一種激光微加工設(shè)備系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微加工設(shè)備系統(tǒng)，具體涉及一種激光微加工設(shè)備系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前激光微加工技術(shù)越來越多的使用于精細(xì)產(chǎn)品的加工中，最常見的是對汽車發(fā)動機(jī)缸體內(nèi)壁的加工，汽車發(fā)動機(jī)缸體內(nèi)壁設(shè)計有凹陷紋路，傳統(tǒng)設(shè)備對其無法精確的加工，而激光微加工技術(shù)通過反復(fù)多次加工能夠解決傳統(tǒng)加工設(shè)備無法完成的任務(wù)，可以完美的實現(xiàn)發(fā)動機(jī)缸體的制作；但是現(xiàn)有技術(shù)中，用于承載待加工產(chǎn)品的工作臺一般是進(jìn)行X，Y，Z軸三個方向運(yùn)動，當(dāng)其用于一些不便于移動的產(chǎn)品時，非常容易造成產(chǎn)品損壞，同時很容易影響對產(chǎn)品加工的精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種激光微加工設(shè)備系統(tǒng)，本控制系統(tǒng)采用了模塊化的設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，控制精確，實現(xiàn)方便。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種激光微加工設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于:包括工控機(jī)和與所述工控機(jī)相接的運(yùn)動控制卡、激光調(diào)Q控制卡，所述運(yùn)動控制卡的輸出端與軸驅(qū)動模塊相接，所述軸驅(qū)動模塊由用于驅(qū)動工作臺X軸方向運(yùn)動的X軸驅(qū)動模塊、用于驅(qū)動工作臺Y軸方向運(yùn)動的Y軸驅(qū)動模塊、用于驅(qū)動激光器Z軸方向運(yùn)動的Z軸驅(qū)動模塊和用于驅(qū)動激光器Θ軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的Θ軸驅(qū)動模塊構(gòu)成，所述X軸驅(qū)動模塊由X軸驅(qū)動器和X軸電動機(jī)構(gòu)成，所述Y軸驅(qū)動模塊由Y軸驅(qū)動器和Y軸電動機(jī)構(gòu)成，所述Z軸驅(qū)動模塊由Z軸驅(qū)動器和Z軸電動機(jī)構(gòu)成，所述θ軸驅(qū)動模塊由Θ軸驅(qū)動器和Θ軸電動機(jī)構(gòu)成，所述X軸電動機(jī)和Y軸電動機(jī)均與工作臺連接，工作臺上的X軸光柵尺和Y軸光柵尺均與運(yùn)動控制卡電連接，所述Z軸電動機(jī)和θ軸電動機(jī)均與激光器連接，激光器上的Z軸光柵尺和Θ軸光柵尺均與運(yùn)動控制卡電連接，所述激光器主要由激光發(fā)生器、第一全反射鏡、第二全反射鏡和聚光透鏡構(gòu)成，所述第一全反射鏡布設(shè)在激光發(fā)生器的傳輸光路上，所述第二全反射鏡布設(shè)在第一全反射鏡的反射光路上，所述聚光透鏡布設(shè)在第二全反射鏡的反射光路上；所述激光調(diào)Q控制卡的輸出端連接有控制激光發(fā)生器的Q開關(guān)驅(qū)動器，所述Q開關(guān)驅(qū)動器的輸出端與激光發(fā)生器連接，水冷機(jī)與激光發(fā)生器相接。
[0005]上述的一種激光微加工設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于:所述X軸驅(qū)動器、Y軸驅(qū)動器、Z軸驅(qū)動器和Θ軸驅(qū)動器均為伺服驅(qū)動器。
[0006]上述的一種激光微加工設(shè)備系統(tǒng),其特征在于:所述X軸電動機(jī)、Y軸電動機(jī)、Z軸電動機(jī)和Θ軸電動機(jī)均為伺服電動機(jī)。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0008]1、本發(fā)明設(shè)計簡單合理，控制精確，實現(xiàn)方便。
[0009]本發(fā)明操作方便，通過激光器實現(xiàn)Z軸方向運(yùn)動的同時激光器的激光頭還可以實現(xiàn)Θ軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，最大程度的保證了工件在加工過程中的穩(wěn)定性；通過光柵尺和旋轉(zhuǎn)編碼器，保證了整個運(yùn)動過程的精確性，提高了加工精度和加工質(zhì)量。
[0010]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]附圖標(biāo)記說明:
[0013]I一工控機(jī)；2—運(yùn)動控制卡； 3—軸驅(qū)動模塊；
