CN110508938A - 一种高精度激光切割装置 - Google Patents

一种高精度激光切割装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110508938A
CN110508938A CN201910743636.8A CN201910743636A CN110508938A CN 110508938 A CN110508938 A CN 110508938A CN 201910743636 A CN201910743636 A CN 201910743636A CN 110508938 A CN110508938 A CN 110508938A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser
strip
shaped hole
emitting head
lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910743636.8A
Other languages
English (en)
Inventor
华晓渝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Yicheng Laser Equipment Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Jiangsu Yicheng Laser Equipment Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Yicheng Laser Equipment Manufacturing Co Ltd filed Critical Jiangsu Yicheng Laser Equipment Manufacturing Co Ltd
Priority to CN201910743636.8A priority Critical patent/CN110508938A/zh
Publication of CN110508938A publication Critical patent/CN110508938A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0648—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/12—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
    • B23K26/123—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure in an atmosphere of particular gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702—Auxiliary equipment
    • B23K26/703—Cooling arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

本发明属于激光切割技术领域，尤其为一种高精度激光切割装置，包括工作台和激光发射头，所述工作台的一侧垂直固定有升降柱，所述升降柱的顶端固定安装有顶板，所述顶板的中部固定安装有所述激光发射头，所述激光发射头发射的激光指向所述工作台的顶面，所述升降柱的顶端活动嵌合有条形孔升降架，所述条形孔升降架的中部为镂空槽孔，所述条形孔升降架的一侧连接有光束转换板，所述光束转换板中嵌合有第一透镜和第二透镜，所述条形孔升降架的一侧固定安装有第一传动机构。本发明通过设置第一透镜和第二透镜对激光发射头发出的激光状态进行变换，产生两种不同形态的激光，根据工件的厚度或材质进行切换，实现工件进行精确的切割。

Description

一种高精度激光切割装置
技术领域
本发明涉及激光切割技术领域，具体为一种高精度激光切割装置。
背景技术
高精度激光切割装置是利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，孔洞连续形成宽度很窄的切缝，完成对材料的切割，激光切割可分为激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧气切割和激光划片与控制断裂四类，传统的激光切割机沿切割方向往复切割工件时，需使用两个分别位于该预切割模组的两侧的激光模组，当被切割的工件材质变化后，例如使用激光切割机切割复合材料或两种不同材质组合的工件，需重使用另外的激光模组，导致切割效率较低。
目前的高精度激光切割装置存在下列问题：
1、目前的高精度激光切割装置只能切割单一厚度或单一材质的工件，遇到不同厚度不均匀或复合材质的工件时，使用一个激光模组就不能很好的切割，需要两组或多组激光模组才能进行切割。
