专利名称：激光切割及雕刻加工设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种激光切割及雕刻加工设备，属激光技术在雕刻和切割中的应用技术领域。
背景技术：
随着电子技术和市场形势的迅速发展，电子产品主要元器件之一的印刷电路板更新很快，尤其在新产品的开发、试制阶段，更是几套方案同时投入试验，所以对印刷电路板的制作提出了高质、快速、方便的要求。目前制作印刷电路板的通用方法是根据绘制的设计图样，在激光照排机上发出黑白胶片(底片)，将此胶片覆在涂有感光胶的板坯上进行曝光、清洗后形成一层图样形状的保护膜，然后在化学槽液中腐蚀而成。此方法工艺繁复，周期较长，废气、废液处理不当极易造成环境污染。
另外，由于计算机技术的出现，各种图案的绘制已显得极为简单，但要把计算机屏幕上的图案转移到待加工工件上必须通过纸张或通过激光照排机发出感光胶片来实现。如在玻璃板上雕刻花纹，简单图案用纸贴在玻璃上进行雕刻，复杂图案就需在玻璃上涂复感光胶，然后把制有图案的胶片(底片)覆在上面进行曝光来获得，前者图案过于粗放后者工艺过程繁杂，都难以达到原有图案的美感效果。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种设计合理，具有快捷、精确、经济效果，能有效实现图案美感效果，提高加工效率，减少环境污染的激光切割及雕刻加工设备。
本实用新型为激光切割及雕刻加工设备，包括机架，其特征在于机架上部设有带横梁的纵向移动机构，横梁上设有带激光器的横向移动机构；所述的纵向移动机构还包括置于机架上带纵向滑块的两个纵向导轨和带纵向电机的纵向丝杆等，所述的横梁置于纵向滑块之间，其中部设有与纵向丝杆啮合的纵向螺母；所述的横向移动机构还包括固定在横梁上的横向导轨和左支架、右支架，置于左支架和右支架之间带横向电机的横向丝杆，置于横向导轨上带横向螺母座的横向滑块等；所述的横向滑块内设有与横向丝杆啮合的横向螺母，下部设有带反射镜和聚焦镜的镜座；所述的激光器置于右支架或左支架上。工作时，通过纵向丝杆与纵向螺母的啮合传动，使横梁在纵向导轨上移动，实现纵向的运动；通过横向丝杆与横向螺母的啮合传动，带动横向螺母座和镜座在横向导轨上移动，实现横向运动；激光器随横梁一起移动，所发出的激光投射到反射镜上，经反射后的激光改变投射方向，透过聚焦镜形成高能光束，投射到待加工工件上实施切割或雕刻。
所述的机架下部还可设有带工作台的可调支架。
所述带激光器的右支架或左支架上还可设有扩束准直器。
所述的镜座上还可设有与空气压缩机相连的进气管嘴。
所述的横向丝杆可由横向电机通过横向主动齿轮和横向被动齿轮驱动，所述的纵向丝杆可由纵向电机通过纵向主动齿轮、同步带、纵向被动齿轮驱动。
所述的激光器可为CO2激光器或YG激光器。可根据需要用于不同工件的切割或雕刻。
所述CO2激光器的功率可为50W～200W，其激光波长可为10.2um。所述YG激光器的功率可为100W～200W，其激光波长可为1.02um。
本实用新型设计合理，采用横向移动机构与纵向移动机构相结合的结构形式，将激光技术应用于工件的切割和雕刻，能使激光器发出的高能光束在待加工工件上随意位置的横向、纵向移动和准确定位，实现不同斜率的直线运动和不同曲率的圆弧运动，从而实现工件的预定切割和雕刻，具有快捷、精确、方便之效果。克服了现有技术图案过于粗放、工艺繁复、周期较长、易造成环境污染等缺陷。本实用新型可根据不同工件切割或雕刻的需要，选择CO2激光器或YG激光器，如采用CO2激光器可适用于对平面图案的雕刻及布料、皮革、塑料板材、异形构件等的切割加工；如采用YG激光器则可适用于印刷电路板的切割加工。
图1为本实用新型的俯视结构及局部剖视图；图2为图1所述A-A面结构剖视。
图中1为机架，2为可调支架，3为工作台，4为待加工工件，5为横向被动齿轮，6为横向主动齿轮，7为横向电机，8为左支架，9为横向导轨，10为横向滑块，11为横向螺母，12为横向螺母座，13为横向丝杆，14为右支架，15为扩束准直器，16为激光器，17为反射镜，18为聚焦镜，19为镜座，20为进气管嘴，21为纵向导轨，22为纵向丝杆，23为横梁，24为纵向滑块，25为纵向螺母，26为纵向螺母座，27为轴承座，28为纵向被动齿轮，29为同步带，30为纵向主动齿轮，31为纵向电机。
具体实施方式
本实用新型主要由机架1，置于机架1上部带横梁23的纵向移动机构，置于横梁23上带激光器16的横向移动机构等构成。
纵向移动机构包括置于机架1上带纵向滑块24的两个纵向导轨21和带纵向电机31的纵向丝杆22等，横梁23置于纵向滑块24之间，其中部设有与纵向丝杆22啮合的带纵向螺母座26的纵向螺母25，纵向丝杆22通过两个轴承座27与机架1刚性连接。转动安装在机架1上的纵向电机31，通过纵向主动齿轮30、同步带29、纵向被动齿轮28的传动，使纵向丝杆22转动，通过纵向丝杆22与纵向螺母25的啮合传动，使横梁23在纵向导轨21上移动，实现纵向的运动。
