一种金属镀层去除系统及金属镀层去除方法与流程

本发明涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种金属镀层去除系统及金属镀层去除方法。

背景技术：

随着科技的发展，在工业设计领域采用物理气相沉积(pvd，physicalvapordeposition)技术在产品表面镀覆金属层受到越来越多的认可，其中，物理气相沉积技术是指在真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体发生电离，然后利用电场的加速作用，使被蒸发金属材料沉积到被镀工件表面。使用该技术制备的金属镀层具有高硬度、高耐磨、低摩擦系数、颜色多样化以及抗腐蚀氧化等优良特性。

作为物理气相沉积技术的一种典型应用，对终端外壳表面进行镀金属层，能够更好地保护终端，以及为终端外观带来颜色的多样性。但是部分终端由于通信需求，终端天线的收发性能需要得到保证，而采用物理气相沉积技术镀在终端外壳表面上对应于天线安装位置的金属层，由于其导电性而使得天线的收发性能受到一定影响，因此需要对终端外壳表面上对应于天线安装位置的金属镀层进行去除，而目前通常所采用的去膜方法为机械去除方法，也即采用数控铣床等传统机械加工方式来对产品表面的金属镀层进行去除，而这种方式的加工精度较低，比较容易在产品表面留下残留，难以去除干净，不能很好地满足生产厂家的产品加工需求以及用户的产品使用需求。

技术实现要素：

本发明实施例的主要目的在于提供一种金属镀层去除系统及金属镀层去除方法，至少能够解决现有技术中采用传统的机械去除方法来对产品表面的金属镀层进行去除时，加工精度较低、较难去除干净的问题。

