專利名稱：Smt模板激光濕切割工藝方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種SMT模板激光濕切割工藝方法。
背景技術：
目前SMT模板激光切割技術被廣泛采用，在使用移動橫梁式高速切割的完成模板 切割后，模板往往還存在多孔或少孔的缺陷。現(xiàn)在普遍采用的都是人工檢測，對于孔數(shù)量 多，密度大的模板往往出現(xiàn)遺漏，人為因素成為影響質(zhì)量可靠性的重要因素。在切割完成后 再使用線性CCD檢測設備對模板進行掃描，然后進行圖像處理和識別對比，是一種穩(wěn)定可 靠的方法。如果發(fā)生漏孔需要重新返回切割設備進行對位，然后再補孔。如果多孔則直接 報廢重新生產(chǎn)。此工作對于生產(chǎn)線來說,增加產(chǎn)品質(zhì)量可靠性的同時也大大增加了人工和 成本。同時切割使用的文件在切割設備和檢測設備之間要來回調(diào)用，模板在檢測的過程中 正反面的放置、前后左右方向以及對位都要依靠人工操作處理，在效率和準確性上都不高。
本發(fā)明提出一種SMT模板激光濕切割工藝方法，該加工工藝通過試驗驗證，完全 可以適應于SMT網(wǎng)板新材料的加工，為拓寬應用于SMT網(wǎng)板的材料領域提供加工基礎。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是現(xiàn)有技術中存在的SMT模板因激光干切工藝導致 加工質(zhì)量不好及加工尺寸精度不高的問題，本發(fā)明提供一種新的SMT模板激光濕切割工藝 方法，該方法在SMT模板激光切割過程中，同時向切割點區(qū)域噴射適量冷卻水，及時對切割 區(qū)域因激光與材料瞬時產(chǎn)生的熱影響區(qū)進行冷卻處理，避免因為及時冷卻而導致切割點區(qū) 域因局部高溫產(chǎn)生熱變形。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下:一種SMT模板激光濕切割工 藝方法，包括如下幾個步驟:a)把SMT模板固定在激光切割機的工件臺上；b)調(diào)整激光切割機的切割頭，對準切割點區(qū)域，并通過切割頭旁邊的噴嘴向切割點區(qū) 域噴射冷卻水；c)對SMT模板進行激光切割；所用的激光切割機采用移動雙驅(qū)龍門結(jié)構(gòu)，Y軸前后運動帶動X軸前后運動，而Z軸固 定在X軸動板上，并隨X軸動板一起進行左右運動，Z軸動板上安裝有切割頭和噴嘴；通過 該噴嘴向切割頭下方的切割點區(qū)域進行同步噴射冷卻水。
上述技術方案中，所述的激光切割機采用同軸式噴嘴。同軸式噴嘴呈中空圓柱形， 上端有光電傳感器安裝座3，光電傳感器I和光電傳感器調(diào)焦旋鈕2設在光電傳感器安裝座 3的上面，光電傳感器安裝座3下面，同軸水射流裝置內(nèi)部設有45°反射鏡4，與45°反射鏡 4對應的圓柱體側(cè)壁上，設有照明光源5，照明光源5的下面設有激光發(fā)生器6，45°反射鏡4下面設有聚焦鏡7，聚焦鏡7對應的圓柱體側(cè)壁上設有聚焦鏡調(diào)焦微分頭8，聚焦鏡7的下 面設有保護鏡9，保護鏡9的下面為具有雙層結(jié)構(gòu)的噴嘴11，水射流12從噴嘴11雙層結(jié)構(gòu) 間通過，噴嘴11通過側(cè)壁上的進水口 13和高壓供水單元10連接。
激光發(fā)生器6為光纖激光發(fā)生器；噴嘴11呈圓環(huán)形，水射流12呈柱狀；聚焦鏡調(diào) 焦微分頭8用于水平或垂直調(diào)節(jié)聚焦鏡7。
本發(fā)明還可包含一種全自動SMT模板切割及檢測一體化系統(tǒng)的切割及檢測方法， 包括如下幾個步驟:a)CCD線性掃描組件在X、Y方向移動到切割區(qū)域，并到掃描位置，同時上部分橫梁移 動到非切割區(qū)；b)在橫梁上方的燈箱下壓，與下面CCD線性掃描組件的上玻璃面將被切割的鋼片夾 緊，此時進入掃描狀態(tài)進行掃描檢測；c )切割、掃描的文件、位置、方向、正反面判斷工作由主控機自動完成；d)掃描結(jié)束后燈箱上移，CCD掃描組件下移，切割完成后廢料吸塵裝置自動退出機臺清理廢渣；e)廢料吸塵裝置清理完廢渣回到設備主體內(nèi)恢復到切割狀態(tài)；f)如果檢測合格鋼片，如果檢測有少空，主控機進行補空切割。
