CN215747116U - 一种金属深度刻蚀装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种金属深度刻蚀装置，包括激光器、光线调节组件和工作台；所述激光器水平设置，所述光线调节组件可拆卸设置于激光器的输出端部；所述工作台设置于光线调节组件的下方；通过调节光线调节组件带动激光器发射的光线对工作台上的工件进行刻蚀。本实用新型通过在激光器输出端部设置光线调节组件，用来控制激光在工作台上的运动，进而完成工件的刻蚀，结构巧妙，在保证激光强度的同时，增加了安全性能，且方便控制。

Description

一种金属深度刻蚀装置

技术领域

本实用新型涉及激光加工设备领域，尤其涉及一种金属深度刻蚀装置。

背景技术

激光刻蚀装置是将从激光器发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面，随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而达到刻蚀的目的。

目前，激光刻蚀装置在工作过程中稳定性不高，工作效率低，激光刻蚀精度低，不利于使用。

因此，需要一种金属深度刻蚀装置，能够稳定的金属深度刻蚀，进而能有效提高工作效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的金属深度刻蚀装置工作稳定性低，工作效率低而提出的一种金属深度刻蚀装置。

实现本实用新型目的技术方案是：

一种金属深度刻蚀装置，包括激光器、光线调节组件和工作台；所述激光器水平设置，所述光线调节组件可拆卸设置于激光器的输出端部；所述工作台设置于光线调节组件的下方；通过调节光线调节组件带动激光器发射的光线对工作台上的工件进行刻蚀。

进一步地，所述光线调节组件包括呈角度设置于激光光路上的第一反射镜，与第一反射镜在同一水平面上的第二反射镜，以及与第二反射镜在同一垂直平面上的场镜；还包括竖直设置的第一电机，以及水平设置的第二电机；所述第一反射镜设置于第一电机的输出轴上，以竖直方向为轴心转动；所述第二反射镜设置于第二电机的输出轴上，以水平方向为轴心转动。

进一步地，所述激光器包括在同一条激光光路上依次设置的泵浦光发射装置、聚光腔、Nd：YVO4晶体、调Q组件、谐振腔、扩束组件和双色镜；所述双色镜上端设置有红光指示器；所述双色镜呈45°设置于红光指示器射出的红光与扩束组件射出光线的交汇处。

进一步地，所述聚光腔包括沿光线发射方向依次设置的耦合透镜和后腔镜；所述耦合透镜为两块凸面相对设置的单凸透镜；所述两块单凸透镜聚焦范围为25～45mm。

进一步地，所述谐振腔内设置有耦合输出镜；所述耦合输出镜通光孔径为通光孔径为26～28mm。

进一步地，所述扩束组件包括沿光线发射方向依次间隔设置的输入凹透镜和输出凸透镜；所述输入凹透镜和输出凸透镜间隔距离为50mm±5％。

进一步地，还包括设置于激光器一侧的高度调节组件；所述高度调节组件通过可调节的夹持件与激光器连接，适于带动激光器和光线调节组件在垂直方向上运动。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：

(1)本实用新型通过在激光器输出端部设置光线调节组件，用来控制激光在工作台上的运动，进而完成工件的刻蚀，结构巧妙，在保证激光强度的同时，增加了安全性能，且方便控制。

(2)本实用新型通过使用第一电机和第二电机分别控制第一反射镜和第二反射镜，来实现激光刻蚀的移动，精准度高且后期维护保养方便快捷。

(3)本实用新型在同一条激光光路上依次设置泵浦光发射装置、聚光腔、Nd：YVO4晶体、调Q组件、谐振腔、扩束组件和双色镜，并通过双色镜使红光治指示器的红光与激光交汇，实现了激光的稳定输出，进而确保金属刻蚀的稳定。