[0014]3-1 一X軸驅(qū)動模塊；3-11—X軸驅(qū)動器；3-12 —X軸電動機(jī)；
[0015]3-2 — Y軸驅(qū)動模塊；3-21—Y軸驅(qū)動器；3_22— Y軸電動機(jī)；
[0016]3-3一Z軸驅(qū)動模塊；3_31—Z軸驅(qū)動器；3_32—Z軸電動機(jī)；
[0017]3-4一 Θ軸驅(qū)動模塊；3-41 — Θ軸驅(qū)動器；3-42 — Θ軸電動機(jī)；
[0018]4一工作臺；5—激光調(diào)Q控制卡；6—Q開關(guān)驅(qū)動器；
[0019]7—激光器；7-1—激光發(fā)生器；7-2—第一全反射鏡；
[0020]7-3一第二全反射鏡；7-4—聚光透鏡； 8一7_K冷機(jī)。
【具體實施方式】
[0021]如圖1所示的一種激光微加工設(shè)備系統(tǒng)，包括工控機(jī)I和與所述工控機(jī)I相接的運(yùn)動控制卡2、激光調(diào)Q控制卡5，所述運(yùn)動控制卡2的輸出端與軸驅(qū)動模塊3相接，所述軸驅(qū)動模塊3由用于驅(qū)動工作臺X軸方向運(yùn)動的X軸驅(qū)動模塊3-1、用于驅(qū)動工作臺Y軸方向運(yùn)動的Y軸驅(qū)動模塊3-2、用于驅(qū)動激光器Z軸方向運(yùn)動的Z軸驅(qū)動模塊3-3和用于驅(qū)動激光器Θ軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的Θ軸驅(qū)動模塊3-4構(gòu)成，所述X軸驅(qū)動模塊3-1由X軸驅(qū)動器3-11和X軸電動機(jī)3-12構(gòu)成，所述Y軸驅(qū)動模塊3-2由Y軸驅(qū)動器3-21和Y軸電動機(jī)3_22構(gòu)成，所述Z軸驅(qū)動模塊3-3由Z軸驅(qū)動器3-31和Z軸電動機(jī)3-32構(gòu)成，所述Θ軸驅(qū)動模塊3-4由Θ軸驅(qū)動器3-41和Θ軸電動機(jī)3-42構(gòu)成，所述X軸電動機(jī)3_12和Y軸電動機(jī)3-22均與工作臺4連接，工作臺4上的用于測量工作臺X-Y軸向位移的X軸光柵尺和Y軸光柵尺均與運(yùn)動控制卡2連接，所述Z軸電動機(jī)3-32和Θ軸電動機(jī)3-42均與激光器7連接，激光器7的用于測量激光器Z軸軸向位移和Θ軸旋轉(zhuǎn)位移的Z軸光柵尺和Θ軸光柵尺均與運(yùn)動控制卡2連接，所述激光器7主要由激光發(fā)生器7-1、對光路進(jìn)行一次反射的第一全反射鏡7-2、使反射后光路二次反射后水平傳輸?shù)牡诙瓷溏R7-3和對光路聚焦的聚光透鏡7-4構(gòu)成，所述第一全反射鏡7-2布設(shè)在激光發(fā)生器7-1的傳輸光路上，所述第二全反射鏡7-3布設(shè)在第一全反射鏡7-2的反射光路上，所述聚光透鏡7-4布設(shè)在第二全反射鏡7-3的反射光路上；所述激光調(diào)Q控制卡5的輸出端連接有控制激光發(fā)生器7-1的Q開關(guān)驅(qū)動器6，所述Q開關(guān)驅(qū)動器6的輸出端與激光發(fā)生器7-1連接，所述水冷機(jī)8與激光器7相接。
[0022]如圖1所示，本實施例中，所述X軸驅(qū)動器3-11、Y軸驅(qū)動器3-21、Z軸驅(qū)動器3_31和Θ軸驅(qū)動器3-41均為伺服驅(qū)動器。
[0023]如圖1所示，本實施例中，所述X軸電動機(jī)3-12、Y軸電動機(jī)3_22、Z軸電動機(jī)3_32和Θ軸電動機(jī)3-42均為伺服電動機(jī)。
[0024]本發(fā)明的工作原理是:工控機(jī)I通過運(yùn)動控制卡2控制X軸驅(qū)動模塊3-1和Y軸驅(qū)動模塊3-2使工作臺4在X、Y軸方向運(yùn)動，同時工控機(jī)I通過運(yùn)動控制卡2控制Z軸驅(qū)動模塊3-3和Θ軸驅(qū)動模塊3-4使激光器7在Z軸方向和Θ軸方向運(yùn)動，安裝在工作臺4上的X軸光柵尺和Y軸光柵尺將感應(yīng)到的工作臺4的位移信號轉(zhuǎn)換成光柵脈沖信號傳送給運(yùn)動控制卡2，安裝在激光器7上的Z軸光柵尺和Θ軸光柵尺將感應(yīng)到的激光器7的位移信號轉(zhuǎn)換成光柵脈沖信號傳送給運(yùn)動控制卡2，運(yùn)動控制卡2再將信號傳送給工控機(jī)1，工控機(jī)I根據(jù)運(yùn)動控制卡2傳送的信息對運(yùn)動控制卡2和激光調(diào)Q控制卡5實時控制，運(yùn)動控制卡2通過X軸驅(qū)動模塊3-1和Y軸驅(qū)動模塊3-2控制工作臺4運(yùn)動，運(yùn)動控制卡2通過Z軸驅(qū)動模塊3-3和Θ軸驅(qū)動模塊3-4控制激光器7運(yùn)動，同時激光調(diào)Q控制卡5通過Q開關(guān)驅(qū)動器6控制激光發(fā)生器7-1工作，激光發(fā)生器7-1發(fā)出的激光光束經(jīng)過第一全反射鏡7-2、第二全反射鏡7-3和聚光透鏡7-4照射在放置于工作臺4上的缸體內(nèi)壁上，綜上，激光器7和工作臺4密切配合完成激光微加工工作。
