[发明专利]用于硬脆材料的超短脉冲激光切割设备

说明书

技术领域

本发明涉及超短脉冲激光应用领域，具体而言，涉及一种用于硬脆材料的超短脉冲激光切割设备。

背景技术

超短脉冲激光属于冷激光加工，加工过程中不产生热量避免了被加工材料的熔融，保证加工面质量和尺寸精度，可以一步到位，较少后续处理工序，节约加工时间，提高加工效率。此外，因为加工工具是光，所以它是一种没有磨损的加工方式，因此没有因为工具衰减而引发的加工效果变化。相比之下，一些机械微加工方式中，热损伤和工具磨损，以及较慢的脉冲激光加工技术，限制了加工可以获得的精度，并且还将需要昂贵、耗时的后续处理工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于硬脆材料的超短脉冲激光切割设备，以改善传统的硬脆材料采用刀具进行加工导致加工精度低、质量低的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

基于上述目的，本发明提供了一种用于硬脆材料的超短脉冲激光切割设备，包括机架、工作台、夹具、激光器组件以及相对于所述工作台在第一方向、第二方向和第三方向运动的三维运动机构，所述第一方向、第二方向和第三方向两两垂直，所述工作台安装在所述机架上，所述夹具安装在所述三维运动机构上，所述激光器组件包括超快激光器、光学模组以及超快激光器切割头，所述超快激光器、所述光学模组安装在所述机架上，所述超快激光器切割头安装在所述三维运动机构上。

在本发明较佳的实施例中，所述机架包括主架体、支撑腿以及龙门框架，所述支撑腿安装在所述主架体的底部，所述龙门框架安装在所述主架体上，所述超快激光器、所述光学模组安装在所述龙门框架上。

在本发明较佳的实施例中，所述支撑腿为伸缩结构。

在本发明较佳的实施例中，所述支撑腿包括第一腿部、第二腿部以及调节旋钮，所述第一腿部插接在所述第二腿部内，所述第一腿部相对于所述第二腿部沿所述第二腿部的长度方向往复滑动，所述调节旋钮螺接在所述第二腿部上，所述调节旋钮的端部能够抵紧在所述第一腿部的外周面上。

在本发明较佳的实施例中，所述工作台为花岗岩板，所述工作台与所述机架之间设置有减震层。

在本发明较佳的实施例中，所述三维运动机构包括沿所述第一方向运动的第一运动平台、沿所述第二方向运动运动的第二运动平台、沿所述第三方向运动的第三运动平台，所述第一方向为垂直于所述工作台的上下运动方向，所述第二方向为平行于所述工作台的左右运动方向，所述第三方向为平行于所述工作台的前后运动方向，所述超快激光切割头安装在所述第一运动平台上，所述第二运动平台安装在所述工作台上，所述第三运动平台安装在所述第二运动平台上，所述夹具安装在所述第三运动平台上。

在本发明较佳的实施例中，所述切割设备还包括显微相机、二氧化碳激光器以及二氧化碳激光切割头，所述显微相机安装在所述第一运动平台上；所述二氧化碳激光器安装在所述机架上，所述二氧化碳激光切割头安装在所述第一运动平台上。

在本发明较佳的实施例中，所述夹具包括承载板以及至少三个装夹件，每个所述承载板上设置有至少三条滑动槽，至少三个所述装夹件一一对应卡接在至少三条所述滑动槽中，所述装夹件滑动设置在所述滑动槽内，且所述装夹件与所述承载板之间具有用于限制所述装夹件的位置的限位结构，至少三个所述装夹件围成装夹空间。

在本发明较佳的实施例中，所述装夹件包括基部以及装夹部，所述装夹部转动设置在所述基部上，所述装夹部与所述基部的转动轴线垂直于所述工作台，所述基部滑动设置在所述滑动槽内，所述基部与所述承载板通过螺栓连接。

在本发明较佳的实施例中，所述装夹部上安装有缓冲层。

本发明实施例的有益效果是：

综上所述，本发明实施例提供了一种用于硬脆材料的超短脉冲激光切割设备，其结构简单合理，便于制造加工，安装与使用方便，同时，该超短脉冲激光切割设备在可以实现高效加工，加工精度高，改善了硬脆材料在传统加工中表面质量差，崩边严重的问题；优化加工工艺，减少了传统加工中后续的加工工序，节约能源，节省设备占地面积，减少了传统加工中磨削等工序，达到了环保效果。具体如下：