一种三轴振镜共轴调节装置及焦距确认方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种三轴振镜共轴调节装置及焦距确认方法，包括：激光器，用于发射激光；多个反射组件，设置在所述激光器出光路上，所述多个反射组件包括多个反射镜及对应设置的角度调节装置，所述多个反射组件用于反射激光；Z轴振镜组件，所述Z轴振镜组件设置在所述多个反射组件光路上，所述Z轴振镜组件用于调节焦距；二维振镜组件，设置在所述Z轴振镜组件出光路上，所述二维振镜组件用于出光打标；调节架组件，所述调节架组件设置在所述Z轴振镜组件下，所述调节架组件用于调节所述Z轴振镜组件升降、水平移动及两个角度指向。本发明专利技术能提高三轴振镜的安装效率、共轴调节、加工效率，结构简单，便于推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种三轴振镜共轴调节装置及焦距确认方法
本专利技术涉及激光加工
，更具体的是，涉及一种三轴振镜共轴调节装置及焦距确认方法。
技术介绍
目前在PCB行业的激光加工设备中，主要使用二维振镜及聚焦镜组合使用达到高速率切割的目标，前者控制光束路径扫描，后者汇聚光束加工材料。聚焦镜安装在二维扫描振镜之前称为前聚焦加工系统，安装在之后称为后聚焦加工系统。由于大扫描范围F-Theta聚焦镜的轴外像差、大尺寸及成本等因素限制，实现大尺寸后聚焦加工系统的加工范围极其困难。PCB等行业需加工的材料尺寸通常远大于所述后聚焦系统的加工范围，材料无法由单个振镜扫描区域完成加工，需要移动振镜或材料以拼图的方法完成加工，拼接过程的机械移动精度及机械运动速度增大加工误差、降低加工效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了上述现有技术存在的技术问题，提供一种三轴振镜共轴调节装置及焦距确认方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：根据本专利技术公开的第一个方面，提供了一种三轴振镜共轴调节装置，包括：激光器，用于发射激光；多个反射组件，设置在所述激光器出光路上，所述多个反射组件包括多个反射镜及对应设置的角度调节装置，所述多个反射组件用于反射激光；Z轴振镜组件，所述Z轴振镜组件设置在所述多个反射组件光路上，所述Z轴振镜组件用于调节焦距；二维振镜组件，设置在所述Z轴振镜组件出光路上，所述二维振镜组件用于出光打标；调节架组件，所述调节架组件设置在所述Z轴振镜组件下，所述调节架组件用于调节所述Z轴振镜组件升降、水平移动及两个角度指向。优选的，所述多个反射镜包括：设置在所述激光器出光路上的第一反射镜以及设置在所述第一反射镜一侧的第二反射镜，所述第二反射镜设置在所述Z轴振镜组件光轴上。所述第一反射镜、所述第二反射镜用于将激光反射到所述Z轴振镜组件上，所述第一反射镜、所述第二反射镜还能调节激光的反射角度，使得从所述第二反射镜上反射的激光能到达所述Z轴振镜组件上，通过所述Z轴振镜组件来调节激光的到工作台面的焦距。优选的，所述Z轴振镜组件包括：固定架、设置在所述固定架内的凹透镜、以及设置在所述凹透镜上用以驱动所述凹透镜沿光轴运动的Z轴电机。所述固定架用于支撑固定所述Z轴电机，所述Z轴电机用于驱动所述凹透镜沿光轴运动来实现调焦的功能，所述凹透镜能将通过的激光扩散到所述二维振镜组件上，所述固定架还能对所述凹透镜起到保护的效果。优选的，所述调节架组件包括：设置在所述固定架下的平移台、设置在所述平移台下的升降台以及设置在所述升降台下的角度调节架。所述平移台用于调节所述Z轴振镜组件Y方向移动，所述升降台用于调节Z轴振镜组件X方向移动，所述角度调节架用于调节所述Z轴振镜组件的光轴指向。所述调节架组件具有调节二维位置及二维方向角的功能，使得所述调节架组件能对所述Z轴振镜组件起到四维调节的效果。优选的，所述升降台包括：旋转杆、设置在所述旋转杆一侧的固定板以及设置在所述固定板上的升降部，所述升降部一端通过所述固定板与所述旋转杆传动连接，所述升降部另一端设置在所述平移台下。所述旋转杆用于调节所述升降部的升降，所述升降部在升降的过程中能推动所述平移台升降运动，所述固定板用于支撑所述升降部的位置。优选的，所述二维振镜组件包括：XY二维振镜、设置在所述XY二维振镜一侧上的聚焦转接板、固定设置在所述聚焦转接板一侧上的安装座以及设置在所述安装座上的聚焦镜，所述聚焦镜与所述Z轴振镜组件光轴对应设置。所述聚焦镜用于将所述Z轴振镜组件上透射来的激光进行聚光的效果，通过所述聚焦镜把所述Z轴振镜组件调节过发散角的光束聚焦，所述安装座用于安装固定所述聚焦镜的位置，所述聚焦转接板用于连接所述XY二维振镜与所述聚焦镜，所述XY二维振镜用于将所述聚焦镜上聚集的光束组合发射出去，使得发射的激光能对水平面的工件进行加工。优选的，所述XY二维振镜包括：X轴振镜以及与所述X轴振镜垂直设置的Y轴振镜，所述X轴振镜、所述Y轴振镜上分别设有X轴电机、Y轴电机。所述X轴振镜、所述Y轴振镜用于将所述聚焦镜上的光束进行反射，所述X轴电机、所述Y轴电机用于控制发射的光束在工件上进行扫描。优选的，所述聚焦镜出光口、入光口分别设置出口准直叉丝、入口准直叉丝，所述出口准直叉丝、所述入口准直叉丝中心与所述聚焦镜同轴设置，所述安装座上设有凹槽，所述出口准直叉丝设置在所述凹槽内。所述入口准直叉丝和所述出口准直叉丝是在调节聚焦镜的过程中，用于定标的作用。根据本专利技术公开的第二个方面，提供一种焦距确认方法，所述方法包括步骤：通过Z轴振镜组件调节激光的聚焦焦距，通过二维振镜组件控制光束在工件上进行扫描，得到振镜焦距；根据所述振镜焦距选取加工文件对工件进行测试，所述加工文件包括宫格参数与尺寸参数，所述宫格参数包括离焦值及校正图形；根据所述离焦值，调整平台与振镜间距，使中间宫格移至前面所找到的焦距位置，调整宫格离焦值，直到焦距误差小于0.25倍焦深；根据工件的加工参数进行选择，所述加工参数包括第一类加工参数与第二类加工参数，对所述第一类加工参数与第二类加工参数进行切割，其中，所述第一类加工参数与所述第二类加工参数分别包括对应的切割图形，所述第二类加工参数基于所述第一类加工参数的切割图形；根据加工参数对应的切割图形对工件进行切割。优选的，还包括步骤：通过高倍CCD或显微镜观察测量焦平面内第二类加工参数的加工点的尺寸及圆度，检验光路系统调节效果。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过激光器将发射的激光到多个反射组件上，在所述多个反射组件的调节下能使得激光光路对准Z轴振镜组件中心位置，让从所述Z轴振镜组件上穿过的激光能至到二维振镜组件上，而设置在所述Z轴振镜组件下的调节架组件用于对所述Z轴振镜组件进行四维调节，使所述Z轴振镜组件与所述二维振镜组件的光轴重合，所述Z轴振镜组件还能调节到二维振镜组件的焦距。本专利技术能提高三轴振镜的安装效率、共轴调节、加工效率，结构简单，便于推广使用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，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，还可以根据附图获得其他的附图。图1为本实施例的三轴振镜共轴调节装置的整体结构示意图；图2为本实施例的Z轴振镜组件结构示意图；图3为本实施例的多个反射组件结构示意图；图4为本实施例的二维振镜组件结构示意图；图5为本实施例的九宫格图；图6为本实施例的九宫格中放大的同心图形；图7为本实施例的九宫格图在大扫描范围三轴振镜扫描区域内的一种校正位置图；图8为本实施例的焦距确认方法流程图。图中1、激光器；2、多个反射组件；3、Z轴振镜组件；4、二维振镜组件；5、调节架组件；6、第一反射镜；7、第二反射镜；8、固定架；9、凹透本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三轴振镜共轴调节装置，其特征在于，包括：/n激光器，用于发射激光；/n多个反射组件，设置在所述激光器出光路上，所述多个反射组件包括多个反射镜及对应设置的角度调节装置，所述多个反射组件用于反射激光；/nZ轴振镜组件，所述Z轴振镜组件设置在所述多个反射组件光路上，所述Z轴振镜组件用于调节焦距；/n二维振镜组件，设置在所述Z轴振镜组件出光路上，所述二维振镜组件用于出光打标；/n调节架组件，所述调节架组件设置在所述Z轴振镜组件下，所述调节架组件用于调节所述Z轴振镜组件升降、水平移动及两个角度指向。/n

