专利名称：多头三维激光雕刻机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及能加工水晶、玻璃等物质的多头三维激光雕刻机，特别涉及一种YAG固体内雕机。
现有的激光雕刻机存在着加工速度慢，雕刻质量不清晰，机械结构上设计不合理，工件加工时是工件左右移动，激光加工头上下移动，这样，振动较大，固定困难，加工误差大。
本实用新型的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种雕刻质量清晰，工件固定容易，加工速度快的多头三维激光雕刻机。
本实用新型的技术方案是这样来实现的，它包括YAG激光器、指示He-Ne激光器、扩束望远镜、折反激光的激光反射镜、YAG激光聚焦装置、与激光器连接的激光电源箱、步进电机驱动电源箱、激光器水冷装置以及控制步进电机和激光器的计算机，其特点是在YAG激光器和激光输出镜之间置有分频器，使1.06μmYAG激光通过分频器得到0.53μm波长的激光经激光聚焦装置用于对水晶、玻璃等工件加工；多个激光聚焦装置可置于由X、Y方向移动平面拖板和Z方向移动的垂直拖板组成的三维运动拖板上，三维运动拖板按其移动方向分别和三台步进电机相连接，计算机通过步进电机对激光聚焦装置三维定位，对固定在工作台上水晶或玻璃工件进行二维或三维雕刻。本实用新型的工作原理是三维加工运动是采用被加工另件固定在工作台面上，激光聚焦装置即激光加工头的平面运动由受计算机控制的二台步进电机X、Y方向移动定位，计激光加工头上下运动由计算机控制的另一台步进电机Z方向移动定位，使聚焦激光就在被加工玻璃的内部不同深度聚焦，轰裂玻璃，损伤位置的玻璃就产生小白点痕，完成三维雕刻成立体图景。本实用新型可以做成二个以上的多激光加工头系统，以提高生产效率。
本实用新型采用在YAG激光器和激光输出镜之间置有分频器，使1.06μmYAG激光通过分频器得到0.53μm波长的绿光，以减少玻璃对激光的吸收，使聚焦后的光能量对玻璃内部轰裂损坏的白点更明显，提高了雕刻质量；由于本雕刻机的结构是使雕刻时工件固定，由激光加工头产生左右、上下运动，完成二维和三维雕刻，因此，雕刻时振动小，加工精度高，最细白痕为0.02mm，能雕刻精致的立体图案；又由于本实用新型由计算机控制多个加工激光头雕刻，生产效率大为提高。
本实用新型实施例结合附图作进一步说明。
图1为多头三维激光雕刻机原理图；图2为多头三维激光雕刻机光路原理图；图3为多头三维激光雕刻机结构示意图。
由
图1、2、3所示，本三维激光雕刻机包括YAG激光器10、指示He-Ne激光器即红色光激光指示器14、扩束望远镜8、折反激光的激光反射镜4、4’、5、7、9、13、15，其中4为半透射，半反射的半透膜，激光聚焦装置17、与激光器连接的激光电源箱6、步进电机驱动电源箱2、激光器水冷装置、步进电机18、19、20以及控制步进电机和激光器的计算机1，在YAG激光器10和激光输出镜12之间置有分频器11，使1.06μmYAG激光通过分频器得到0.53μm波长的激光经激光聚焦装置用于对水晶、玻璃等工件23加工；两个激光聚焦装置17置于由X、Y方向移动平面拖板21和Z方向移动的垂直拖板22组成的三维运动拖板3上，三维运动拖板按其移动方向分别和三台步进电机18、19、20、相连接，计算机通过步进电机对激光聚焦装置三维定位，对固定在工作台上水晶或玻璃工件进行二维或三维雕刻。由
图1、3所示，计算机1、步进电机驱动电源箱2、激光电源箱6置于工作台下，组成的三维运动拖板3装在台面近计算机端，另一端置有一个与垂直拖板架等高平台，上面安装激光系统，只有半透膜4和反射镜4’安装在平面拖板21上，二个反射镜5装在垂直拖板22上，接受来自反射镜4’和半透膜4反射过来的绿色激光并反射到激光聚焦装置17。由图2所示，10为YAG激光器，氙灯在其一侧，并通冷却水进出管，YAG激光器10的1.06μm红光经分频器11得到0.53μm波长的绿光经反射镜15到聚光凸透镜16，通过扩束望远镜8至反射镜7，至半透膜4，其一半光能量透射传到反射镜4’，经右边反射镜5至右边的激光聚焦装置17输出，另一半光能量半经半透膜4反射至左边的反射镜5，经反射后至左边的激光聚焦装置17输出。根据上述光路设置，可同样设置多个激光聚焦装置即多个激光加工头。
权利要求1.一种多头三维激光雕刻机，它包括YAG激光器(10)、指示He-Ne激光器即红色光激光指示器(14)、扩束望远镜(8)、折反激光的激光反射镜(4)、(4’)、(5)、(7)、(9)、(13)、(15)，激光聚焦装置(17)、与激光器连接的激光电源箱(6)、步进电机驱动电源箱(2)、激光器水冷装置、步进电机(19)、(20)、(21)以及控制步进电机和激光器的计算机(1)，在YAG激光器(10)和激光输出镜(12)之间置有分频器(11)，使1.06μmYAG激光通过分频器得到0.53μm波长的激光经激光聚焦装置用于对水晶、玻璃等工件(23)加工；两个激光聚焦装置(17)置于由X、Y方向移动平面拖板(21)和Z方向移动的垂直拖板(22)组成的三维运动拖板(3)上，三维运动拖板按其移动方向分别和三台步进电机(18)、(19)、(20)相连接，计算机通过步进电机对激光聚焦装置三维定位，对固定在工作台上水晶或玻璃工件(23)进行二维或三维雕刻。
专利摘要本实用新型涉及一种多头三维激光雕刻机,特别涉及一种YAG固体内雕机,它包括YAG激光器、指示He－Ne激光器、扩束望远镜、反射镜、激光聚焦装置、激光和步进电机驱动电源箱、水冷装置、计算机,其特点是:在YAG激光器和激光输出镜之间置有分频器,使YAG激光通过分频的激光经聚焦用于水晶、玻璃等工件加工,提高了雕刻质量;可置多个激光加工头于三维运动拖板上,计算机通过步进电机对多个激光加工头三维定位雕刻,振动小,却生产效率高。
文档编号B44B1/02GK2461786SQ0021895
公开日2001年11月28日 申请日期2000年8月24日 优先权日2000年8月24日
发明者潘虞怡 申请人:上海茸申工艺礼品有限公司