[0025]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種激光微加工設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于:包括工控機(jī)(I)和與所述工控機(jī)(I)相接的運(yùn)動控制卡(2)、激光調(diào)Q控制卡(5)，所述運(yùn)動控制卡(2)的輸出端與軸驅(qū)動模塊(3)相接，所述軸驅(qū)動模塊(3)由用于驅(qū)動工作臺X軸方向運(yùn)動的X軸驅(qū)動模塊(3-1)、用于驅(qū)動工作臺Y軸方向運(yùn)動的Y軸驅(qū)動模塊(3-2)、用于驅(qū)動激光器Z軸方向運(yùn)動的Z軸驅(qū)動模塊(3-3)和用于驅(qū)動激光器Θ軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的Θ軸驅(qū)動模塊(3-4)構(gòu)成，所述X軸驅(qū)動模塊(3-1)由X軸驅(qū)動器(3-11)和X軸電動機(jī)(3-12 )構(gòu)成，所述Y軸驅(qū)動模塊(3_2 )由Y軸驅(qū)動器(3-21)和Y軸電動機(jī)(3-22)構(gòu)成，所述Z軸驅(qū)動模塊(3-3)由Z軸驅(qū)動器(3_31)和Z軸電動機(jī)(3-32)構(gòu)成，所述Θ軸驅(qū)動模塊(3-4)由Θ軸驅(qū)動器(3-41)和Θ軸電動機(jī)(3-42 )構(gòu)成，所述X軸電動機(jī)(3-12 )和Y軸電動機(jī)(3-22 )均與工作臺(4)連接，工作臺(4)上的X軸光柵尺和Y軸光柵尺均與運(yùn)動控制卡(2)電連接，所述Z軸電動機(jī)(3-32)和Θ軸電動機(jī)(3-42)均與激光器(7)連接，激光器(7)上的Z軸光柵尺和Θ軸光柵尺均與運(yùn)動控制卡(2)電連接，所述激光器(7)主要由激光發(fā)生器(7-1)、第一全反射鏡(7-2)、第二全反射鏡(7-3 )和聚光透鏡(7-4)構(gòu)成，所述第一全反射鏡(7-2 )布設(shè)在激光發(fā)生器(7-1)的傳輸光路上，所述第二全反射鏡(7-3)布設(shè)在第一全反射鏡(7-2)的反射光路上，所述聚光透鏡(7-4)布設(shè)在第二全反射鏡(7-3)的反射光路上；所述激光調(diào)Q控制卡(5)的輸出端連接有控制激光發(fā)生器(7-1)的Q開關(guān)驅(qū)動器(6)，所述Q開關(guān)驅(qū)動器(6)的輸出端與激光發(fā)生器(7-1)連接，水冷機(jī)(8)與激光發(fā)生器(7-1)相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種激光微加工設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于:所述X軸驅(qū)動器(3-11)、Y軸驅(qū)動器(3-21)、Z軸驅(qū)動器(3-31)和Θ軸驅(qū)動器(3_41)均為伺服驅(qū)動器。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種激光微加工設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于:所述X軸電動機(jī)(3-12 )、Y軸電動機(jī)(3-22 )、Z軸電動機(jī)(3-32 )和Θ軸電動機(jī)(3-42 )均為伺服電動機(jī)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種激光微加工設(shè)備系統(tǒng)，包括工控機(jī)，軸驅(qū)動模塊，運(yùn)動控制卡和激光調(diào)Q控制卡，運(yùn)動控制卡的輸出端接有軸驅(qū)動模塊，軸驅(qū)動模塊由X軸驅(qū)動模塊、Y軸驅(qū)動模塊、Z軸驅(qū)動模塊和θ軸驅(qū)動模塊構(gòu)成，軸驅(qū)動模塊由伺服驅(qū)動器和伺服電動機(jī)構(gòu)成，X軸電動機(jī)和Y軸電動機(jī)驅(qū)動連接工作臺，Z軸電動機(jī)和θ軸電動機(jī)驅(qū)動連接激光器，X軸光柵尺、Y軸光柵尺、Z軸光柵尺和θ軸光柵尺分別與運(yùn)動控制卡連接，激光調(diào)Q控制卡輸出端分別與Q開關(guān)驅(qū)動器和氣體開關(guān)連接，Q開關(guān)驅(qū)動器輸出端連接主要由激光發(fā)生器、第一全反射鏡、第二全反射鏡和聚光透鏡構(gòu)成的激光器。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，控制精確，實現(xiàn)方便。
【IPC分類】B23K26-08
【公開號】CN104625399
【申請?zhí)枴緾N201310563400
【發(fā)明人】常利利
【申請人】西安中科麥特電子技術(shù)設(shè)備有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2013年11月12日