CN112388167A - 一种高效的大幅降低喷涂成本的lap三维立体激光加工设备 - Google Patents
一种高效的大幅降低喷涂成本的lap三维立体激光加工设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112388167A CN112388167A CN202011218251.9A CN202011218251A CN112388167A CN 112388167 A CN112388167 A CN 112388167A CN 202011218251 A CN202011218251 A CN 202011218251A CN 112388167 A CN112388167 A CN 112388167A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lap
- direction module
- processing equipment
- laser processing
- dimensional laser
- 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
Links
- 238000005507 spraying Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
Images
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
- B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
- B23K26/3568—Modifying rugosity
- B23K26/3584—Increasing rugosity, e.g. roughening
-
- 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
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
- B23K26/0876—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
-
- 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
-
- 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
本发明提供一种高效的大幅降低喷涂成本的LAP三维立体激光加工设备，涉及激光设备领域。该高效的大幅降低喷涂成本的LAP三维立体激光加工设备，包括底座，所述底座的上表面并排设置有第一X向模组和第二X向模组，所述底座的上表面且位于第二X向模组的右侧固定连接有第一立柱，所述底座的上表面且位于第一X向模组的右侧固定连接有第二立柱，所述第一立柱和第二立柱的上端面均固定连接有连接架，所述连接架的前侧面设置有第二伺服电机。通过两个独立工作的激光头匹配对应的治具进行扫描，提高加工效率，且治具移动灵活，可以满足各种扫描需要，通过动态变焦器的作用下，减小激光的填充间距，提高激光的扫描速度，提高表面的光洁度。
Description
技术领域
本发明涉及激光设备领域，具体为一种高效的大幅降低喷涂成本的LAP三维立体激光加工设备。
背景技术
LAP，一种在普通塑料部件的表面通过激光扫描/雕刻，对产品表面的特定区域进行碳化和粗化，再通过后工序把金属层沉积在塑胶表面，形成线路的一种制造工艺。该工艺的主要应用方向是三维立体线路，常用场景是手机，智能手表等可穿戴线路的天线走线，以及通讯基站的天线线路的制作。
制作手机天线时，行业100％选用红光激光设备。当使用红光塑胶材料被激光照射后很容易受热变形导致激光加工的区域尤其是激光的边缘位置容易突出，在化镀后镀层的边缘有一定高度的台阶而影响后续喷涂的效果和成本，同时，镀层会因为激光扫描的线条和线条之间的包括光斑和光斑之间的凹凸不平导致产品的表面镀层不够光滑。
LAP手机天线的触点和天线之间通常是通过过孔或者激光穿孔来实现。当天线在手机的一级外观面上的时候，为方便喷涂通常会选用激光穿孔，然后通过LAP化镀工艺让天线的触点和天线连接。当前，行业使用的激光设备都是1064纳米的红光激光设备。红光的波长较长，热效应显著，在激光穿孔的时候孔的边缘容易翻边凸起，形成像火山喷发的火山口一样的形状。这种穿孔导致的凸起喷涂的时候很难覆盖，往往需要做更多的喷涂涂层外加打磨才能够保证外观的效果，为了保证外观效果，后续的喷涂工艺需要做到6涂6烤甚至更多，且同时需要打磨。
与此同时，LAP工艺眼下激光加工效率偏低，而5G的手机天线又出现天线数量倍增的问题。特别是在涉及到激光穿孔的问题的时候，当前的解决方案效率非常低下，很多时候比正常的LAP天线区域的激光加工时间还要长。
