑板(1)和大理石底座(2)上镶嵌螺纹孔，使激光器、移动平台和各组件能够定位安装在大理石支撑板(1)和大理石底座(2)上；其中，XY轴移动平台(11)和激光器(3)分别安装在大理石支撑板(1)的前后两侧，通过在大理石支撑板(1)的一侧开一个较大的圆形通孔使得从激光器(3)发出的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴盛，洪伟，马晨斌，康敏，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32