2、目前的高精度激光切割装置在切割时产生大量的热，这些热量会融化或氧化工件切割缝隙周边，造成切割后产品质量差。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高精度激光切割装置，解决了目前的高精度激光切割装置只能切割单一厚度或单一材质的工件，以及在切割过程中会融化或氧化工件切割缝隙周边的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高精度激光切割装置，包括工作台和激光发射头，所述工作台的一侧垂直固定有升降柱，所述升降柱的顶端固定安装有顶板，所述顶板的中部固定安装有所述激光发射头，所述激光发射头发射的激光指向所述工作台的顶面，所述升降柱的顶端活动嵌合有条形孔升降架，所述条形孔升降架的中部为镂空槽孔，所述条形孔升降架的一侧连接有光束转换板，所述光束转换板中嵌合有第一透镜和第二透镜，所述条形孔升降架的一侧固定安装有第一传动机构，所述第一传动机构连接所述光束转换板的一侧，所述条形孔升降架的一侧连接有第二传动机构，所述第二传动机构的两端固定于所述工作台和所述顶板之间。
作为本发明的一种优选技术方案，所述工作台的顶端依次叠加设置有横向传送机构和纵向传送机构，所述横向传送机构和所述纵向传送机构互相垂直，所述纵向传送机构的顶端固定安装有工件固定盘。
作为本发明的一种优选技术方案，所述工作台的一侧设有液氮罐，所述工件固定盘的边侧设有冷却喷头，所述冷却喷头通过阀门导通连接所述液氮罐。
作为本发明的一种优选技术方案，所述工作台的另一侧固定有激光驱动板，所述激光驱动板电性连接所述激光发射头。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一传动机构、所述第二传动机构、所述横向传送机构和所述纵向传送机构是丝杆传动副或同步带传动副。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一传动机构、所述第二传动机构、所述横向传送机构和所述纵向传送机构的边侧均连接有驱动电机。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种高精度激光切割装置，具备以下有益效果：
1、该高精度激光切割装置，通过设置第一透镜和第二透镜对激光发射头发出的激光状态进行变换，产生两种不同形态的激光，根据工件的厚度或材质进行切换，实现工件进行精确的切割。
2、该高精度激光切割装置，在工件固定盘的边侧设有冷却喷头和液氮罐，液氮罐通过阀门导通连接冷却喷头，向切割区域喷射液氮对其进行降温，同时液氮也能够阻隔空气，减少工件非切割区域的氧化。
附图说明
图1为本发明主观结构示意图；
图2为本发明侧剖结构示意图；
图3为本发明光束转换板结构仰视示意图。
图中：1、工作台；2、升降柱；3、顶板；4、激光发射头；5、条形孔升降架；501、镂空槽孔；6、光束转换板；601、第一透镜；602、第二透镜；7、第一传动机构；8、第二传动机构；9、横向传送机构；10、纵向传送机构；11、工件固定盘；12、液氮罐；13、冷却喷头；14、激光驱动板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例
请参阅图1-3，本发明提供以下技术方案：一种高精度激光切割装置，包括工作台1和激光发射头4，工作台1的一侧垂直固定有升降柱2，升降柱2的顶端固定安装有顶板3，顶板3的中部固定安装有激光发射头4，激光发射头4发射的激光指向工作台1的顶面，升降柱2的顶端活动嵌合有条形孔升降架5，条形孔升降架5的中部为镂空槽孔501，条形孔升降架5的一侧连接有光束转换板6，光束转换板6中嵌合有第一透镜601和第二透镜602，条形孔升降架5的一侧固定安装有第一传动机构7，第一传动机构7连接光束转换板6的一侧，条形孔升降架5的一侧连接有第二传动机构8，第二传动机构8的两端固定于工作台1和顶板3之间。
本实施例中，激光发射头4采用DEFIKO型二氧化碳激光管，激光发射头4发出设定状态的激光对工作台1上的工件进行切割，在传统的激光切割机械中，如果工件的厚度或材质发生改变，则需要对激光发射头4发出的激光束进行相应的改变，而在本高精度激光切割装置中，第一传动机构7带动光束转换板6在条形孔升降架5上进行移动，此时第一透镜601和第二透镜602对激光发射头4发出的激光状态进行变换，即，当激光发射头4发出的激光通过第一透镜601时，激光的焦距变换为第一种形态，当激光发射头4发出的激光通过第二透镜602时，激光的焦距变换为第二种形态，两种不同形态的激光对工件的切割效果也不相同，因此本发明中，不需要变更激光发射头4的参数就能够实现对激光切割效果的转变，同时条形孔升降架5能够沿着升降柱2进行升降，配合第一透镜601和第二透镜602，实现对激光发射头4发出的激光焦距进行调节。
其中，第一透镜601和第二透镜602可以是单层凸透镜也可以是单层凹透镜，也可以是由凸透镜和凹透镜叠加的镜片组合，其形态和规格根据工件的需求进行确定，而不局限于某一种形状。
具体的，工作台1的顶端依次叠加设置有横向传送机构9和纵向传送机构10，横向传送机构9和纵向传送机构10互相垂直，纵向传送机构10的顶端固定安装有工件固定盘11。
本实施例中，工件固定盘11固定需要进行切割的工件，在此过程中，横向传送机构9和纵向传送机构10带动工件固定盘11进行横向位移或纵向位移，实现对工件的不同部位进行切割。
具体的，工作台1的一侧设有液氮罐12，工件固定盘11的边侧设有冷却喷头13，冷却喷头13通过阀门导通连接液氮罐12。
本实施例中，当激光发射头4发出的激光对工件进行切割时会产生大量的热对工件的非切割区域产生影响，例如融化或氧化，因此在工件固定盘11的边侧设有冷却喷头13向切割区域喷射液氮对其进行降温，同时液氮也能够阻隔空气，减少工件非切割区域的氧化。
具体的，工作台1的另一侧固定有激光驱动板14，激光驱动板14电性连接激光发射头4。
本实施例中，激光驱动板14采用LD25A型红外半导体大功率驱动板，能够很好的驱动激光发射头4发出激光进行切割工作。