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效的大幅降低喷涂成本的LAP三维立体激光加工设备，解决了现有LAP工艺存在塑胶部件外观表面做天线时的台阶，表面粗糙度和激光穿孔的火山孔和不易上镀、LAP工艺做激光加工效率低的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高效的大幅降低喷涂成本的LAP三维立体激光加工设备，包括底座，所述底座的上表面并排设置有第一X向模组和第二X向模组，所述底座的上表面且位于第二X向模组的右侧固定连接有第一立柱，所述底座的上表面且位于第一X向模组的右侧固定连接有第二立柱，所述第一立柱和第二立柱的上端面均固定连接有连接架，所述连接架的前侧面设置有第二伺服电机，所述连接架的前侧面且位于第二伺服电机的上方固定连接有Z向模组，所述Z向模组的前侧面设置有托架，所述托架的上表面设置有激光头、动态变焦器和激光器，所述激光器与动态变焦器的相连接，所述激光头与动态变焦器相连接；
所述第一X向模组和第二X向模组的后侧均连接有第一伺服电机，所述第一X向模组和第二X向模组的上表面均设置有滑移支架，所述滑移支架的上部设置有第四伺服电机，所述第四伺服电机的输出端固定连接有治具架，所述治具架的上部设置有治具，所述治具的后侧固定连接有第三伺服电机；
所述底座的上表面且位于第二立柱的后侧设置有冷却水箱架，所述冷却水箱架的内部设置有第一冷却水箱和第二冷却水箱。
优选的，所述第二X向模组位于第一X向模组的左侧，所述第一立柱位于第一X向模组的后侧。
优选的，所述第二立柱位于第一X向模组后侧端，所述第一立柱位于第二X向模组的后侧端。
优选的，所述激光器位于动态变焦器的右侧，所述激光头位于动态变焦器的后侧。
优选的，所述托架的左侧面固定连接有辅助架，所述辅助架位于激光头的正下方。
优选的，所述第一伺服电机设置于底座的上表面，所述第三伺服电机与治具架的上部固定连接。
优选的，所述第二X向模组位于第一立柱的辅助架的正下方，所述第一X向模组位于第二立柱的辅助架的正下方。
优选的，所述底座的下表面设置有万向轮和支撑腿，所述支撑腿位于万向轮的内侧。
工作原理：将加工件放入第一X向模组或第二X向模组上的治具内，之后第一伺服电机带动第一X向模组或第二X向模组使对应的滑移支架移动至辅助架正下方，接着第一立柱或第二立柱上的第二伺服电机使对应的Z向模组带动托架下降，动态变焦器将激光器的激光处理后从激光头射出，在经过辅助架后到达加工件表面，在第三伺服电机和第四伺服电机的作用下，使治具夹紧的加工件可以被激光扫描。
(三)有益效果
本发明提供了一种高效的大幅降低喷涂成本的LAP三维立体激光加工设备。具备以下有益效果：
1、本发明，通过两个独立工作的激光头匹配对应的治具进行扫描，提高加工效率，且治具移动灵活，可以满足各种扫描需要。
2、本发明，通过动态变焦器的作用下，减小激光的填充间距，提高激光的扫描速度，这样既能提高表面的光洁度，又能提高激光的加工效率，可以把天线的边缘的台阶的高度控制在10个微米以下，这样在喷涂的时候4涂4烤基本可以满足要求，且能够免除打磨的工序，可以把喷涂的成本降低40到50％。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的正视图；
图3为本发明的俯视图；
图4为本发明的侧视图。
其中，1、底座；2、第一伺服电机；3、第一立柱；4、连接架；5、第二伺服电机；6、Z向模组；7、激光头；8、动态变焦器；9、激光器；10、第三伺服电机；11、治具；12、第一冷却水箱；13、冷却水箱架；14、第二冷却水箱；15、治具架；16、第四伺服电机；17、第一X向模组；18、第二X向模组；19、滑移支架；20、托架；21、辅助架；22、第二立柱。
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：
如图1-4所示，本发明实施例提供一种高效的大幅降低喷涂成本的LAP三维立体激光加工设备，包括底座1，底座1的下表面设置有万向轮和支撑腿，支撑腿位于万向轮的内侧，底座1的上表面并排设置有第一X向模组17和第二X向模组18，在第一伺服电机2提供动力后可使滑移支架19沿其表面移动，底座1的上表面且位于第二X向模组18的右侧固定连接有第一立柱3，第一立柱3位于第二X向模组18的后侧端，底座1的上表面且位于第一X向模组17的右侧固定连接有第二立柱22，第二立柱22位于第一X向模组17后侧端，第二X向模组18位于第一X向模组17的左侧，第一立柱3位于第一X向模组17的后侧，第一立柱3和第二立柱22的上端面均固定连接有连接架4，连接架4的前侧面设置有第二伺服电机5，为750W伺服电机，连接架4的前侧面且位于第二伺服电机5的上方固定连接有Z向模组6，用于带动托架20进行上下运动，Z向模组6的前侧面设置有托架20，托架20的上表面设置有激光头7、动态变焦器8和激光器9，激光器9为波长短热效应比红光好的光源10瓦或10瓦以上的紫光或绿光，通过内设的扩束器和场镜，控制激光的光斑直径在0.05mm以下，不再使用交叉以及多次填充，一次扫描完成从而提高效率，激光器9又或者为30瓦或30瓦以上的脉宽可调的1064纳米的红光光源，用这种红光光源处理线路的边缘的时候控制激光的脉宽宽度，实现激光光斑能力集中，瞬间碳化塑胶的表面，同时加快激光的扫描速度，减少塑胶表面吸收热量的时间，以此减少边缘的因热效应导致的凸起和台阶问题，通过减小激光的填充间距，提高激光的扫描速度，既能提高表面的光洁度，又能提高激光的加工效率，激光器9位于动态变焦器8的右侧，激光头7位于动态变焦器8的后侧，激光器9与动态变焦器8的相连接，激光头7与动态变焦器8相连接；
