CN207873411U - 一种柔性材料激光加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柔性材料激光加工设备，其包括沿激光光路顺次设置的激光器、扩束装置、振镜、透镜和真空吸附平台，还包括用于固定柔性材料的夹具，夹具与真空吸附平台连接。激光加工开始前，将柔性材料置于真空吸附平台表面，开启真空吸附功能，夹具围合置于柔性材料表面，起到固定材料的作用，同时还起到对材料精确定位的作用，解决了激光加工柔性材料定位难的技术问题。夹具吸附于所述真空吸附平台表面且可相对所述真空吸附平台运动。激光加工时，夹具吸附于柔性材料四周，围出尽量小的加工范围，并控制夹具根据激光加工路径实时运动，加工范围受限，避免了激光加工过程中柔性材料产生变形的情况。

Description

一种柔性材料激光加工设备

技术领域

本实用新型属于激光加工技术领域，涉及一种激光加工设备，具体地说涉及一种用于加工柔性材料的激光加工设备。

背景技术

激光是20世纪的重大发明之一，其具有单色性、相干性和平行性三大特点，特别适用于材料加工，激光材料加工是激光应用最有发展前途的领域，国内外已开发出20余种激光加工技术，激光的空间控制性和时间控制性良好，对加工对象的形状、尺寸和加工环境的自由度很大，特别适用于自动化加工。激光加工是利用激光束与加工材料物质间相互作用的特性对材料(金属或非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等处理的加工工艺，实现了光、机、电技术相结合，是一种先进制造技术，已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造等重要国民经济领域。

激光加工为无接触加工，激光束的能量及移动速度可调，可实现多种加工，激光可对多种金属、非金属材料进行加工，特别可加工高硬度、高脆性材料。随着科学技术的发展、自动化程度的提高，各种制造业都有提高生产效率的需求，对于一些柔性材料如纤维、柔性电路板、柔性面板等材料的切割，也希望通过激光加工来提高加工效率，但是传统激光加工设备普遍适用于形状固定的硬性材料，如板材、块材等，而柔性材料难以固定，目前激光加工精度难以满足需求。而且现有激光加工柔性材料的常用方法为采用真空吸附平台固定材料后进行加工，在加工过程中材料受热或加工至材料底面，会导致材料不同程度的变形。因此，开发一种可精准、无损伤加工柔性材料的激光加工设备以提高加工效率是当前亟待解决的问题。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于传统柔性材料激光加工设备加工精度低、易造成材料变形，从而提出一种加工效率和精度高、材料不易变形的柔性材料激光加工设备。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

本实用新型提供一种柔性材料激光加工设备，其包括沿激光光路顺次设置的激光器、扩束装置、振镜、透镜和真空吸附平台，还包括用于固定柔性材料的夹具，所述夹具与所述真空吸附平台连接。

作为优选，所述夹具为吸附块，所述吸附块吸附于所述真空吸附平台表面且可相对所述真空吸附平台运动。

作为优选，所述吸附块由吸附于真空吸附平台表面的第一吸附块和吸附于所述第一吸附块表面的第二吸附块组成，所述柔性材料夹持于所述第一吸附块与第二吸附块之间。

作为优选，还包括控制单元，所述控制单元控制所述吸附块按照预设激光加工路径相对所述真空吸附平台运动。

作为优选，所述扩束装置为扩束镜。

作为优选，所述真空吸附平台为X-Y移动平台，所述真空吸附平台与所述控制单元连接。

作为优选，所述吸附块为磁铁，所述吸附平台表面为金属面。

作为优选，所述吸附块的截面图形为弧形、矩形或平行四边形。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本实用新型所述的柔性材料激光加工设备，其包括沿激光光路顺次设置的激光器、扩束装置、振镜、透镜和真空吸附平台，还包括用于固定柔性材料的夹具，所述夹具与所述真空吸附平台连接。激光加工开始前，将柔性材料置于真空吸附平台表面，并开启真空吸附功能，将夹具围合置于柔性材料表面，进一步起到固定材料的作用，同时还起到对材料精确定位的作用，解决了激光加工柔性材料定位难的技术问题。

(2)本实用新型所述的柔性材料激光加工设备，所述夹具为吸附块，所述吸附块吸附于所述真空吸附平台表面且可相对所述真空吸附平台运动。激光加工时，吸附块吸附于柔性材料四周，围出尽量小的加工范围，并控制吸附块根据激光加工路径实时运动，加工范围受限，且吸附块对柔性材料具有一个压覆力，避免了激光加工过程中柔性材料产生变形的情况。

(3)本实用新型所述的柔性材料激光加工设备，所述吸附块由吸附于真空吸附平台表面的第一吸附块和吸附于所述第一吸附块表面的第二吸附块组成，所述柔性材料夹持于所述第一吸附块与第二吸附块之间。所述吸附块可围绕夹持于柔性材料四周，使得被夹持固定于第一吸附块与第二吸附块之间的柔性材料避免了与真空吸附平台表面的直接接触，进一步防止了柔性材料底部发生形变、提高了加工质量。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是本实用新型实施例所述的柔性材料激光加工设备的结构示意图。

