一种激光微加工设备系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种微加工设备系统，具体涉及一种激光微加工设备系统。
【背景技术】
[0002]目前激光微加工技术越来越多的使用于精细产品的加工中，最常见的是对汽车发动机缸体内壁的加工，汽车发动机缸体内壁设计有凹陷纹路，传统设备对其无法精确的加工，而激光微加工技术通过反复多次加工能够解决传统加工设备无法完成的任务，可以完美的实现发动机缸体的制作；但是现有技术中，用于承载待加工产品的工作台一般是进行X，Y，Z轴三个方向运动，当其用于一些不便于移动的产品时，非常容易造成产品损坏，同时很容易影响对产品加工的精度。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种激光微加工设备系统，本控制系统采用了模块化的设计，结构简单，设计合理，控制精确，实现方便。
[0004]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种激光微加工设备系统，其特征在于:包括工控机和与所述工控机相接的运动控制卡、激光调Q控制卡，所述运动控制卡的输出端与轴驱动模块相接，所述轴驱动模块由用于驱动工作台X轴方向运动的X轴驱动模块、用于驱动工作台Y轴方向运动的Y轴驱动模块、用于驱动激光器Z轴方向运动的Z轴驱动模块和用于驱动激光器Θ轴旋转运动的Θ轴驱动模块构成，所述X轴驱动模块由X轴驱动器和X轴电动机构成，所述Y轴驱动模块由Y轴驱动器和Y轴电动机构成，所述Z轴驱动模块由Z轴驱动器和Z轴电动机构成，所述θ轴驱动模块由Θ轴驱动器和Θ轴电动机构成，所述X轴电动机和Y轴电动机均与工作台连接，工作台上的X轴光栅尺和Y轴光栅尺均与运动控制卡电连接，所述Z轴电动机和θ轴电动机均与激光器连接，激光器上的Z轴光栅尺和Θ轴光栅尺均与运动控制卡电连接，所述激光器主要由激光发生器、第一全反射镜、第二全反射镜和聚光透镜构成，所述第一全反射镜布设在激光发生器的传输光路上，所述第二全反射镜布设在第一全反射镜的反射光路上，所述聚光透镜布设在第二全反射镜的反射光路上；所述激光调Q控制卡的输出端连接有控制激光发生器的Q开关驱动器，所述Q开关驱动器的输出端与激光发生器连接，水冷机与激光发生器相接。
[0005]上述的一种激光微加工设备系统，其特征在于:所述X轴驱动器、Y轴驱动器、Z轴驱动器和Θ轴驱动器均为伺服驱动器。
[0006]上述的一种激光微加工设备系统,其特征在于:所述X轴电动机、Y轴电动机、Z轴电动机和Θ轴电动机均为伺服电动机。
[0007]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0008]1、本发明设计简单合理，控制精确，实现方便。
[0009]本发明操作方便，通过激光器实现Z轴方向运动的同时激光器的激光头还可以实现Θ轴旋转运动，最大程度的保证了工件在加工过程中的稳定性；通过光栅尺和旋转编码器，保证了整个运动过程的精确性，提高了加工精度和加工质量。
[0010]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0011]图1为本发明的结构示意图。
[0012]附图标记说明:
[0013]I一工控机；2—运动控制卡； 3—轴驱动模块；
[0014]3-1 一X轴驱动模块；3-11—X轴驱动器；3-12 —X轴电动机；
[0015]3-2 — Y轴驱动模块；3-21—Y轴驱动器；3_22— Y轴电动机；
[0016]3-3一Z轴驱动模块；3_31—Z轴驱动器；3_32—Z轴电动机；
[0017]3-4一 Θ轴驱动模块；3-41 — Θ轴驱动器；3-42 — Θ轴电动机；
[0018]4一工作台；5—激光调Q控制卡；6—Q开关驱动器；
[0019]7—激光器；7-1—激光发生器；7-2—第一全反射镜；
[0020]7-3一第二全反射镜；7-4—聚光透镜； 8一7_K冷机。
【具体实施方式】
[0021]如图1所示的一种激光微加工设备系统，包括工控机I和与所述工控机I相接的运动控制卡2、激光调Q控制卡5，所述运动控制卡2的输出端与轴驱动模块3相接，所述轴驱动模块3由用于驱动工作台X轴方向运动的X轴驱动模块3-1、用于驱动工作台Y轴方向运动的Y轴驱动模块3-2、用于驱动激光器Z轴方向运动的Z轴驱动模块3-3和用于驱动激光器Θ轴旋转运动的Θ轴驱动模块3-4构成，所述X轴驱动模块3-1由X轴驱动器3-11和X轴电动机3-12构成，所述Y轴驱动模块3-2由Y轴驱动器3-21和Y轴电动机3_22构成，所述Z轴驱动模块3-3由Z轴驱动器3-31和Z轴电动机3-32构成，所述Θ轴驱动模块3-4由Θ轴驱动器3-41和Θ轴电动机3-42构成，所述X轴电动机3_12和Y轴电动机3-22均与工作台4连接，工作台4上的用于测量工作台X-Y轴向位移的X轴光栅尺和Y轴光栅尺均与运动控制卡2连接，所述Z轴电动机3-32和Θ轴电动机3-42均与激光器7连接，激光器7的用于测量激光器Z轴轴向位移和Θ轴旋转位移的Z轴光栅尺和Θ轴光栅尺均与运动控制卡2连接，所述激光器7主要由激光发生器7-1、对光路进行一次反射的第一全反射镜7-2、使反射后光路二次反射后水平传输的第二全反射镜7-3和对光路聚焦的聚光透镜7-4构成，所述第一全反射镜7-2布设在激光发生器7-1的传输光路上，所述第二全反射镜7-3布设在第一全反射镜7-2的反射光路上，所述聚光透镜7-4布设在第二全反射镜7-3的反射光路上；所述激光调Q控制卡5的输出端连接有控制激光发生器7-1的Q开关驱动器6，所述Q开关驱动器6的输出端与激光发生器7-1连接，所述水冷机8与激光器7相接。