第一X向模组17和第二X向模组18的后侧均连接有第一伺服电机2，为750W伺服电机，第一伺服电机2设置于底座1的上表面，第一X向模组17和第二X向模组18的上表面均设置有滑移支架19，滑移支架19的上部设置有第四伺服电机16，为750W伺服电机，第四伺服电机16的输出端固定连接有治具架15，用于安装治具11和第三伺服电机10，治具架15的上部设置有治具11，治具11的后侧固定连接有第三伺服电机10，为200W伺服电机，第三伺服电机10与治具架15的上部固定连接；
底座1的上表面且位于第二立柱22的后侧设置有冷却水箱架13，冷却水箱架13的内部设置有第一冷却水箱12和第二冷却水箱14，其冷却作用。
托架20的左侧面固定连接有辅助架21，辅助架21位于激光头7的正下方，第二X向模组18位于第一立柱3的辅助架21的正下方，第一X向模组17位于第二立柱22的辅助架21的正下方，便于激光头7的激光作用到加工件处。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种高效的大幅降低喷涂成本的LAP三维立体激光加工设备，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的上表面并排设置有第一X向模组(17)和第二X向模组(18)，所述底座(1)的上表面且位于第二X向模组(18)的右侧固定连接有第一立柱(3)，所述底座(1)的上表面且位于第一X向模组(17)的右侧固定连接有第二立柱(22)，所述第一立柱(3)和第二立柱(22)的上端面均固定连接有连接架(4)，所述连接架(4)的前侧面设置有第二伺服电机(5)，所述连接架(4)的前侧面且位于第二伺服电机(5)的上方固定连接有Z向模组(6)，所述Z向模组(6)的前侧面设置有托架(20)，所述托架(20)的上表面设置有激光头(7)、动态变焦器(8)和激光器(9)，所述激光器(9)与动态变焦器(8)的相连接，所述激光头(7)与动态变焦器(8)相连接；
所述第一X向模组(17)和第二X向模组(18)的后侧均连接有第一伺服电机(2)，所述第一X向模组(17)和第二X向模组(18)的上表面均设置有滑移支架(19)，所述滑移支架(19)的上部设置有第四伺服电机(16)，所述第四伺服电机(16)的输出端固定连接有治具架(15)，所述治具架(15)的上部设置有治具(11)，所述治具(11)的后侧固定连接有第三伺服电机(10)；
所述底座(1)的上表面且位于第二立柱(22)的后侧设置有冷却水箱架(13)，所述冷却水箱架(13)的内部设置有第一冷却水箱(12)和第二冷却水箱(14)。
2.根据权利要求1所述的一种高效的大幅降低喷涂成本的LAP三维立体激光加工设备，其特征在于：所述第二X向模组(18)位于第一X向模组(17)的左侧，所述第一立柱(3)位于第一X向模组(17)的后侧。
3.根据权利要求1所述的一种高效的大幅降低喷涂成本的LAP三维立体激光加工设备，其特征在于：所述第二立柱(22)位于第一X向模组(17)后侧端，所述第一立柱(3)位于第二X向模组(18)的后侧端。
4.根据权利要求1所述的一种高效的大幅降低喷涂成本的LAP三维立体激光加工设备，其特征在于：所述激光器(9)位于动态变焦器(8)的右侧，所述激光头(7)位于动态变焦器(8)的后侧。
5.根据权利要求1所述的一种高效的大幅降低喷涂成本的LAP三维立体激光加工设备，其特征在于：所述托架(20)的左侧面固定连接有辅助架(21)，所述辅助架(21)位于激光头(7)的正下方。
6.根据权利要求1所述的一种高效的大幅降低喷涂成本的LAP三维立体激光加工设备，其特征在于：所述第一伺服电机(2)设置于底座(1)的上表面，所述第三伺服电机(10)与治具架(15)的上部固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种高效的大幅降低喷涂成本的LAP三维立体激光加工设备，其特征在于：所述第二X向模组(18)位于第一立柱(3)的辅助架(21)的正下方，所述第一X向模组(17)位于第二立柱(22)的辅助架(21)的正下方。
8.根据权利要求1所述的一种高效的大幅降低喷涂成本的LAP三维立体激光加工设备，其特征在于：所述底座(1)的下表面设置有万向轮和支撑腿，所述支撑腿位于万向轮的内侧。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011218251.9A CN112388167A (zh) | 2020-11-04 | 2020-11-04 | 一种高效的大幅降低喷涂成本的lap三维立体激光加工设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011218251.9A CN112388167A (zh) | 2020-11-04 | 2020-11-04 | 一种高效的大幅降低喷涂成本的lap三维立体激光加工设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112388167A true CN112388167A (zh) | 2021-02-23 |
