CN106181062A - 一种全光纤三维镭雕天线的智能制造系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种全光纤三维镭雕天线的智能制造系统，可以在添加了非金属光诱导催化剂的材料表面进行三维扫描，通过激光提供的能量和空气中的氧气结合，将材料进行光化学变化，进而通过化镀的方法镀铜、镀镍、镀金，实现了在三维非金属材料表面金属化的过程。可以制作天线、高精密电子电路、高速连接器等，具有广阔的发展前景。该系统包括光纤激光器、扩束器、可移动式凹透镜、透镜装置和非球面镜组，光纤激光器下行设有可移动式凸透镜，可移动式凸透镜下行设有扩束器，加大光束直径，压缩光束发散角，扩束器下行与可移动式凹透镜连接，可移动式凹透镜下行与透镜装置连接，透镜装置下行设有非球面镜组，非球面镜组正下方设有镭雕化镀材料表面。
Description
技术领域
本发明涉及天线设备器械技术领域，尤其涉及一种全光纤三维镭雕天线的智能制造系统。
背景技术
工程塑料传统的化学镀方法首先需要经过化学粗化、敏化过程使得材料表面全部镀铜、镀镍等，而无法进行指定区域选择性化学镀。如果可以在工程塑料表面进行区域性化学镀，就可以形成导电路径，起到导线等电器特性，但传统的化学镀方法无法实现这种设计，制约了很多方案的实施。
发明内容
本发明提供了一种全光纤三维镭雕天线的智能制造系统，结构简单，使用方便，制造的全光纤天线系统具有频带宽、损耗低，重量轻、抗干扰能力强、保真度高、工作性能可靠等优点，使用光纤激光器作为激光源，相比与传统激光器具有更好的光束质量和更高的光电转化效率，材料使用普通材料进行改性，不用特殊材料，降低成本，全光纤激光系统3D加工范围更大,切割的缝隙宽度和深度可调,化镀过程更加环保，不含有任何的有毒有害气体、液体,提高了天线的性能和使用范围。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种全光纤三维镭雕天线的智能制造系统，包括光纤激光器、可移动式凸透镜、扩束器、可移动式凹透镜、透镜装置和非球面镜组，所述的光纤激光器下行设有可移动式凸透镜，可移动式凸透镜下行设有扩束器，所述扩束器对光纤激光进行空间整形，加大光束直径，压缩光束发散角，扩束器下行与可移动式凹透镜连接，可移动式凹透镜下行与透镜装置连接，所述的透镜装置下行设有将聚焦平面由原来的空间球面变为平面的非球面镜组，所述的非球面镜组正下方设有镭雕化镀材料表面。
作为本方案的优选实施例，所述的非球面镜组包括四组非球面聚焦镜，所述的四组非球面聚焦镜的摆放位置恰好可消除球差从而将焦平面由球面变为平面。
作为本方案的优选实施例，所述的光强控制器控制光纤激光器发射的光纤激光束的强度。
作为本方案的优选实施例，所述的透镜装置包括X振镜装置和Y振镜装置，所述的X振镜装置包括X振镜和旋转座，所述的Y振镜装置包括Y振镜和旋转座。
作为本方案的优选实施例，所述的可移动式凹透镜和X振镜装置和Y振镜装置之间设有CCD监控系统，所述的CCD监控系统由光纤成像光路和CCD组成。
作为本方案的优选实施例，所述的非球面镜组和镭雕化镀材料表面之间设有宽度调节栅，所述的宽度调节栅用于调整光纤激光的宽度。
作为本方案的优选实施例，所述的智能制造系统还设有FPGA+PLC控制模块，所述的FPGA+PLC控制模块与光纤激光器、可移动式凸透镜、光强控制器、可移动式凹透镜、振镜装置、CCD监控系统和宽度调节栅连接并控制上述部分配合完成加工过程，所述的FPGA+PLC控制模块上行与外部输入设备连接。
作为本方案的优选实施例，所述的光纤激光器、可移动式凸透镜、可移动式凹透镜和振镜与保证切割过程稳定的减振机构连接。
作为本方案的优选实施例，所述的镭雕化镀材料为使用普通的PC或者PC+ABS，PA，以及含有玻纤的材料并在这些普通材料里面添加非金属光诱导催化剂的方式改性而成，所述的智能制造系统的3D加工范围达到220mm*220mm*45mm。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
结构简单，使用方便，制造的全光纤天线系统具有频带宽、损耗低，重量轻、抗干扰能力强、保真度高、工作性能可靠等优点，使用光纤激光器作为激光源，相比与传统激光器具有更好的光束质量和更高的光电转化效率，材料使用普通材料进行改性，不用特殊材料，降低成本，全光纤激光系统3D加工范围更大,切割的缝隙宽度和深度可调,化镀过程更加环保，不含有任何的有毒有害气体、液体,提高了天线的性能和使用范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施的结构示意图；
图2是本申请的FPGA+PLC控制模块结构示意图；
图1-图2中，1、光纤激光器，2、可移动式凸透镜，3、扩束镜，4、可移动式凹透镜，5、CCD监控系统，6、X振镜，7、Y振镜，8、非球面镜组，9、宽度调节栅，10、镭雕化镀材料表面，11、旋转座，12、FPGA+PLC控制器，13、外部输入设备，14、光强控制器，15、减振机构。
