CN206425685U - 手机后盖及边框的激光加工设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了手机后盖及边框的激光加工设备，包含可前后左右运动的X‑Y轴运动控制模块、可上下运动的Z轴运动控制模块、可旋转运动的W轴运动控制模块以及激光器，X‑Y轴运动控制模块布置于工作平台上，X‑Y轴运动控制模块上设有工件固定架，工件固定架上安装W轴运动控制模块，W轴运动控制模块上设有用于固定工件的治具，工作平台上固定一支架，支架上安装Z轴运动控制模块，Z轴运动控制模块上安装激光器和影像模块，激光器的输出光路上依次布置准直镜和聚焦镜。具备4个轴，调整所要加工的位置和角度；整幅面手机边框架构激光加工的位置采用平台插补运动方式，搭配旋转轴调整加工角度，最终形成平面和立体的加工。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种手机后盖及边框的激光加工设备。
背景技术
目前，随着科技水平的提高，通信网络由最初的2G，经过3G、4G网络的覆盖，逐步朝向网速更快，信号更加稳定的5G发展，手机也由最初打电话和发短信功能，发展到今天的彩色液晶触控屏幕，内置了一个类似电脑主机CPU的芯片大脑，手机照相也丰富起来，清晰度和LED闪光灯一应俱全，功能越来越强大，手机的材料也由塑料转为金属和陶瓷，美观性、耐磨性和散热性能更强大。金属类和陶瓷类的手机后盖成为了趋势，当下人们对手机外观也有了一定的想法和追求。
金属类的后盖主要以铝制为主，陶瓷类的后盖主要以氧化锆为主，最初的加工方式以CNC加工为主，遇到最大的瓶颈就是加工效率低，使用的耗材多，按照产能评估需要购置成百上千台，额外需要增加成百上千个工人应对机器。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种手机后盖及边框的激光加工设备。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
手机后盖及边框的激光加工设备，其特征在于：包含可前后左右运动的X-Y轴运动控制模块、可上下运动的Z轴运动控制模块、可旋转运动的W轴运动控制模块以及激光器，所述X-Y轴运动控制模块布置于工作平台上，X-Y轴运动控制模块上设有工件固定架，工件固定架上安装W轴运动控制模块，W轴运动控制模块上设有用于固定工件的治具，所述工作平台上固定一支架，支架上安装Z轴运动控制模块，Z轴运动控制模块上安装激光器和影像模块，激光器的输出光路上依次布置准直镜和聚焦镜。
进一步地，上述的手机后盖及边框的激光加工设备，其中，所述激光器是脉宽为微秒至毫秒量级可调制的1064nm红外光纤激光器。
进一步地，上述的手机后盖及边框的激光加工设备，其中，所述激光器是具有CW连续和QCW脉冲两种出光模式的激光器。
进一步地，上述的手机后盖及边框的激光加工设备，其中，所述Z轴运动控制模块上安装有同轴吹气装置。
进一步地，上述的手机后盖及边框的激光加工设备，其中，所述Z轴运动控制模块上安装有集尘装置。
进一步地，上述的手机后盖及边框的激光加工设备，其中，所述影像模块包含相机、放大镜头和同轴光源，放大镜头安装于相机上，同轴光源朝向工件。
进一步地，上述的手机后盖及边框的激光加工设备，其中，所述X-Y轴运动控制模块包含X轴运动单元和Y轴运动单元，所述X轴运动单元包含X轴大理石底座、X轴直线导轨、X轴连接板和控制X轴连接板运动的X轴直线电机，X轴直线导轨和X轴直线电机安装于X轴大理石底座上，X轴连接板置于X轴直线导轨上，X轴直线电机与X轴连接板驱动连接，从而控制X轴连接板沿X轴直线导轨运动；
所述Y轴运动单元包含Y轴大理石底座、Y轴直线导轨、Y轴连接板和控制Y轴连接板运动的Y轴直线电机，Y轴直线导轨和Y轴直线电机安装于Y轴大理石底座上，Y轴连接板置于Y轴直线导轨上，Y轴直线电机与Y轴连接板驱动连接，从而控制Y轴连接板沿Y轴直线导轨运动；所述Y轴大理石底座连接于X轴连接板上，Y轴直线导轨与X轴直线导轨呈90°夹角。
进一步地，上述的手机后盖及边框的激光加工设备，其中，所述X轴运动单元和Y轴运动单元上均安装有防尘护罩。