为实现上述目的，本发明实施例第一方面提供了一种金属镀层去除系统，包括定位相机、激光发生器、光路调整装置以及位置调整装置；

所述定位相机用于对固定于治具上的待加工产品表面的待加工区域进行拍照定位，并生成对应的加工图档；

所述位置调整装置用于将所述待加工产品移动到预设的加工点位；

所述激光发生器用于产生激光；

所述光路调整装置用于调用对应于所述加工点位的加工图档，对所述激光发生器产生的激光进行调整后输出至所述待加工区域，以对所述待加工区域的金属镀层进行去除。

进一步地，所述位置调整装置为可进行x轴、y轴、z轴、r轴调整的四轴位置调整装置；

所述位置调整装置还用于在所述待加工产品固定于所述治具上之后，对所述待加工产品进行z轴位置调整，控制所述激光发生器所产生的激光的焦点落入所述待加工产品表面。

进一步地，所述治具为真空治具，所述真空治具用于以吸真空的方式对所述待加工产品进行吸附固定。

进一步地，所述位置调整装置具体用于通过伺服电机驱动所述待加工产品移动到预设的加工点位。

进一步地，所述激光发生器为纳秒紫外激光发生器。

更进一步地，所述光路调整装置包括：扩束镜、振镜以及聚焦镜；

所述扩束镜用于将所述激光发生器产生的激光扩束成平行光束；

所述振镜用于调整激光的输出方向；

所述聚焦镜用于对激光进行聚焦，以在所述待加工区域形成聚焦光斑。

更进一步地，所述金属镀层去除系统还包括：抽风装置；

所述抽风装置用于抽除激光去除所述金属镀层时所产生的烟雾。

为实现上述目的，本发明实施例第二方面提供了一种金属镀层去除方法，应用于上述任意一金属镀层去除系统，该金属镀层去除方法包括：

所述定位相机对固定于治具上的待加工产品表面的待加工区域进行拍照定位，并生成对应的加工图档；

所述位置调整装置将所述待加工产品移动到预设的加工点位；

所述光路调整装置调用对应于所述加工点位的加工图档，对所述激光发生器产生的激光进行调整后输出至所述待加工区域，以对所述待加工区域的金属镀层进行去除。

进一步地，所述光路调整装置包括：扩束镜、振镜以及聚焦镜，所述对所述激光发生器产生的激光进行调整后输出至所述待加工区域包括：

对所述激光发生器产生的激光通过所述扩束镜扩束成平行光束，并通过所述聚焦镜聚焦在所述待加工区域，然后通过所述振镜调整激光的输出方向而对所述待加工区域进行激光扫描。

更进一步地，所述金属镀层去除系统还包括：抽风装置；

在对所述激光发生器产生的激光进行调整后输出至所述待加工区域之后，还包括：

所述抽风装置抽除激光去除所述金属镀层时所产生的烟雾。

从本发明提供的上述技术方案可知，由于定位相机可以对待加工区域进行精确定位，通过位置调整装置将待加工产品移动到加工点位，因此能够提升去除金属镀层这一作业过程的加工精度，而采用激光来对待加工区域的金属镀层进行去除，则保证了待加工区域的金属镀层去除效果，从而提高了生产效率高，能够很好地满足生产厂家的产品加工需求以及用户的产品使用需求。

本发明其他特征和相应的效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分效果从本发明说明书中的记载变得显而易见。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一实施例提供的金属镀层去除系统的结构示意图；

图2为本发明第二实施例提供的金属镀层去除方法的流程示意图；

图3为本发明第三实施例提供的金属镀层去除装置的结构示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一实施例：

为了解决现有技术中采用传统的机械去除方法来对产品表面的金属镀层进行去除时，加工精度较低、较难去除干净的技术问题，本实施例提出了一种金属镀层去除系统，具体请参见图1，本实施例提出的金属镀层去除系统包括：定位相机101、位置调整装置102、激光发生器103以及光路调整装置104；

定位相机101用于对固定于治具上的待加工产品表面的待加工区域进行拍照定位，并生成对应的加工图档；

位置调整装置102用于将待加工产品移动到预设的加工点位；

激光发生器103用于产生激光；

光路调整装置104用于调用对应于加工点位的加工图档，对激光发生器产生的激光进行调整后输出至待加工区域，以对待加工区域的金属镀层进行去除。

具体的，本实施例中的待加工产品在一种典型的实施方式中可以是采用物理气相沉积技术在外表面镀有金属层的终端外壳，而待加工区域对应的可以为终端外壳上对应于天线位置的区域，当然在实际应用中还可以是其它待加工产品，且待加工区域的选定也不仅限于根据天线的情况来考虑。此外，应当说明的是，单个待加工产品上的待加工区域可以有多个，那么则以每个待加工区域作为单位来依次进行去除。还应当理解的是，本实施例中的加工图档用于表征待加工区域的轮廓，可对待加工区域的尺寸进行指示。

在本实施例的一种实施方式中，待加工产品表面的金属镀层材料可以由五层不同材料复合而成，分别为cr、crsi、crsicn、crn、crticn。金属镀层材料在被激光照射时，吸收激光能量，气化而脱离手机外壳表面。

可选的，位置调整装置为可进行x轴、y轴、z轴、r轴调整的四轴位置调整装置；位置调整装置还用于在待加工产品固定于治具上之后，对待加工产品进行z轴位置调整，控制激光发生器所产生的激光的焦点落入待加工产品表面。

具体的，本实施例通过四轴位置调整装置来对产品进行长、宽、高、角度四个方面的调整，其中，在对待加工产品进行待加工区域的拍照定位之前，通过四轴位置调整装置控制治具在z轴也即高度方向上运动，以将激光焦点校准于待加工产品上；而在对待加工区域进行拍照定位之后，再通过四轴位置调整装置控制治具分别在x轴、y轴、z轴、r轴方向上运动，以将待加工产品移动到待加工点位，而进行后续的金属镀层去除加工。应当理解的是，在实际应用中，根据产品类型或产品加工需求的不同，可以选用不同配置的位置调整装置，而不仅限于本实施例所提供的四轴位置调整装置。