[0022]如图1所示，本实施例中，所述X轴驱动器3-11、Y轴驱动器3-21、Z轴驱动器3_31和Θ轴驱动器3-41均为伺服驱动器。
[0023]如图1所示，本实施例中，所述X轴电动机3-12、Y轴电动机3_22、Z轴电动机3_32和Θ轴电动机3-42均为伺服电动机。
[0024]本发明的工作原理是:工控机I通过运动控制卡2控制X轴驱动模块3-1和Y轴驱动模块3-2使工作台4在X、Y轴方向运动，同时工控机I通过运动控制卡2控制Z轴驱动模块3-3和Θ轴驱动模块3-4使激光器7在Z轴方向和Θ轴方向运动，安装在工作台4上的X轴光栅尺和Y轴光栅尺将感应到的工作台4的位移信号转换成光栅脉冲信号传送给运动控制卡2，安装在激光器7上的Z轴光栅尺和Θ轴光栅尺将感应到的激光器7的位移信号转换成光栅脉冲信号传送给运动控制卡2，运动控制卡2再将信号传送给工控机1，工控机I根据运动控制卡2传送的信息对运动控制卡2和激光调Q控制卡5实时控制，运动控制卡2通过X轴驱动模块3-1和Y轴驱动模块3-2控制工作台4运动，运动控制卡2通过Z轴驱动模块3-3和Θ轴驱动模块3-4控制激光器7运动，同时激光调Q控制卡5通过Q开关驱动器6控制激光发生器7-1工作，激光发生器7-1发出的激光光束经过第一全反射镜7-2、第二全反射镜7-3和聚光透镜7-4照射在放置于工作台4上的缸体内壁上，综上，激光器7和工作台4密切配合完成激光微加工工作。
[0025]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种激光微加工设备系统，其特征在于:包括工控机(I)和与所述工控机(I)相接的运动控制卡(2)、激光调Q控制卡(5)，所述运动控制卡(2)的输出端与轴驱动模块(3)相接，所述轴驱动模块(3)由用于驱动工作台X轴方向运动的X轴驱动模块(3-1)、用于驱动工作台Y轴方向运动的Y轴驱动模块(3-2)、用于驱动激光器Z轴方向运动的Z轴驱动模块(3-3)和用于驱动激光器Θ轴旋转运动的Θ轴驱动模块(3-4)构成，所述X轴驱动模块(3-1)由X轴驱动器(3-11)和X轴电动机(3-12 )构成，所述Y轴驱动模块(3_2 )由Y轴驱动器(3-21)和Y轴电动机(3-22)构成，所述Z轴驱动模块(3-3)由Z轴驱动器(3_31)和Z轴电动机(3-32)构成，所述Θ轴驱动模块(3-4)由Θ轴驱动器(3-41)和Θ轴电动机(3-42 )构成，所述X轴电动机(3-12 )和Y轴电动机(3-22 )均与工作台(4)连接，工作台(4)上的X轴光栅尺和Y轴光栅尺均与运动控制卡(2)电连接，所述Z轴电动机(3-32)和Θ轴电动机(3-42)均与激光器(7)连接，激光器(7)上的Z轴光栅尺和Θ轴光栅尺均与运动控制卡(2)电连接，所述激光器(7)主要由激光发生器(7-1)、第一全反射镜(7-2)、第二全反射镜(7-3 )和聚光透镜(7-4)构成，所述第一全反射镜(7-2 )布设在激光发生器(7-1)的传输光路上，所述第二全反射镜(7-3)布设在第一全反射镜(7-2)的反射光路上，所述聚光透镜(7-4)布设在第二全反射镜(7-3)的反射光路上；所述激光调Q控制卡(5)的输出端连接有控制激光发生器(7-1)的Q开关驱动器(6)，所述Q开关驱动器(6)的输出端与激光发生器(7-1)连接，水冷机(8)与激光发生器(7-1)相接。
2.按照权利要求1所述的一种激光微加工设备系统，其特征在于:所述X轴驱动器(3-11)、Y轴驱动器(3-21)、Z轴驱动器(3-31)和Θ轴驱动器(3_41)均为伺服驱动器。
3.按照权利要求1所述的一种激光微加工设备系统，其特征在于:所述X轴电动机(3-12 )、Y轴电动机(3-22 )、Z轴电动机(3-32 )和Θ轴电动机(3-42 )均为伺服电动机。
【专利摘要】本发明公开了一种激光微加工设备系统，包括工控机，轴驱动模块，运动控制卡和激光调Q控制卡，运动控制卡的输出端接有轴驱动模块，轴驱动模块由X轴驱动模块、Y轴驱动模块、Z轴驱动模块和θ轴驱动模块构成，轴驱动模块由伺服驱动器和伺服电动机构成，X轴电动机和Y轴电动机驱动连接工作台，Z轴电动机和θ轴电动机驱动连接激光器，X轴光栅尺、Y轴光栅尺、Z轴光栅尺和θ轴光栅尺分别与运动控制卡连接，激光调Q控制卡输出端分别与Q开关驱动器和气体开关连接，Q开关驱动器输出端连接主要由激光发生器、第一全反射镜、第二全反射镜和聚光透镜构成的激光器。本发明结构简单，设计合理，控制精确，实现方便。
【IPC分类】B23K26-08
【公开号】CN104625399
【申请号】CN201310563400
【发明人】常利利
【申请人】西安中科麦特电子技术设备有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年11月12日