进一步地，上述的手机后盖及边框的激光加工设备，其中，所述工作平台为大理石平台或花岗岩平台。
本实用新型与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：
①本实用新型设备具备4个轴，X-Y轴运动控制模块带动工件前后左右运动，W轴运动控制模块带动工件旋转运动，Z轴运动控制模块带动激光器和影像模块上下运动，调整所要加工的位置和角度；整幅面手机边框架构激光加工的位置采用平台插补运动方式，搭配旋转轴调整加工角度，最终形成平面和立体的加工；
②激光器是脉宽为微秒至毫秒量级可调制的1064nm红外光纤激光器，具有CW连续和QCW脉冲两种出光模式，激光器的使用寿命长，光电转化效率大于30％；
准直镜的作用将激光器出来的发散光转为平行光，聚焦镜的作用是将平行光汇聚为单位能量最大点，最终通过这种原理找到焦点，满足其在加工材料表面；
③由影像模块寻找工件位置和寻找加工焦点，并进行自动抓靶加工和简易测量；由同轴吹气装置，持续给工件降温，确保材料不发生形变，切割材料边缘光滑整洁；由集尘装置有效地吸走切割下来的残渣，避免残渣对平台的磨损和落入光栅尺影响读数精度；
④解决了CNC机械方式加工过程中的效率及产能供应不足的问题，降低了加工成本，同时也扩大了激光在微加工方面的应用；具有行业的通用性，也具有一定的延伸性，相对于传统的CNC机械加工方法，具有设备简单，操作便捷，加工效率高、成本低，能够满足工业级量产需求等优点。
附图说明
图1：本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明具体实施方案。
如图1所示，手机后盖及边框的激光加工设备，包含可前后左右运动的X-Y轴运动控制模块3、可上下运动的Z轴运动控制模块7、可旋转运动的W轴运动控制模块5以及激光器8，X-Y轴运动控制模块3布置于工作平台1上，X-Y轴运动控制模块3上设有工件固定架4，工件固定架4上安装W轴运动控制模块5，W轴运动控制模块5上设有用于固定工件的治具，工作平台1上固定一支架2，支架2上安装Z轴运动控制模块7，Z轴运动控制模块7上安装激光器8和影像模块6，激光器8的输出光路上依次布置准直镜和聚焦镜。
其中，激光器8是脉宽为微秒至毫秒量级可调制的1064nm红外光纤激光器，具有CW连续和QCW脉冲两种出光模式。激光器的使用寿命长，光电转化效率大于30％。
准直镜的作用将激光器出来的发散光转为平行光，聚焦镜的作用是将平行光汇聚为单位能量最大点，最终通过这种原理找到焦点，满足其在加工材料表面。
Z轴运动控制模块7上安装有同轴吹气装置以及集尘装置。
影像模块6包含相机、放大镜头和同轴光源，放大镜头安装于相机上，同轴光源朝向工件。
X-Y轴运动控制模块3包含X轴运动单元和Y轴运动单元，所述X轴运动单元包含X轴大理石底座、X轴直线导轨、X轴连接板和控制X轴连接板运动的X轴直线电机，X轴直线导轨和X轴直线电机安装于X轴大理石底座上，X轴连接板置于X轴直线导轨上，X轴直线电机与X轴连接板驱动连接，从而控制X轴连接板沿X轴直线导轨运动；Y轴运动单元包含Y轴大理石底座、Y轴直线导轨、Y轴连接板和控制Y轴连接板运动的Y轴直线电机，Y轴直线导轨和Y轴直线电机安装于Y轴大理石底座上，Y轴连接板置于Y轴直线导轨上，Y轴直线电机与Y轴连接板驱动连接，从而控制Y轴连接板沿Y轴直线导轨运动；所述Y轴大理石底座连接于X轴连接板上，Y轴直线导轨与X轴直线导轨呈90°夹角。X轴运动单元和Y轴运动单元上均安装有防尘护罩。
工作平台1为大理石平台或花岗岩平台，大理石平台采用优质的天然大理石料经机械加工，精研而成。黑色光泽，结构精密、质地均匀，稳定性好，强度大、硬度高，不生锈耐酸碱、不磁化、不变型、耐磨性好，具备抗震缓冲作用等优点。
控制系统导入CAD文件或者其他格式的图纸，通过控制发送加工指令，实现对材料的切割和打孔。
手机后盖及边框的激光加工工艺，激光器8输出脉宽为微秒至毫秒量级可调制的1064nm红外光纤激光，经过准直镜获得准直均匀的光束，准直后的光束经聚焦镜后汇聚于一点，聚焦在工件表面上，以瞬间高温熔化的形式击穿材料；
