一种高效的更好保证LAP上镀性能的三维立体激光设备

技术领域

本发明涉及激光制造技术领域，具体为一种高效的更好保证LAP上镀性能的三维立体激光设备。

背景技术

LAP，一种在普通塑料部件的表面通过激光扫描/雕刻，对产品表面的特定区域进行碳化和粗化，再通过后工序(化学镀，主要工序包括前处理，冲击镍或冲击铜，然后镀铜，镀镍+钝化保护，或镀镍后镀金，)把金属层沉积在塑胶表面，形成线路的一种制造工艺。该工艺的主要应用方向是三维立体线路，常用场景是手机，智能手表等可穿戴线路的天线走线，以及通讯基站的天线线路的制作。

在塑料的特殊表面位置如斜面，圆弧，锥孔等立体表面，激光照射的时候激光和被照射表面的角度不好(垂直照射时表面接受的能量最强)，这种情况会导致这些特殊位置因为激光角度的原因表面接受的能量弱，激光活化的碳化效果不好而难以上镀。

行业内采用的激光设备普遍为单头激光设备，部分采用多激光扫描的解决方案几个激光头同时加工一个产品，不能分开独立工作，再加上LAP工艺激光表面处理时通常需要在被加工表面扫描两次或以上，导致激光加工的效率降低。

同时激光的焦点较为固定，使得其加工的效果不好，使得表面的加工质量较差，易于造成残次品的出现。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高效的更好保证LAP上镀性能的三维立体激光设备，解决了上镀不好、加工效率较慢的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高效的更好保证LAP上镀性能的三维立体激光设备，包括底板，所述底板的上表面设置有X向模组，所述X向模组的上表面设置有Y向模组，所述Y向模组的右侧面设置有角度调节模组，所述角度调节模组的内部设置有治具，所述底板的上表面且位于X向模组的右侧固定连接有Z向模组，所述Z向模组的右侧面设置有激光组件。

优选的，所述底板的下表面固定连接有滑轮，所述底板的下表面且位于滑轮的内侧设置有固定柱，所述固定柱远离底板的一端固定连接有支撑脚，所述X向模组的数量具有两组，且在底板上对称布置。

优选的，所述X向模组包括X模架，所述X模架的内部设置有第一直线电机，所述第一直线电机的输出端通过移动块与Y向模组固定连接。

优选的，所述Y向模组包括Y模架，所述Y模架的内部设置有第二直线电机，所述第二直线电机的输出端通过固定块与角度调节模组固定连接，所述Y模架与第一直线电机的输出端固定连接，所述Y模架的下表面与X模架活动连接。

优选的，所述角度调节模组包括第一旋转电机，所述第一旋转电机的输出轴固定连接有支撑架，所述支撑架的左侧面固定连接有第二旋转电机，所述第一旋转电机与Y模架活动连接，所述第一旋转电机与第二直线电机的输出端固定连接。

优选的，所述治具包括放置架，所述放置架的上表面固定连接有加工件，所述放置架的两端均与支撑架固定连接。

优选的，所述Z向模组包括支撑柱，所述支撑柱的内部固定连接有伺服电机，所述伺服电机的输出端通过丝杠结构活动连接有支撑座，所述支撑座与支撑柱活动连接，所述支撑柱有两个，所述支撑座位于两个支撑柱之间。

优选的，所述激光组件包括光路，所述光路的右侧面固定连接有聚焦系统，所述聚焦系统的右侧面固定连接有CCD，所述CCD的下表面固定连接有激光头，所述光路、聚焦系统、CCD均与支撑座固定连接。

工作原理：1.激光工程师通过人机界面触摸屏设定产品激光加工的位置和角度以及对应的激光雕刻的图形和步骤；

2.操作人员把产品放到治具7以后，启动装置后X向模组2将产品随着治具7与角度调节模组4移动到激光头604正下方，然后Y向第二直线电机302调整产品的Y方向的位置度，再通过第一旋转电机401和第二旋转电机403调整产品和激光头604之间的空间夹角，同时Z向模组5移动，调整产品和激光头604之间的相对高度，而后激光控制系统触发动态聚焦系统602自动调整激光的焦距后开始激光雕刻。

3.在第一个产品开始激光加工后，操作人员在另外一个加工工作站的激光头604的下方进行操作，而后Y向第二直线电机302启动，把产品定位在合理的Y方向位置，同时第一旋转电机401和第二旋转电机403开始动作，调整产品相对于激光头604的空间角度，Z向模组5移动到设定的Z轴位置，控制激光头604和产品之间的相对高度后启动动态聚焦系统602开始雕刻。