具体实施方式
本发明提供了一种全光纤三维镭雕天线的智能制造系统，结构简单，使用方便，制造的全光纤天线系统具有频带宽、损耗低，重量轻、抗干扰能力强、保真度高、工作性能可靠等优点，使用光纤激光器作为激光源，相比与传统激光器具有更好的光束质量和更高的光电转化效率，材料使用普通材料进行改性，不用特殊材料，降低成本，全光纤激光系统3D加工范围更大,切割的缝隙宽度和深度可调,化镀过程更加环保，不含有任何的有毒有害气体、液体,提高了天线的性能和使用范围。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
如图1-图2所示，一种全光纤三维镭雕天线的智能制造系统，包括光纤激光器1、可移动式凸透镜2、扩束器3、可移动式凹透镜4、透镜装置和非球面镜组8，所述的光纤激光器1下行设有可移动式凸透镜2，可移动式凸透镜2下行设有扩束器3，所述扩束器3对光纤激光进行空间整形，加大光束直径，压缩光束发散角，扩束器3下行与可移动式凹透镜4连接，可移动式凹透镜4下行与透镜装置连接，所述的透镜装置下行设有将聚焦平面由原来的空间球面变为平面的非球面镜组8，所述的非球面镜组8正下方设有镭雕化镀材料表面10。
其中，在实际应用中，所述的非球面镜组8包括四组非球面聚焦镜，所述的四组非球面聚焦镜的摆放位置恰好可消除球差从而将焦平面由球面变为平面。
其中，在实际应用中，所述的光强控制器14控制光纤激光器1发射的光纤激光束的强度。
其中，在实际应用中，所述的透镜装置包括X振镜装置和Y振镜装置，所述的X振镜装置包括X振镜6和旋转座11，所述的Y振镜装置包括Y振镜7和旋转座11。
其中，在实际应用中，所述的可移动式凹透镜4和X振镜装置和Y振镜装置之间设有CCD监控系统5，所述的CCD监控系统5由光纤成像光路和CCD组成。
其中，在实际应用中，所述的非球面镜组8和镭雕化镀材料表面10之间设有宽度调节栅9，所述的宽度调节栅9用于调整光纤激光的宽度。
其中，在实际应用中，所述的智能制造系统还设有FPGA+PLC控制模块12，所述的FPGA+PLC控制模块12与光纤激光器1、可移动式凸透镜2、可移动式凹透镜4、振镜装置、CCD监控系统5和宽度调节栅9连接并控制上述部分配合完成加工过程，所述的FPGA+PLC控制模块12上行与外部输入设备13连接。
其中，在实际应用中，所述的光纤激光器1、可移动式凸透镜2、可移动式凹透镜4和振镜与保证切割过程稳定的减振机构15连接。
其中，在实际应用中，所述的镭雕化镀材料10为使用普通的PC或者PC+ABS，PA，以及含有玻纤的材料并在这些普通材料里面添加非金属光诱导催化剂的方式改性而成，所述的智能制造系统的3D加工范围达到220mm*220mm*45mm。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种全光纤三维镭雕天线的智能制造系统，包括光纤激光器(1)、可移动式凸透镜(2)、扩束器(3)、可移动式凹透镜(4)、非球面镜组(8)，其特征在于，所述的光纤激光器(1)下行设有可移动式凸透镜(2)，可移动式凸透镜(2)下行设有扩束器(3)，所述扩束器(3)对光纤激光进行空间整形，加大光束直径，压缩光束发散角，扩束器(3)下行与可移动式凹透镜(4)连接，可移动式凹透镜(4)下行与透镜装置连接，所述的透镜装置下行非球面镜组(8)，所述的非球面镜组(8)正下方设有镭雕化镀材料表面(10)。
2.根据权利要求1所述的一种全光纤三维镭雕天线的智能制造系统，其特征在于，所述的非球面镜组(8)包括四组非球面聚焦镜，所述的四组非球面聚焦镜的摆放位置恰好可消除球差从而将焦平面由球面变为平面。
3.根据权利要求1所述的一种全光纤三维镭雕天线的智能制造系统，其特征在于，所述的光纤激光器(1)与光强控制器(14)连接，所述的光强控制器(14)控制光纤激光器(1)发射的光纤激光束的强度。
4.根据权利要求1所述的一种全光纤三维镭雕天线的智能制造系统，其特征在于，所述的透镜装置包括X振镜装置和Y振镜装置，所述的X振镜装置包括X振镜(6)和旋转座(11)，所述的Y振镜装置包括Y振镜(7)和旋转座(11)。
5.根据权利要求4所述的一种全光纤三维镭雕天线的智能制造系统，其特征在于，所述的可移动式凹透镜(4)和X振镜装置和Y振镜装置之间设有CCD监控系统(5)，所述的CCD监控系统(5)由光纤成像光路和CCD组成。
6.根据权利要求1所述的一种全光纤三维镭雕天线的智能制造系统，其特征在于，所述的非球面镜组(8)和镭雕化镀材料表面(10)之间设有宽度调节栅(9)，所述的宽度调节栅(9)用于调整光纤激光的宽度。
