CN215698834U - 利用动态聚焦模块的多点位作业激光加工*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用动态聚焦模块的多点位作业激光加工***，包括机架，还包括激光源、扫描单元、工作台，所述扫描单元仅仅沿着X轴方向移动地设置在所述机架上，所述工作台能够沿着Y轴方向能够移动地设置在所述机架上，所述扫描单元包括扫描单元基架，还包括第一反射镜、扫描头、动态聚焦模块，所述扫描头固定或者左右移动地设置在扫描单元基架上。通过调整动态聚焦模块射出激光束直接实现调整扫描头射出的激光束焦点在Z轴上的位置，程序操控灵活且快速，避免了通过机械升降来调节扫描单元在Z轴上的高度位置，可针对每一个盲孔，通过动态聚焦模块直接调整扫描头射出的激光束焦点在Z轴上的位置，将多层盲孔一次性加工完毕加工更快速。

Description

利用动态聚焦模块的多点位作业激光加工***

技术领域

本实用新型涉及一种利用动态聚焦模块的多点位作业激光加工***。

背景技术

现有技术中，利用激光加工***在印刷电路板上加工盲孔时，印刷电路板通常包括多点盲孔加工作业。

而目前的激光加工***通常包括机架，还包括分别设置于所述机架上的激光源、能够上下Z轴向升降设置的扫描单元、位于所述扫描单元下方的工作台，工作台能够在X、Y轴方向移动。现有的扫描单元主要由扫描头构成，通过接收激光束后由扫描头射向工作台上的加工对象物，即印刷电路板，进行盲孔加工作业。

当印刷电路板包括由导电层、绝缘层、导电层构成的三层时，在盲孔加工时需分两阶段进行加工。第一阶段，机械升降调节扫描单元在Z轴上的高度位置，确定其针对第一层导电层的激光加工焦点，在所有想要形成加工盲孔的加工区域，通过移动工作台配合激光将所有盲孔的第一层导电层全部去除，第二阶段，重新机械升降调节扫描单元在Z轴上的高度位置，确定其针对第二层绝缘层的激光加工焦点，同样，通过移动工作台配合激光将所有盲孔的第二层绝缘层全部去除。这种加工方式将激光扫描单元领域之间转移的加工单位距离增加,不仅加工盲孔加工时间长加工精度也降低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种利用动态聚焦模块的多点位作业激光加工***。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种利用动态聚焦模块的多点位作业激光加工***，包括机架，还包括分别设置于所述机架上的激光源、扫描单元、位于所述扫描单元下方的工作台，

所述扫描单元仅仅沿着X轴方向移动地设置在所述机架上，所述工作台能够沿着Y轴方向能够移动地设置在所述机架上，

所述扫描单元包括扫描单元基架，还包括分别安装在所述扫描单元基架上的能够接收激光束的第一反射镜、能够将聚焦后的激光束射向所述工作台上的加工对象物进行加工作业的扫描头、设置于第一反射镜与所述扫描头之间的动态聚焦模块，所述扫描头固定或者左右移动地设置在扫描单元基架上。

在某些实施方式中，所述动态聚焦模块包括用于接收来自所述第一反射镜激光束并能够沿其直线方向移动设置的凹镜、用于将来自所述凹镜的激光束聚光的凸镜、用于驱动所述凹镜移动的驱动部。

在某些实施方式中，所述驱动部包括音圈电机、压电元件。

在某些实施方式中，所述扫描头包括依次设置的用于调节激光束路径的第一光束调节部件、第二光束调节部件、远心透镜。

在某些实施方式中，所述第一光束调节部件包括沿左右方向能够移动设置的第一光束调节部移动座、转动设置在所述第一光束调节部移动座上的第一光束调节部本体，所述第二光束调节部件包括沿左右方向能够移动设置的第二光束调节部移动座、转动设置在所述第二光束调节部移动座上的第二光束调节部本体。