具体的，第一传动机构7、第二传动机构8、横向传送机构9和纵向传送机构10是丝杆传动副或同步带传动副。
本实施例中，丝杆传动副和同步带传动副是精密数控机械中常用的力传递部件，具有传送精度高，无间歇的优点，因此在本发明高精度激光切割装置中采用丝杆传动副或同步带传动副能够很好的保证对激光发射头4发出的激光进行对焦，以及对激光的形态进行切换，并且保证工件的切割精度。
具体的，第一传动机构7、第二传动机构8、横向传送机构9和纵向传送机构10的边侧均连接有驱动电机。
本实施例中，驱动电机通过第一传动机构7带动带动光束转换板6在条形孔升降架5上移动，通过第一透镜601和第二透镜602对激光发射头4发出的激光状态进行变换，驱动电机通过第二传动机构8带动条形孔升降架5和光束转换板6整体升降，进行激光对焦，并通过横向传送机构9和纵向传送机构10带动工件固定盘11进行横向位移或纵向位移，实现对工件的不同部位进行切割。
本实施例中激光发射头4和激光驱动板14为已经公开的广泛运用于日常生活的已知技术。
本发明的工作原理及使用流程：激光发射头4发出设定状态的激光对工作台1上的工件进行切割，在传统的激光切割机械中，如果工件的厚度或材质发生改变，则需要对激光发射头4发出的激光束进行相应的改变，而在本高精度激光切割装置中，第一传动机构7带动光束转换板6在条形孔升降架5上进行移动，此时第一透镜601和第二透镜602对激光发射头4发出的激光状态进行变换，即，当激光发射头4发出的激光通过第一透镜601时，激光的焦距变换为第一种形态，当激光发射头4发出的激光通过第二透镜602时，激光的焦距变换为第二种形态，两种不同形态的激光对工件的切割效果也不相同，因此本发明中，不需要变更激光发射头4的参数就能够实现对激光切割效果的转变，同时条形孔升降架5能够沿着升降柱2进行升降，配合第一透镜601和第二透镜602，实现对激光发射头4发出的激光焦距进行调节。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高精度激光切割装置，包括工作台(1)和激光发射头(4)，其特征在于：所述工作台(1)的一侧垂直固定有升降柱(2)，所述升降柱(2)的顶端固定安装有顶板(3)，所述顶板(3)的中部固定安装有所述激光发射头(4)，所述激光发射头(4)发射的激光指向所述工作台(1)的顶面，所述升降柱(2)的顶端活动嵌合有条形孔升降架(5)，所述条形孔升降架(5)的中部为镂空槽孔(501)，所述条形孔升降架(5)的一侧连接有光束转换板(6)，所述光束转换板(6)中嵌合有第一透镜(601)和第二透镜(602)，所述条形孔升降架(5)的一侧固定安装有第一传动机构(7)，所述第一传动机构(7)连接所述光束转换板(6)的一侧，所述条形孔升降架(5)的一侧连接有第二传动机构(8)，所述第二传动机构(8)的两端固定于所述工作台(1)和所述顶板(3)之间；所述工作台(1)的顶端依次叠加设置有横向传送机构(9)和纵向传送机构(10)，所述横向传送机构(9)和所述纵向传送机构(10)互相垂直，所述纵向传送机构(10)的顶端固定安装有工件固定盘(11)；所述工作台(1)的一侧设有液氮罐(12)，所述工件固定盘(11)的边侧设有冷却喷头(13)，所述冷却喷头(13)通过阀门导通连接所述液氮罐(12)。
2.根据权利要求1所述的一种高精度激光切割装置，其特征在于：所述工作台(1)的另一侧固定有激光驱动板(14)，所述激光驱动板(14)电性连接所述激光发射头(4)。
3.根据权利要求2所述的一种高精度激光切割装置，其特征在于：所述第一传动机构(7)、所述第二传动机构(8)、所述横向传送机构(9)和所述纵向传送机构(10)是丝杆传动副或同步带传动副。
4.根据权利要求1所述的一种高精度激光切割装置，其特征在于：所述第一传动机构(7)、所述第二传动机构(8)、所述横向传送机构(9)和所述纵向传送机构(10)的边侧均连接有驱动电机。
CN201910743636.8A 2019-08-13 2019-08-13 一种高精度激光切割装置 Pending CN110508938A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910743636.8A CN110508938A (zh) 2019-08-13 2019-08-13 一种高精度激光切割装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910743636.8A CN110508938A (zh) 2019-08-13 2019-08-13 一种高精度激光切割装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110508938A true CN110508938A (zh) 2019-11-29

Family

ID=68625622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910743636.8A Pending CN110508938A (zh) 2019-08-13 2019-08-13 一种高精度激光切割装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110508938A (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101518855A (zh) * 2009-03-27 2009-09-02 华中科技大学 一种多功能激光加工设备