进一步地，位置调整装置具体用于通过伺服电机驱动待加工产品移动到预设的加工点位，其中，本实施例的电机的移动精度可以达到小于4um。

此外，还应当说明的是，为进一步提高待加工区域定位的精度和效果，本实施例中在对激光焦点进行校准之后，还可以进一步基于激光焦点来对定位相机的拍照焦点进行对焦，以使定位相机所拍摄的图像为清晰的图像。并且进一步地，本实施例的定位相机定位一个像素点的精度可以达到误差小于3um，定位一个像素点的打标长度约为7um，相机焦点和激光焦点的重复精度误差小于3um。另外，定位相机光源可以为长条形光源或圆形光源。

可选的，用于固定待加工产品的治具为真空治具，真空治具用于以吸真空的方式对待加工产品进行吸附固定。

具体的，本实施例中为了提高产品在治具上固定时的稳定性，采用真空治具来对放置于上的待加工产品进行固定，本实施例中通过真空治具上的真空吸附孔排出空气而产生负压，以在放置于上的产品的上下表面产生压力差，而实现对产品的上表面施加压力，而将其稳定固定于治具之上。应当理解的是，在实际应用中，还可以在该真空治具上设置夹紧机构或止挡机构，以进一步提升治具的固定性能。另外，本实施例的治具的材质可以采用314系列不锈钢，并且，在治具可以设有4个吸附孔，从而提供大于0.6pa的吸附气压。

可选的，激光发生器为纳秒紫外激光发生器。

具体的，本实施例的激光发生器所产生的激光的波长为355nm，脉冲宽度<9ns。另外，进一步地，在去除金属镀层时，激光峰值功率为0.4～4w,频率为10khz～50khz。

可选的，光路调整装置包括：扩束镜、振镜以及聚焦镜；扩束镜用于将激光发生器产生的激光扩束成平行光束；振镜用于调整激光的输出方向；聚焦镜用于对激光进行聚焦，以在待加工区域形成聚焦光斑。

具体的，在本实施例中，扩束镜设置于激光发生器发射出的激光的传播光路上，对激光进行准直和扩束后成为平行光束，以供聚焦镜对平行光束进行聚焦而在待加工产品上形成聚焦光斑，在实际应用中扩束镜的扩束倍率可以为5x，聚焦后的焦距范围可以为160nm。应当说明的是，为保证激光加工的效率和精度，本实施例中在激光加工时，将待加工产品保持为固定状态，而通过光路调整装置中的振镜系统来调整激光光束的输出方向，而使得待加工区域的不同点位均可被激光照射到，其中，振镜系统中包括x轴扫描振镜和y扫描振镜，激光光束依次经过x轴扫描振镜和y扫描振镜反射后入射聚焦镜，通过调整x轴扫描振镜和y扫描振镜的角度来控制激光光束的输出方向；当然，在实际应用中，也可以不设置振镜，而是将激光光束的输出方向保持固定，而通过移动待加工产品位置来使得待加工区域上的不同点位均可被激光照射到，其中待加工产品的位置移动则可依赖于本实施例的位置调整装置实现。还应当理解的是，在本实施例的一些实施方式中，光路调整装置中还可以包括光束分束系统，以对扩束后的激光光束进行分束，以产生至少两个子光束。通过本实施例所提供的包括扩束镜、振镜以及聚焦镜的光路调整装置，激光发生器发出的激光首先经过扩束镜成为平行光束，然后平行光束再经过振镜来改变输出方向，进而特定方向的平行光束入射聚焦镜，并聚焦至待加工区域上的特定位置。

在本实施例中，激光对金属镀层进行打标时，图案的填充方式可以为直线填充或螺旋线填充，其中，直线填充又可以分为单线填充和双线填充，单线填充为激光依次从左往右反复划线，双线填充方式为激光从左往右再从右往左反复划线且中间断开。应当说明的是，在实际应用中，线条填充间距过小会使得加工效率较低，而过大则又使得镀层去除效果较差，易残留，作为一种优选的实施方式，本实施例中的填充线条间距为0.01～0.04mm。