【技术特征摘要】
1.一种三轴振镜共轴调节装置，其特征在于，包括：
激光器，用于发射激光；
多个反射组件，设置在所述激光器出光路上，所述多个反射组件包括多个反射镜及对应设置的角度调节装置，所述多个反射组件用于反射激光；
Z轴振镜组件，所述Z轴振镜组件设置在所述多个反射组件光路上，所述Z轴振镜组件用于调节焦距；
二维振镜组件，设置在所述Z轴振镜组件出光路上，所述二维振镜组件用于出光打标；
调节架组件，所述调节架组件设置在所述Z轴振镜组件下，所述调节架组件用于调节所述Z轴振镜组件升降、水平移动及两个角度指向。


2.根据权利要求1所述的三轴振镜共轴调节装置，其特征在于，所述多个反射镜包括：设置在所述激光器出光路上的第一反射镜以及设置在所述第一反射镜一侧的第二反射镜，所述第二反射镜设置在所述Z轴振镜组件光轴上。


3.根据权利要求2所述的三轴振镜共轴调节装置，其特征在于，所述Z轴振镜组件包括：固定架、设置在所述固定架内的凹透镜、以及设置在所述凹透镜上用以驱动所述凹透镜沿光轴运动的Z轴电机。


4.根据权利要求3所述的三轴振镜共轴调节装置，其特征在于，所述调节架组件包括：设置在所述固定架下的平移台、设置在所述平移台下的升降台以及设置在所述升降台下的角度调节架。


5.根据权利要求4所述的三轴振镜共轴调节装置，其特征在于，所述升降台包括：旋转杆、设置在所述旋转杆一侧的固定板以及设置在所述固定板上的升降部，所述升降部一端通过所述固定板与所述旋转杆传动连接，所述升降部另一端设置在所述平移台下。


6.根据权利要求1所述的三轴振镜共轴调节装置，其特征在于，所述二维振镜组件包括：XY二维振镜、设置在所述XY二维振镜一侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁宗森，陈国栋，吕洪杰，翟学涛，杨朝辉，高云峰，
申请(专利权)人：深圳市大族数控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44