图中附图标记表示为：1-激光器；2-扩束装置；3-振镜；4-透镜；5-真空吸附平台；6-夹具；7-控制单元；8-柔性材料。

本实用新型可以以多种不同的形式实施，不应该理解为限于在此阐述的实施例，相反，提供这些实施例，使得本公开是彻底和完整的，并将本实用新型的构思充分传达给本领域技术人员，本实用新型将由权利要求来限定。在附图中，为了清晰起见，会夸大各装置的尺寸和相对尺寸。此外，术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

具体实施方式

实施例

本实施例提供一种柔性材料激光加工设备，用于精确、无损伤加工布料、纤维、FPC等柔性材料，所述柔性材料激光加工设备如图1所示，包括沿激光光路顺次设置的激光器1、扩束装置2、振镜3、透镜4和真空吸附平台5，其中所述激光器1用于产生激光光束，所述扩束装置2为扩束镜，用于对激光器1产生的激光束进行扩束处理，所述振镜3用于改变激光束方向，本实施例中，所述振镜3起到将水平方向的激光束更改为竖直方向，所述透镜4为聚焦透镜，将由振镜4传输的激光束进行聚焦处理，聚焦后的激光束照射到设置于真空吸附平台5表面的柔性材料8，并按照预设的加工路径进行激光加工。

所述真空吸附平台5设置于所述透镜4底部，其为X-Y移动平台，可在X-Y方向移动，所述真空吸附平台5表面设置有夹具6，所述夹具6与所述真空吸附平台5表面吸附连接，具体地，所述夹具6为磁铁吸附块，所述磁铁吸附块的截面图形可以为含有弧形的多边形、矩形、平行四边形等形状，所述夹具6可为4个，围绕放置于柔性材料8四周，所述真空吸附平台5表面为可被磁铁吸附的金属面，所述夹具6吸附于真空吸附平台5表面并可相对所述真空吸附平台5运动。

更进一步地，所述磁性吸附块由吸附连接于真空吸附平台5表面的第一吸附块和吸附于第一吸附块表面的第二吸附块组成，第一吸附块与真空吸附平台5、第二吸附块磁力连接，柔性材料8夹持于第一吸附块与第二吸附块之间，防止柔性材料直接与真空吸附平台5表面接触，避免了柔性材料8底部变形、提高了加工质量。

还包括控制单元7，所述控制单元7为计算机，其与激光器1、振镜3、真空吸附平台5、夹具6电连接，所述控制单元7可控制真空吸附平台5在X-Y方向运动，以带动柔性材料运动，同时，所述控制单元7还可控制夹具6相对所述真空吸附平台5按照激光加工路径滑动，以围合出一个很小的加工范围，提高定位精度、防止材料变形。

本实施例所述的柔性材料激光加工设备的工作过程为：

激光加工开始前，将柔性材料8置于真空吸附平台表面，开启真空吸附功能，对柔性材料8初步定位，然后将磁性吸附块围绕设置于柔性材料8顶部，围合出一个尽量小的加工空间，开启激光器1、振镜3，进行激光加工，加工过程中控制单元7控制真空吸附平台5在X-Y方向调整至合适位置，并控制夹具6沿激光加工路径进行运动，从而对激光加工过程进行精确定位。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种柔性材料激光加工设备，其特征在于，包括沿激光光路顺次设置的激光器、扩束装置、振镜、透镜和真空吸附平台，还包括用于固定柔性材料的夹具，所述夹具与所述真空吸附平台连接。

2.根据权利要求1所述的柔性材料激光加工设备，其特征在于，所述夹具为吸附块，所述吸附块吸附于所述真空吸附平台表面且可相对所述真空吸附平台运动。

3.根据权利要求2所述的柔性材料激光加工设备，其特征在于，所述吸附块由吸附于真空吸附平台表面的第一吸附块和吸附于所述第一吸附块表面的第二吸附块组成，所述柔性材料夹持于所述第一吸附块与第二吸附块之间。

4.根据权利要求3所述的柔性材料激光加工设备，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元控制所述吸附块按照预设激光加工路径相对所述真空吸附平台运动。

5.根据权利要求4所述的柔性材料激光加工设备，其特征在于，所述扩束装置为扩束镜。

6.根据权利要求5所述的柔性材料激光加工设备，其特征在于，所述真空吸附平台为X-Y移动平台，所述真空吸附平台与所述控制单元连接。

7.根据权利要求6所述的柔性材料激光加工设备，其特征在于，所述吸附块为磁铁，所述吸附平台表面为金属面。

8.根据权利要求7所述的柔性材料激光加工设备，其特征在于，所述吸附块的截面图形为弧形、矩形或平行四边形。