可选的，本实施例的金属镀层系统还包括：抽风装置；抽风装置用于抽除激光去除金属镀层时所产生的烟雾。

具体的，在激光去除金属镀层的过程中，激光照射在待加工产品的表面镀层上，金属镀层吸收激光能量先气化至空气中，而后固化为粉末，而使得空气中和待加工产品表面弥漫着烟雾，基于此，本实施例中在进行激光加工的同时还通过抽风装置来将所产生的烟雾进行去除，以避免产品表面堆积粉末而影响加工，以及空气中的粉末对人体健康的损害，并且，在实际应用中，本实施例的抽风装置的抽风流量大于500m³/h。

此外，还应当说明的是，在待加工产品上具有多个不同的待加工区域时，在加工完成当前的待加工区域之后，则再根据预设的加工顺序，控制位置调整装置将待加工产品移动至下一加工点位，继续进行下一待加工区域的金属镀层去除加工。

本实施例提供的金属镀层去除系统，定位相机对固定于治具上的待加工产品表面的待加工区域进行拍照定位，并生成对应的加工图档；位置调整装置将待加工产品移动到预设的加工点位；光路调整装置调用对应于加工点位的加工图档，对激光发生器产生的激光进行调整后输出至待加工区域，以对待加工区域的金属镀层进行去除。通过本发明的实施，由定位相机对待加工区域进行定位，以及用激光来对待加工区域的金属镀层进行去除，提升了加工精度，保证了待加工区域的金属镀层去除效果，生产效率高。

第二实施例：

为了解决现有技术中采用传统的机械去除方法来对产品表面的金属镀层进行去除时，加工精度较低、较难去除干净的技术问题，本实施例还提供了一种金属镀层去除方法，应用于上面实施例中所述的包括定位相机、激光发生器、光路调整装置以及位置调整装置的金属镀层去除系统，如图2所示，本实施例提出的金属镀层去除方法包括以下的步骤：

步骤201、定位相机对固定于治具上的待加工产品表面的待加工区域进行拍照定位，并生成对应的加工图档；

步骤202、位置调整装置将待加工产品移动到预设的加工点位；

步骤203、光路调整装置调用对应于加工点位的加工图档，对激光发生器产生的激光进行调整后输出至待加工区域，以对待加工区域的金属镀层进行去除。

其中，本实施例中的待加工产品表面通过物理气相沉积技术镀有金属层，在一种典型的实施方式中可以是外表面镀有金属层的终端外壳，而待加工区域对应的可以为终端外壳上对应于天线位置的区域，应当说明的是，单个待加工产品上的待加工区域可以有多个，那么则以每个待加工区域作为单位来依次进行去除。还应当理解的是，本实施例中的加工图档用于表征待加工区域的轮廓，可对待加工区域的尺寸进行指示。

在本实施例的一些实施方式中，位置调整装置为可进行x轴、y轴、z轴、r轴调整的四轴位置调整装置；位置调整装置还用于在待加工产品固定于治具上之后，对待加工产品进行z轴位置调整，控制激光发生器所产生的激光的焦点落入待加工产品表面。

其中，在对待加工产品进行待加工区域的拍照定位之前，通过四轴位置调整装置控制治具在z轴也即高度方向上运动，以将激光焦点校准于待加工产品上；而在对待加工区域进行拍照定位之后，再通过四轴位置调整装置控制治具分别在x轴、y轴、z轴、r轴方向上运动，以将待加工产品移动到待加工点位，而进行后续的金属镀层去除加工。还应当说明的是，为进一步提高待加工区域定位的精度和效果，本实施例中在对激光焦点进行校准之后，还可以进一步基于激光焦点来对定位相机的拍照焦点进行对焦，以使定位相机所拍摄的图像为清晰的图像。