加工过程中，X-Y轴运动控制模块3带动工件前后左右运动，W轴运动控制模块5带动工件旋转运动，Z轴运动控制模块7带动激光器8和影像模块6上下运动，调整所要加工的位置和角度；整幅面手机边框架构激光加工的位置采用平台插补运动方式，搭配旋转轴调整加工角度，最终形成平面和立体的加工；
由影像模块6寻找工件位置和寻找加工焦点，并进行自动抓靶加工和简易测量；
由同轴吹气装置，持续给工件降温，确保材料不发生形变，切割材料边缘光滑整洁；
由集尘装置有效地吸走切割下来的残渣，避免残渣对平台的磨损和落入光栅尺影响读数精度。
上述激光加工设备，解决了CNC机械方式加工过程中的效率及产能供应不足的问题，降低了加工成本，同时也扩大了激光在微加工方面的应用。
该设备具有行业的通用性，也具有一定的延伸性，相对于传统的CNC机械加工方法，具有设备简单，操作便捷，加工效率高、成本低，能够满足工业级量产需求等优点。
需要说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并非用以限定本实用新型的权利范围；同时以上的描述，对于相关技术领域的专门人士应可明了及实施，因此其它未脱离本实用新型所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在申请专利范围中。
Claims (9)
1.手机后盖及边框的激光加工设备，其特征在于：包含可前后左右运动的X-Y轴运动控制模块、可上下运动的Z轴运动控制模块、可旋转运动的W轴运动控制模块以及激光器，所述X-Y轴运动控制模块布置于工作平台上，X-Y轴运动控制模块上设有工件固定架，工件固定架上安装W轴运动控制模块，W轴运动控制模块上设有用于固定工件的治具，所述工作平台上固定一支架，支架上安装Z轴运动控制模块，Z轴运动控制模块上安装激光器和影像模块，激光器的输出光路上依次布置准直镜和聚焦镜。
2.根据权利要求1所述的手机后盖及边框的激光加工设备，其特征在于：所述激光器是脉宽为微秒至毫秒量级可调制的1064nm红外光纤激光器。
3.根据权利要求1或2所述的手机后盖及边框的激光加工设备，其特征在于：所述激光器是具有CW连续和QCW脉冲两种出光模式的激光器。
4.根据权利要求1所述的手机后盖及边框的激光加工设备，其特征在于：所述Z轴运动控制模块上安装有同轴吹气装置。
5.根据权利要求1所述的手机后盖及边框的激光加工设备，其特征在于：所述Z轴运动控制模块上安装有集尘装置。
6.根据权利要求1所述的手机后盖及边框的激光加工设备，其特征在于：所述影像模块包含相机、放大镜头和同轴光源，放大镜头安装于相机上，同轴光源朝向工件。
7.根据权利要求1所述的手机后盖及边框的激光加工设备，其特征在于：所述X-Y轴运动控制模块包含X轴运动单元和Y轴运动单元，所 述X轴运动单元包含X轴大理石底座、X轴直线导轨、X轴连接板和控制X轴连接板运动的X轴直线电机，X轴直线导轨和X轴直线电机安装于X轴大理石底座上，X轴连接板置于X轴直线导轨上，X轴直线电机与X轴连接板驱动连接，从而控制X轴连接板沿X轴直线导轨运动；
所述Y轴运动单元包含Y轴大理石底座、Y轴直线导轨、Y轴连接板和控制Y轴连接板运动的Y轴直线电机，Y轴直线导轨和Y轴直线电机安装于Y轴大理石底座上，Y轴连接板置于Y轴直线导轨上，Y轴直线电机与Y轴连接板驱动连接，从而控制Y轴连接板沿Y轴直线导轨运动；所述Y轴大理石底座连接于X轴连接板上，Y轴直线导轨与X轴直线导轨呈90°夹角。
8.根据权利要求7所述的手机后盖及边框的激光加工设备，其特征在于：所述X轴运动单元和Y轴运动单元上均安装有防尘护罩。
9.根据权利要求1所述的手机后盖及边框的激光加工设备，其特征在于：所述工作平台为大理石平台或花岗岩平台。
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| CN110039194A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-07-23 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种激光切割装置 |
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