(4)本实用新型通过设置凸面相对的两块凸透镜，激光在经过第一个凸透镜时变成平行光，经过第二个凸透镜后实现聚焦效果，相比于单透镜和直接耦合更为稳定，且方便调节。

(5)本实用新型采用Nd:YVO4晶体，与Nd:YAG相比它对泵浦光有较高的吸收系数和更大的受激发射截面，能够达到较好的倍频转换效率，提高稳定性。

(6)本实用新型通过在谐振腔内设置耦合输出镜，使一部分激光返回谐振腔进行增益放大，另一部分激光投射后形成稳定的激光输出，确保了激光发射的稳定。

(7)本实用新型采用依次设置的输入凹透镜和输出凸透镜形成扩束组件，在扩展激光束的直径的同时，有效减小激光束的发散角，进一步确保稳定性。

(8)本实用新型通过设置高度调节组件控制激光器和光线调节组件在竖直方向上的运动，方便控制，且设置可调节的夹持件夹持激光器，方便更换维护。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据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为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的原理结构示意图。

图3为本实用新型的激光器的结构示意图。

图4为本实用新型的实施例2结构示意图。

附图中的标号为：激光器1、泵浦光发射装置1-1、聚光腔1-2、耦合透镜1-2-1、后腔镜1-2-2、Nd：YVO4晶体1-3、调Q组件1-4、谐振腔1-5、耦合输出镜1-5-1、扩束组件1-6、输入凹透镜1-6-1、输出凸透镜1-6-2、双色镜1-7、红光指示器1-8、光线调节组件2、第一反射镜2-1、第二反射镜2-2、场镜2-3、第一电机2-4、第二电机2-5、工作台3、高度调节组件4。

具体实施方式

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。

(实施例1)

见图1至3，一种金属深度刻蚀装置，包括激光器1、光线调节组件2和工作台3；所述激光器1水平设置，所述光线调节组件2可拆卸设置于激光器1的输出端部；所述工作台3设置于光线调节组件2的下方；通过调节光线调节组件2带动激光器1发射的光线对工作台3上的工件进行刻蚀；通过在激光器1输出端部设置光线调节组件2，用来控制激光在工作台上的运动，进而完成工件的刻蚀，结构巧妙，在保证激光强度的同时，增加了安全性能，且方便控制。

所述光线调节组件2包括呈角度设置于激光光路上的第一反射镜2-1，与第一反射镜2-1在同一水平面上的第二反射镜2-2，以及与第二反射镜在同一垂直平面上的场镜2-3；还包括竖直设置的第一电机2-4，以及水平设置的第二电机2-5；所述第一反射镜2-1设置于第一电机2-4的输出轴上，以竖直方向为轴心转动；所述第二反射镜2-2设置于第二电机2-5的输出轴上，以水平方向为轴心转动；通过使用第一电机2-4和第二电机2-5分别控制第一反射镜2-1和第二反射镜2-2，来实现激光刻蚀的移动，精准度高且后期维护保养方便快捷，其中第一反射镜2-1和第二反射镜2-2的活动范围为100*100mm。

激光器1包括在同一条激光光路上依次设置的泵浦光发射装置1-1、聚光腔1-2、Nd：YVO4晶体1-3、调Q组件1-4、谐振腔1-5、扩束组件1-6和双色镜1-7；所述双色镜1-7上端设置有红光指示器1-8；所述双色镜1-7呈45°设置于红光指示器1-8射出的红光与扩束组件1-6射出光线的交汇处，实现了激光的稳定输出，进而确保金属刻蚀的稳定；且采用Nd:YVO4晶体，与Nd:YAG相比它对泵浦光有较高的吸收系数和更大的受激发射截面，能够达到较好的倍频转换效率，提高稳定性。

聚光腔1-2包括沿光线发射方向依次设置的耦合透镜1-2-1和后腔镜1-2-2；所述耦合透镜1-2-1为两块凸面相对设置的单凸透镜；所述两块单凸透镜聚焦范围为25～45mm；通过设置凸面相对的两块凸透镜，激光在经过第一个凸透镜时变成平行光，经过第二个凸透镜后实现聚焦效果，相比于单透镜和直接耦合更为稳定，且方便调节。