另外，激光对金属镀层进行打标时，图案的填充方式可以为直线填充或螺旋线填充，其中填充线条间距可以为0.01～0.04mm。

在本实施例的一些实施方式中，位置调整装置具体用于通过伺服电机驱动待加工产品移动到预设的加工点位，其中，本实施例的电机的移动精度可以达到小于4um。

在本实施例的一些实施方式中，用于固定待加工产品的治具为真空治具，真空治具用于以吸真空的方式对待加工产品进行吸附固定。其中，治具的材质可以采用314系列不锈钢，并且，在治具可以设有4个吸附孔，从而提供大于0.6pa的吸附气压。

在本实施例的一些实施方式中，激光发生器为纳秒紫外激光发生器。其中，激光发生器所产生的激光的波长可以为355nm，脉冲宽度<9ns。另外，进一步地，在去除金属镀层时，激光峰值功率为0.4～4w,频率为10khz-50khz。

在本实施例的一些实施方式中，光路调整装置包括：扩束镜、振镜以及聚焦镜，对激光发生器产生的激光进行调整后输出至待加工区域包括：对激光发生器产生的激光通过扩束镜扩束成平行光束，并通过聚焦镜聚焦在待加工区域，然后通过振镜调整激光的输出方向而对待加工区域进行激光扫描。还应当理解的是，在本实施例的一些实施方式中，光路调整装置中还可以包括光束分束系统，以对扩束后的激光光束进行分束，以产生至少两个子光束。

在本实施例的一些实施方式中，金属镀层去除系统还包括：抽风装置；在对激光发生器产生的激光进行调整后输出至待加工区域之后，还包括：抽风装置抽除激光去除金属镀层时所产生的烟雾。其中，抽风装置的抽风流量大于500m³/h。

采用本实施例提供的金属镀层去除方法，首先通过定位相机对固定于治具上的待加工产品表面的待加工区域进行拍照定位，并生成对应的加工图档；然后由位置调整装置将待加工产品移动到预设的加工点位；再通过光路调整装置调用对应于加工点位的加工图档，对激光发生器产生的激光进行调整后输出至待加工区域，以对待加工区域的金属镀层进行去除。通过本发明的实施，由定位相机对待加工区域进行定位，以及用激光来对待加工区域的金属镀层进行去除，提升了加工精度，保证了待加工区域的金属镀层去除效果，生产效率高。

第三实施例：

本实施例提供了一种金属镀层去除装置，参见图3所示，其包括处理器301、存储器302及通信总线303，其中：通信总线303用于实现处理器301和存储器302之间的连接通信；处理器301用于执行存储器302中存储的一个或者多个计算机程序，以实现上述实施例二中的金属镀层去除方法中的至少一个步骤。

本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性或非易失性、可移除或不可移除的介质。计算机可读存储介质包括但不限于ram(randomaccessmemory，随机存取存储器),rom(read-onlymemory，只读存储器),eeprom(electricallyerasableprogrammablereadonlymemory，带电可擦可编程只读存储器)、闪存或其他存储器技术、cd-rom(compactdiscread-onlymemory，光盘只读存储器)，数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。

本实施例中的计算机可读存储介质可用于存储一个或者多个计算机程序，其存储的一个或者多个计算机程序可被处理器执行，以实现上述实施例二中的方法的至少一个步骤。

本实施例还提供了一种计算机程序，该计算机程序可以分布在计算机可读介质上，由可计算装置来执行，以实现上述实施例二中的方法的至少一个步骤；并且在某些情况下，可以采用不同于上述实施例所描述的顺序执行所示出或描述的至少一个步骤。

本实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读装置，该计算机可读装置上存储有如上所示的计算机程序。本实施例中该计算机可读装置可包括如上所示的计算机可读存储介质。

可见，本领域的技术人员应该明白，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件(可以用计算装置可执行的计算机程序代码来实现)、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。

此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。所以，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明实施例所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。