横向移动机构包括固定在横梁23上的横向导轨9和左支架8、右支架14，置于左支架8和右支架14之间带横向电机7的横向丝杆13，置于横向导轨9上带横向螺母座12的横向滑块10等；横向滑块10内设有与横向丝杆13啮合的横向螺母11，下部设有带反射镜17和聚焦镜18的镜座19。当横向电机7转动时，通过横向主动齿轮6和横向被动齿轮5的传动，使横向丝杆13转动，从而带动螺母11、横向螺母座12、镜座19在横向导轨9上的移动，实现横向的运动。
激光器16与扩束准直器15一起固定在右支架14上，随横梁23一起移动，当开启激光器16时，激光通过扩束准直器15投射到反射镜17上，经反射后的激光改变投射方向而透过聚焦镜18形成高能光束，射到待加工工件4上实施雕刻。聚焦镜18可以微量调节，使聚焦镜18到待加工工件4之间的距离符合聚焦镜18的固有焦距，以达到最佳的雕刻效果。
机架的下部还设有带可调支架2的工作台3，可使工作台3随可调支架2而上下移动，以保证聚焦镜18和待加工工件4之间的距离达到固有焦距的要求。
工作时，计算机根据雕刻图样将图形信息通过输出卡传递给横向电机7和纵向电机31以及激光器16，通过横向移动机构与纵向移动机构的随意运动，使激光器16发出的高能光束在待加工工件4上随意位置的横向、纵向移动和准确定位，实现不同斜率的直线运动和不同曲率的圆弧运动，从而实现预定的切割和雕刻。
当对印刷电路板进行切割加工时，YG激光器发出的激光通过扩束准直器15投射到反射镜17上，经反射后的激光改变投射方向而透过聚焦镜18形成直径为φ0.03～φ0.08mm的光束，投射到印刷电路板板坯4的铜片上，使投射到的铜片迅速熔化、氧化，实现切割。
当对平面图案进行雕刻加工时，先在待加工工件上涂覆一层有机涂料，CO2激光器所发出的激光投射到反射镜上，经反射后的激光改变投射方向，透过聚焦镜形成直径为φ0.05～φ0.10mm的高能光束，投射到待加工工件的有机涂层上，使投射到有机涂料迅速气化，呈现所需的图案，实现图案的雕刻。
权利要求1.一种激光切割及雕刻加工设备，包括机架(1)，其特征在于机架(1)上部设有带横梁(23)的纵向移动机构，横梁(23)上设有带激光器(16)的横向移动机构；所述的纵向移动机构还包括置于机架(1)上带纵向滑块(24)的两个纵向导轨(21)和带纵向电机(31)的纵向丝杆(22)，所述的横梁(23)置于纵向滑块(24)之间，其中部设有与纵向丝杆(22)啮合的纵向螺母(25)；所述的横向移动机构还包括固定在横梁(23)上的横向导轨(9)和左支架(8)、右支架(14)，置于左支架(8)和右支架(14)之间带横向电机(7)的横向丝杆(13)，置于横向导轨(9)上带横向螺母座(12)的横向滑块(10)等；所述的横向滑块(10)内设有与横向丝杆(13)啮合的横向螺母(11)，下部设有带反射镜(17)和聚焦镜(18)的镜座(19)；所述的激光器(16)置于右支架(14)或左支架(8)上。
2.按权利要求1所述的激光切割及雕刻加工设备，其特征在于所述的机架(1)下部还设有带工作台(3)的可调支架(2)。
3.按权利要求1所述的激光切割及雕刻加工设备，其特征在于所述带激光器(16)的右支架(14)或左支架(8)上还设有扩束准直器(15)。
4.按权利要求1或3所述的激光切割及雕刻加工设备，其特征在于所述的镜座(19)上还设有与空气压缩机相连的进气管嘴(20)。
5.按权利要求1所述的激光切割及雕刻加工设备，其特征在于所述的横向丝杆(13)由横向电机(7)通过横向主动齿轮(6)和横向被动齿轮(5)驱动，所述的纵向丝杆(22)可由纵向电机(31)通过纵向主动齿轮(30)、同步带(29)、纵向被动齿轮(28)驱动。
6.按权利要求1所述的激光切割及雕刻加工设备，其特征在于所述的激光器(16)为CO2激光器或YG激光器。
7.按权利要求1或6所述的激光切割及雕刻加工设备，其特征在于所述CO2激光器的功率为50W～200W，其激光波长为10.2um。
8.按权利要求1或6所述的激光切割及雕刻加工设备，其特征在于所述YG激光器的功率为100W～200W，其激光波长为1.02um。
专利摘要一种激光切割及雕刻加工设备，属激光技术在雕刻和切割中的应用技术领域，包括机架(1)，带横梁(23)的纵向移动机构，带激光器(16)的横向移动机构；纵向移动机构包括纵向丝杆(22)和纵向螺母(25)；横向移动机构包括横向丝杆(13)和带横向螺母座(12)的横向螺母(11)横向螺母座(12)下部设有带反射镜(17)和聚焦镜(18)的镜座(19)。本实用新型设计合理，采用横向移动机构与纵向移动机构相结合的结构形式，将激光技术应用于工件的切割和雕刻，能使激光器发出的高能光束在待加工工件上随意位置的横向、纵向移动和准确定位，实现不同斜率的直线运动和不同曲率的圆弧运动，从而实现工件的预定切割和雕刻，具有快捷、精确、方便之效果。
文档编号B44B3/00GK2623474SQ0323070
公开日2004年7月7日 申请日期2003年4月25日 优先权日2003年4月25日
发明者徐建平 申请人:徐建平