7.根据权利要求1所述的一种全光纤三维镭雕天线的智能制造系统，其特征在于，所述的智能制造系统还设有FPGA+PLC控制模块(12)，所述的FPGA+PLC控制模块(12)与光纤激光器(1)、可移动式凸透镜(2)、光强控制器(14)、可移动式凹透镜(4)、振镜装置、CCD监控系统(5)和宽度调节栅(9)连接并控制上述部分配合完成加工过程，所述的FPGA+PLC控制模块(12)上行与外部输入设备(13)连接。
8.根据权利要求1所述的一种全光纤三维镭雕天线的智能制造系统，其特征在于，所述的光纤激光器(1)、可移动式凸透镜(2)、可移动式凹透镜(4)和振镜与保证扫描过程稳定的减振机构(15)连接。
9.根据权利要求1所述的一种全光纤三维镭雕天线的智能制造系统，其特征在于，所述的镭雕化镀材料(10)为使用普通的PC或者PC+ABS，PA，以及含有玻纤的材料并在这些普通材料里面添加非金属光诱导催化剂的方式改性而成，所述的智能制造系统的3D加工范围达到220mm*220mm*45mm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Denomination of invention: Intelligent manufacturing system for all-fiber three-dimensional laser etching antenna Effective date of registration: 20190128 Granted publication date: 20180925 Pledgee: Pudong Shanghai Development Bank Limited by Share Ltd. Tianjin branch Pledgor: INNETECH (TIANJIN) ELECTRONICS Co.,Ltd. Registration number: 2019120000005 |
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Date of cancellation: 20200107 Granted publication date: 20180925 Pledgee: Pudong Shanghai Development Bank Limited by Share Ltd. Tianjin branch Pledgor: INNETECH (TIANJIN) ELECTRONICS Co.,Ltd. Registration number: 2019120000005 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Intelligent manufacturing system for all-fiber three-dimensional laser etching antenna Effective date of registration: 20200113 Granted publication date: 20180925 Pledgee: Pudong Shanghai Development Bank Limited by Share Ltd. Tianjin branch Pledgor: INNETECH (TIANJIN) ELECTRONICS Co.,Ltd. Registration number: Y2020120000005 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20210125 Granted publication date: 20180925 Pledgee: Pudong Shanghai Development Bank Limited by Share Ltd. Tianjin branch Pledgor: Innetech (Tianjin) Electronics Co.,Ltd. Registration number: Y2020120000005 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: An Intelligent Manufacturing System for All Fiber 3D Laser Engraved Antennas Effective date of registration: 20230614 Granted publication date: 20180925 Pledgee: Tianjin Zhongguancun Science and Technology Financing Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: INNETECH (TIANJIN) ELECTRONICS Co.,Ltd. Registration number: Y2023120000040 |