在某些实施方式中，所述扫描单元还包括设置在所述激光源与所述第一反射镜之间的第二反射镜。

在某些实施方式中，所述加工对象物为印刷电路板，所述印刷电路板包括至少一层绝缘层和分别设置在所述绝缘层的上面及下面的导电层。

在某些实施方式中，所述激光源为光纤激光源、气体激光、化学激光、色素激光、半导体激光、固体激光、金属蒸汽激光中的一种。

本实用新型的范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案等。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型提供了一种利用动态聚焦模块的多点位作业激光加工***，首先是在扫描单元中增加了动态聚焦模块，通过调整动态聚焦模块射出激光束直接实现调整扫描头射出的激光束焦点在Z轴上的位置，程序操控灵活且快速，避免了通过机械升降来调节扫描单元在Z轴上的高度位置，加工多层盲孔时，可针对每一个盲孔，通过动态聚焦模块直接调整扫描头射出的激光束焦点在Z轴上的位置，将多层盲孔一次性加工完毕，同时通过调节扫描单元X轴方向及工作台Y轴方向的位置，将扫描头快速移至下一个盲孔加工点，加工更快速，精确度更高。

附图说明

图1为利用动态聚焦模块的多点位作业激光加工***示意图；

图2为动态聚焦模块示意图；

图3为扫描头示意图；

其中: 1、激光源；2、扫描单元；21、第一反射镜；22、扫描头；221、第一光束调节部件；222、第二光束调节部件；223、远心透镜；23、动态聚焦模块；231、凹镜；232、凸镜；24、第二反射镜；3、工作台；4、加工对象物。

具体实施方式

如各图所示，一种利用动态聚焦模块的多点位作业激光加工***，包括机架，还包括分别设置于所述机架上的激光源1、扫描单元2、位于所述扫描单元2下方的工作台3，所述扫描单元2仅仅沿着X轴方向移动地设置在所述机架上，所述工作台3能够沿着Y轴方向能够移动地设置在所述机架上。

所述扫描单元2包括扫描单元基架，还包括分别安装在所述扫描单元基架上的能够接收激光束的第一反射镜21、能够将聚焦后的激光束射向所述工作台3上的加工对象物4进行加工作业的扫描头22、设置于第一反射镜21与所述扫描头22之间的动态聚焦模块23，还包括设置在所述激光源1与所述第一反射镜21之间的第二反射镜24。

所述动态聚焦模块23包括用于接收来自所述第一反射镜激光束并能够沿其直线方向移动设置的凹镜231、用于将来自所述凹镜的激光束聚光的凸镜232、用于驱动所述凹镜移动的驱动部。所述驱动部包括音圈电机、压电元件等用于控制凹镜231直线移动。凹镜在驱动部驱使下沿着激光束的路径移动，通过凹镜位置的移动配合凸镜，实现激光束的发散和会聚变化，照射在扫描头上，使得扫描头发出的激光束的焦点在Z轴方向上下移动。即移动凹镜实现扫描头发出的激光束的焦点调节，从而取代通过机械方式驱动整个扫描单元上下移动实现焦点在Z轴方向上调节。

在本实施例中，所述扫描头22通过扫描头架固定地设置在扫描单元基架上。所述扫描头22还包括依次设置在扫描头架上的用于调节激光束路径的第一光束调节部件221、第二光束调节部件222、远心透镜223。无图示，所述第一光束调节部件221包括沿左右方向能够移动设置在扫描头架上的第一光束调节部移动座、转动设置在所述第一光束调节部移动座上的第一光束调节部本体，所述第二光束调节部件222包括沿左右方向能够移动设置在扫描头架上的第二光束调节部移动座、转动设置在所述第二光束调节部移动座上的第二光束调节部本体。

第一光束调节部本体的位置随着第一光束调节部移动座沿左右方向移动，第二光束调节部本体的位置随着第二光束调节部移动座沿左右方向移动，但不限于此，两者还可以分别转动。通过动态聚焦模块射出的激光束经过第一光束调节部件和第二光束调节部件调整路径后进入远心透镜，通过调节第一光束调节部本体、第二光束调节部本体的反射角，通过远心透镜也可以直接调节激光束在加工对象物上所照射的位置。