在第一个产品激光雕刻完成后，X向模组2将产品移动到上料位置，工人将产品取下，放置另外一个产品准备加工。如此往复。

(三)有益效果

本发明提供了一种高效的更好保证LAP上镀性能的三维立体激光设备。具备以下有益效果：

1、本发明通过设置有角度调节模组，通过两个旋转电机使得加工工件中的一些特殊曲面，能够得到较好的焦点，使得其表面碳化效果较好，便于后续工序的上镀，使上镀较为方便，易于上镀。

2、本发明通过设置有双头激光设计方案，同时两个激光头对应两个工作站可以同时分开独立地对两个工作站的产品进行加工，从而可以大幅提高加工的效率。

3、本发明通过设置有Z向模组与聚焦系统，可以根据加工情况进行调节焦点，使得其进行雕刻的表面质量能够得到保证，不会因为旋转曲面而使表面碳化程度不同，使得加工效果较好。

附图说明

图1为本发明正视示意图；

图2为本发明整体结构示意图；

图3为本发明俯视图；

图4为本发明侧视图。

其中，1、底板；2、X向模组；201、X模架；202、第一直线电机；3、Y向模组；301、Y模架；302、第二直线电机；4、角度调节模组；401、第一旋转电机；402、支撑架；403、第二旋转电机；5、Z向模组；501、支撑柱；502、伺服电机；503、支撑座；6、激光组件；601、光路；602、聚焦系统；603、CCD；604、激光头；7、治具；701、放置架；702、加工件；8、滑轮；9、固定柱；10、支撑脚。

具体实施方式

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，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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。

实施例：

如图1-4所示，本发明实施例提供一种高效的更好保证LAP上镀性能的三维立体激光设备，包括底板1，盛放装置，底板1的上表面设置有X向模组2，进行X方向的移动，且移动的最大距离为100mm，X向模组2包括X模架201，放置Y向模组3，X模架201的内部设置有第一直线电机202，提供动力，进行移动，第一直线电机202的输出端通过移动块与Y向模组3固定连接。

X向模组2的上表面设置有Y向模组3，进行Y向的运动，且移动的最大距离为300mm，Y向模组3包括Y模架301，支撑角度调节模组4，Y模架301的内部设置有第二直线电机302，提供移动动力，第二直线电机302的输出端通过固定块与角度调节模组4固定连接，Y模架301与第一直线电机202的输出端固定连接，Y模架301的下表面与X模架201活动连接。

Y向模组3的右侧面设置有角度调节模组4，进行角度调节，可以调节产品与激光头604之间的角度，角度调节模组4包括第一旋转电机401，进行旋转支撑架402，第一旋转电机401的输出轴固定连接有支撑架402，支撑第二旋转电机403，支撑架402的左侧面固定连接有第二旋转电机403，对治具7进行旋转，第一旋转电机401与Y模架301活动连接，第一旋转电机401与第二直线电机302的输出端固定连接。

角度调节模组4的内部设置有治具7，安装产品，治具7包括放置架701，放置架701的上表面固定连接有加工件702，放置架701的两端均与支撑架402固定连接。

底板1的上表面且位于X向模组2的右侧固定连接有Z向模组5，进行Z向方向的移动，Z向模组5包括支撑柱501，控制移动的方向，支撑柱501的内部固定连接有伺服电机502，进行提供移动的动力，伺服电机502的输出端通过丝杠结构活动连接有支撑座503，进行支撑激光组件6，支撑座503与支撑柱501活动连接，支撑柱501有两个，支撑座503位于两个支撑柱501之间。

Z向模组5的右侧面设置有激光组件6，进行激光雕刻，激光组件6包括光路601，激光通过的路线，光路601的右侧面固定连接有聚焦系统602，控制激光焦点的位置，聚焦系统602的右侧面固定连接有CCD603，CCD603的下表面固定连接有激光头604，发出激光，光路601、聚焦系统602、CCD603均与支撑座503固定连接。

底板1的下表面固定连接有滑轮8，方便进行移动，底板1的下表面且位于滑轮8的内侧设置有固定柱9，固定柱9远离底板1的一端固定连接有支撑脚10，在使用过程中，便于固定位置，X向模组2的数量具有两组，且在底板1上对称布置，两组一起工作，便于加快加工效率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。