Family
ID=74598812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011218251.9A Pending CN112388167A (zh) | 2020-11-04 | 2020-11-04 | 一种高效的大幅降低喷涂成本的lap三维立体激光加工设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112388167A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113774384A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-12-10 | 上海莘芝光电科技有限公司东莞分公司 | 通过激光蚀刻和化学抛光降低立体线路喷涂成本的方案 |
| CN113770546A (zh) * | 2021-10-11 | 2021-12-10 | 上海莘芝光电科技有限公司东莞分公司 | 一种通过激光蚀刻和碳化塑料表面制作立体线路的工艺 |
-
2020
- 2020-11-04 CN CN202011218251.9A patent/CN112388167A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113774384A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-12-10 | 上海莘芝光电科技有限公司东莞分公司 | 通过激光蚀刻和化学抛光降低立体线路喷涂成本的方案 |
| CN113770546A (zh) * | 2021-10-11 | 2021-12-10 | 上海莘芝光电科技有限公司东莞分公司 | 一种通过激光蚀刻和碳化塑料表面制作立体线路的工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112388167A (zh) | 一种高效的大幅降低喷涂成本的lap三维立体激光加工设备 | |
| CN214134479U (zh) | 一种高效的大幅降低喷涂成本的lap三维立体激光加工设备 | |
| CN100505335C (zh) | 太阳能电池激光标刻设备 | |
| CN210306060U (zh) | 一种自动寻迹切割机 | |
| CN107433389A (zh) | 一种金属与塑料混合薄壁结构连接装置和连接方法 | |
| CN110773884A (zh) | 一种立式激光切管机 | |
| CN110919511A (zh) | 一种基于激光熔覆技术的零部件外表打磨装置 | |
| CN211680547U (zh) | 一种立式激光切管机 | |
| CN110723903A (zh) | 一种非侵入式oled玻璃基板的激光切割设备 | |
| CN202846028U (zh) | 一种工业机器人三维激光切割机 | |
| CN214134482U (zh) | 一种高效的更好保证lap上镀性能的三维立体激光设备 | |
| CN213135416U (zh) | 一种自由曲面激光清洗系统 | |
| CN109909612A (zh) | 用于焊接圆度较低的圆柱形工件的激光焊接机 | |
| CN201966472U (zh) | 导线焊接机用的模架结构 | |
| CN2670138Y (zh) | 振镜头雕刻切割多用激光雕刻机 | |
| CN115255698A (zh) | 一种无缝焊接铝门窗及无缝焊接方法 | |
| CN213033885U (zh) | 一种滑动型动力导轨安装用激光焊接装置 | |
| CN211248796U (zh) | 一种具有红光定位系统的微型激光雕刻机 | |
| CN211680554U (zh) | 双平台红外皮秒异形全面屏切割机 | |
| CN210908128U (zh) | 一种多主轴加工机床 | |
| CN113458691A (zh) | 一种双缝焊接平台 | |
| CN217167228U (zh) | 一种发动机安装支架的焊接定位工装 | |
| CN221269987U (zh) | 一种复合型双脉冲激光抛光系统 | |
| CN213615687U (zh) | 一种葫芦锁胆毛坯端面拉光装置 | |
| CN214605862U (zh) | 一种灯框折弯用设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20210223 |