所述激光源1为光纤激光源、气体激光、化学激光、色素激光、半导体激光、固体激光、金属蒸汽激光中的一种。所述气体激光为氦氖激光器、氩激光器、氪激光、氙离子激光、二氧化碳激光、准分子激光器中的一种。

所述加工对象物为印刷电路板，所述印刷电路板包括至少一层绝缘层和分别设置在所述绝缘层的上面及下面的导电层。所述绝缘层为聚酰胺层，所述导电层为铜层。利用动态聚焦模块的多点位作业激光加工***能够将一块印刷电路板上需要加工的盲孔逐个一次性加工完毕。针对每一个盲孔，通过动态聚焦模块直接调整扫描头射出的激光束焦点在Z轴上的位置，依次从上到下将导电层、绝缘层去除，将盲孔一次性加工完毕后，通过调节扫描单元X轴方向及工作台Y轴方向的位置，将扫描头快速移至下一个盲孔位置进行加工，程序操控灵活且快速，精确度更高，同时也避免了通过机械升降来调节扫描单元在Z轴上的高度位置引起的机械磨损，延长使用寿命。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种利用动态聚焦模块的多点位作业激光加工***，包括机架，还包括分别设置于所述机架上的激光源（1）、扫描单元（2）、位于所述扫描单元（2）下方的工作台（3），其特征在于：

所述扫描单元（2）仅仅沿着X轴方向移动地设置在所述机架上，所述工作台（3）能够沿着Y轴方向能够移动地设置在所述机架上，

所述扫描单元（2）包括扫描单元基架，还包括分别安装在所述扫描单元基架上的能够接收激光束的第一反射镜（21）、能够将聚焦后的激光束射向所述工作台（3）上的加工对象物（4）进行加工作业的扫描头（22）、设置于第一反射镜（21）与所述扫描头（22）之间的动态聚焦模块（23），所述扫描头（22）固定或者左右移动地设置在扫描单元基架上。

2.根据权利要求1所述的利用动态聚焦模块的多点位作业激光加工***，其特征在于：所述动态聚焦模块（23）包括用于接收来自所述第一反射镜激光束并能够沿其直线方向移动设置的凹镜（231）、用于将来自所述凹镜的激光束聚光的凸镜（232）、用于驱动所述凹镜移动的驱动部。

3.根据权利要求2所述的利用动态聚焦模块的多点位作业激光加工***，其特征在于：所述驱动部包括音圈电机、压电元件。

4.根据权利要求1所述的利用动态聚焦模块的多点位作业激光加工***，其特征在于：所述扫描头（22）包括依次设置的用于调节激光束路径的第一光束调节部件（221）、第二光束调节部件（222）、远心透镜（223）。

5.根据权利要求4所述的利用动态聚焦模块的多点位作业激光加工***，其特征在于：所述第一光束调节部件（221）包括沿左右方向能够移动设置的第一光束调节部移动座、转动设置在所述第一光束调节部移动座上的第一光束调节部本体，所述第二光束调节部件（222）包括沿左右方向能够移动设置的第二光束调节部移动座、转动设置在所述第二光束调节部移动座上的第二光束调节部本体。

6.根据权利要求1所述的利用动态聚焦模块的多点位作业激光加工***，其特征在于：所述扫描单元（2）还包括设置在所述激光源（1）与所述第一反射镜（21）之间的第二反射镜（24）。

7.根据权利要求1所述的利用动态聚焦模块的多点位作业激光加工***，其特征在于：所述加工对象物为印刷电路板，所述印刷电路板包括至少一层绝缘层和分别设置在所述绝缘层的上面及下面的导电层。

8.根据权利要求1所述的利用动态聚焦模块的多点位作业激光加工***，其特征在于：所述激光源（1）为光纤激光源、气体激光、化学激光、色素激光、半导体激光、固体激光、金属蒸汽激光中的一种。

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