CN102554459A (zh) * 2010-11-05 2012-07-11 三星移动显示器株式会社 结晶设备、结晶方法及制造有机发光显示装置的方法
CN103008888A (zh) * 2011-09-27 2013-04-03 三星钻石工业股份有限公司 激光加工装置及使用激光加工装置的被加工物的加工方法
CN103170734A (zh) * 2011-12-26 2013-06-26 浜松光子学株式会社 激光加工装置以及激光加工方法
CN204321414U (zh) * 2014-12-22 2015-05-13 武汉吉事达科技股份有限公司 双振镜多幅面切换激光刻蚀机
CN205733425U (zh) * 2016-05-19 2016-11-30 深圳市光大激光科技股份有限公司 一种变焦激光扫描切割装置
CN106735889A (zh) * 2017-02-13 2017-05-31 戴恩（天津）科技有限公司 一种高精度激光切割机
CN107745193A (zh) * 2017-11-16 2018-03-02 秦科 一种激光切割机
CN109202309A (zh) * 2017-07-06 2019-01-15 株式会社迪思科 激光加工装置和激光加工方法
CN209190042U (zh) * 2018-12-13 2019-08-02 深圳市风行达科技有限公司 高精度智能激光切割机
CN211588929U (zh) * 2019-08-13 2020-09-29 江苏屹诚激光装备制造有限公司 一种激光切割装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101518855A (zh) * 2009-03-27 2009-09-02 华中科技大学 一种多功能激光加工设备
CN102554459A (zh) * 2010-11-05 2012-07-11 三星移动显示器株式会社 结晶设备、结晶方法及制造有机发光显示装置的方法
CN103008888A (zh) * 2011-09-27 2013-04-03 三星钻石工业股份有限公司 激光加工装置及使用激光加工装置的被加工物的加工方法
CN103170734A (zh) * 2011-12-26 2013-06-26 浜松光子学株式会社 激光加工装置以及激光加工方法
CN204321414U (zh) * 2014-12-22 2015-05-13 武汉吉事达科技股份有限公司 双振镜多幅面切换激光刻蚀机
CN205733425U (zh) * 2016-05-19 2016-11-30 深圳市光大激光科技股份有限公司 一种变焦激光扫描切割装置
CN106735889A (zh) * 2017-02-13 2017-05-31 戴恩（天津）科技有限公司 一种高精度激光切割机
CN109202309A (zh) * 2017-07-06 2019-01-15 株式会社迪思科 激光加工装置和激光加工方法
CN107745193A (zh) * 2017-11-16 2018-03-02 秦科 一种激光切割机
CN209190042U (zh) * 2018-12-13 2019-08-02 深圳市风行达科技有限公司 高精度智能激光切割机
CN211588929U (zh) * 2019-08-13 2020-09-29 江苏屹诚激光装备制造有限公司 一种激光切割装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100876502B1 (ko) 초단파 레이저 빔을 이용한 기판 절단장치 및 그 절단방법
CN201783761U (zh) 双激光头划片装置
CN201881056U (zh) 一种激光切割机
CN104014936A (zh) 高分子材料工件的激光加工方法及激光切割系统
CN110508938A (zh) 一种高精度激光切割装置
CN205342233U (zh) 一种多功能激光切焊一体机
CN211588929U (zh) 一种激光切割装置
CN102935555B (zh) 龙门搭载式激光切割机
CN102744545B (zh) 一种激光焊机
CN208696547U (zh) 一种二氧化碳激光打孔、切割装置
CN209452990U (zh) 一种组合式激光加工光头
CN108436302A (zh) 一种激光切割机
CN204148723U (zh) 一种双激光器切割系统
CN107876975A (zh) 一种复合片双头激光切割分片装置及分片加工方法
CN215824573U (zh) 一种焦点准直镜可调节的激光切割头
CN209439608U (zh) 一种半自动激光打标机
CN112192045A (zh) 一种调光膜或其电极的激光切割方法
CN208485799U (zh) 一种激光切割设备
CN217703752U (zh) 一种视觉定位切割装置
CN110497086A (zh) 一种基于激光放电改善制孔质量的激光打孔装置及方法
CN213437841U (zh) 一种四头激光切割机
CN217571369U (zh) 一种基于射频激光器的激光切割机
CN109604820A (zh) 一种用于激光加工装置中的组合式光头
CN213497209U (zh) 一种多头多方位激光切割机
CN108161254B (zh) 具有温度和/或烟雾无线传感功能的多功能激光冲孔机构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191129