谐振腔1-5内设置有耦合输出镜1-5-1；所述耦合输出镜1-5-1通光孔径为26～28mm；通过在谐振腔1-5内设置耦合输出镜1-5-1，使一部分激光返回谐振腔1-5进行增益放大，另一部分激光投射后形成稳定的激光输出，确保了激光发射的稳定。

扩束组件1-6包括沿光线发射方向依次间隔设置的输入凹透镜1-6-1和输出凸透镜1-6-2；所述输入凹透镜1-6-1和输出凸透镜1-6-2间隔距离为50mm±5％；在扩展激光束的直径的同时，有效减小激光束的发散角，进一步确保稳定性。

另外的，第一电机2-4、第二电机2-5和激光器1均与电脑终端通讯连接，通过电脑终端发出指令进行控制；激光器1还配套连接有冷却组件，确保使用稳定性和安全性。

(实施例2)

见图4，本实施例的金属深度刻蚀装置结构与实施例1基本相同，区别在于：还包括设置于激光器1一侧的高度调节组件4；所述高度调节组件4通过可调节的夹持件与激光器1连接，适于带动激光器1和光线调节组件2在垂直方向上运动，方便控制，且设置可调节的夹持件夹持激光器，方便更换维护；高度调节组件4可以是丝杆电机装置，也可以是气缸滑轨装置；可调节夹持件可以是机械手。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种金属深度刻蚀装置，其特征在于：包括激光器(1)、光线调节组件(2)和工作台(3)；所述激光器(1)水平设置，所述光线调节组件(2)可拆卸设置于激光器(1)的输出端部；所述工作台(3)设置于光线调节组件(2)的下方；通过调节光线调节组件(2)带动激光器(1)发射的光线对工作台(3)上的工件进行刻蚀；所述光线调节组件(2)包括呈角度设置于激光光路上的第一反射镜(2-1)，与第一反射镜(2-1)在同一水平面上的第二反射镜(2-2)，以及与第二反射镜在同一垂直平面上的场镜(2-3)；还包括竖直设置的第一电机(2-4)，以及水平设置的第二电机(2-5)；所述第一反射镜(2-1)设置于第一电机(2-4)的输出轴上，以竖直方向为轴心转动；所述第二反射镜(2-2)设置于第二电机(2-5)的输出轴上，以水平方向为轴心转动；所述激光器(1)包括在同一条激光光路上依次设置的泵浦光发射装置(1-1)、聚光腔(1-2)、Nd：YVO4晶体(1-3)、调Q组件(1-4)、谐振腔(1-5)、扩束组件(1-6)和双色镜(1-7)；所述双色镜(1-7)上端设置有红光指示器(1-8)；所述双色镜(1-7)呈45°设置于红光指示器(1-8)射出的红光与扩束组件(1-6)射出光线的交汇处。

2.根据权利要求1所述的一种金属深度刻蚀装置，其特征在于：所述聚光腔(1-2)包括沿光线发射方向依次设置的耦合透镜(1-2-1)和后腔镜(1-2-2)；所述耦合透镜(1-2-1)为两块凸面相对设置的单凸透镜；所述两块单凸透镜聚焦范围为25～45mm。

3.根据权利要求2所述的一种金属深度刻蚀装置，其特征在于：所述谐振腔(1-5)内设置有耦合输出镜(1-5-1)；所述耦合输出镜(1-5-1)通光孔径为26～28mm。

4.根据权利要求3所述的一种金属深度刻蚀装置，其特征在于：所述扩束组件(1-6)包括沿光线发射方向依次间隔设置的输入凹透镜(1-6-1)和输出凸透镜(1-6-2)；所述输入凹透镜(1-6-1)和输出凸透镜(1-6-2)间隔距离为50mm±5％。

5.根据权利要求1所述的一种金属深度刻蚀装置，其特征在于：还包括设置于激光器(1)一侧的高度调节组件(4)；所述高度调节组件(4)通过可调节的夹持件与激光器(1)连接，适于带动激光器(1)和光线调节组件(2)在垂直方向上运动。

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