上述技術方案中，切割完成后X向橫梁帶動其上的切割頭左移，通過廢料吸塵部 件上的把手將廢料吸塵部件拉開，安裝在廢料吸塵部件下部的CCD線性掃描組件就能夠?qū)?切割完成的鋼片掃描檢測。在燈箱蓋板上具有每3個為一組的LED燈帶，LED燈的尺寸僅 為3X3，當對鋼片掃描的時候提供背面照明，為了使得LED提供的一個個點光源變得均勻減 少掃描獲得的圖像上存在的噪點，在光學玻璃板上粘附一層極薄的波士膜。這樣可以獲得 清晰、噪點少得掃描圖片。鋼片切割完成后X向橫梁帶動其上的切割頭由切割狀態(tài)的位置 運動到非切割狀態(tài)位置，拉掉廢料吸塵部件，CCD線性掃描部件上行到與鋼片下表面貼合， 燈箱下行直到壓緊待掃描鋼片。
本發(fā)明公開一種SMT模板激光濕切割工藝方法，該方式采用激光濕切加工工藝， 在SMT網(wǎng)板激光切割過程中，同步給切割區(qū)域噴射冷卻水，及時對切割區(qū)域進行冷卻處理， 減少加工過程中的熱作用時間，縮小加工熱影響區(qū)，進而明顯減少切口氧化殘留物的存在， 減少背面掛渣，顯著提高切口加工質(zhì)量和加工精度，為生產(chǎn)出更高質(zhì)量要求的SMT網(wǎng)板提 供可能。另外，該加工工藝通過試驗驗證，完全可以適應于SMT網(wǎng)板新材料的加工，為拓寬 應用于SMT網(wǎng)板的材料領域提供加工基礎。
本發(fā)明公開的SMT模板激光濕切割工藝方法，該工藝方法與傳統(tǒng)SMT模板的激光 干切割工藝相比，具有以下優(yōu)勢:1)能顯著改善SMT模板切口質(zhì)量，表現(xiàn)為縫寬更小、表面更潔凈、切口殘留更小等特占.2)由于局部變形影響基本忽略不計，采用該方法能采用更高的加工速度進行切割，提 聞加工效率；不僅能適用于現(xiàn)有不銹鋼的SMT模板加工，還能針對應用于SMT新興材料(如鎳合金、 鎳片等)進行激光加工，彌補了傳動激光干切工藝難以適應SMT新興材料加工的不足。
本發(fā)明公開的SMT模板激光濕切割工藝方法，解決以往SMT模板因激光干切工藝導致加工質(zhì)量不好及加工尺寸精度不高的問題，另外，為應用于SMT模板新材料加工提供更為合適的激光加工工藝。經(jīng)加工驗證，采用該激光濕切割工藝方法能顯著改善SMT模板切口質(zhì)量，表現(xiàn)為縫寬更小、表面更潔凈、切口殘留更小等特點，提高生產(chǎn)效率、節(jié)省生產(chǎn)成本，取得了較好的技術效果。


圖1為SMT模板激光濕切割工藝方法示意圖。
圖2為同軸式噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中，SMT模板；2、噴水嘴；3、激光切割頭；4、Z軸；5、X軸；6、Y軸；7、工件臺。
圖2中，I為光電傳感器；2為光電傳感器調(diào)焦旋鈕，3為光電傳感器安裝座3，4為 45°反射鏡，5為照明光源，6為激光發(fā)生器，7為聚焦鏡，8為聚焦鏡調(diào)焦微分頭，9為保護鏡， 10為高壓供水單元，11為噴嘴，12為水射流，13為進水口，14為待加工SMT板，15為工作臺。
照明光源5發(fā)射的照明光和光纖激光器6發(fā)射的激光同時入射到45°反射鏡4， 45°反射鏡4對激光全反，并對照明光45度增透，光束垂直入射到聚焦鏡7上，通過控制聚焦鏡7與加工平臺15之間的距離可以調(diào)整加工平面聚焦光斑的能量分布，透過聚焦鏡7聚焦后的激光，通過保護鏡9后打到加工平臺15上的SMT板14表面。從高壓水供給單元10 引入高壓水流，使在加工過程中工件浸于高壓水射流12形成的水射流中。
下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步的闡述，但不僅限于本實施例。具體實施例
實施例1一種SMT模板激光濕切割工藝方法，包括如下幾個步驟: a)把SMT模板固定在激光切割機的工件臺上；b )調(diào)整激光切割機的切割頭，對準切割點區(qū)域，并通過切割頭旁邊的噴嘴向切割點區(qū)域噴射冷卻水；c)對SMT模板進行激光切割；所用的激光切割機采用移動雙驅(qū)龍門結(jié)構(gòu)，如圖1所示，Y軸前后運動帶動X軸前后運動，而Z軸固定在X軸動板上，并隨X軸動板一起進行左右運動，Z軸動板上安裝有切割頭，并在切割頭旁邊固定有噴嘴；通過該噴嘴向切割頭下方的切割點區(qū)域進行同步噴射冷卻水。
實施例2一種SMT模板激光濕切割工藝方法，包括如下幾個步驟:a)把SMT模板固定在激光切割機的工件臺上；b )調(diào)整激光切割機的切割頭，對準切割點區(qū)域，并通過切割頭旁邊的噴嘴向切割點區(qū)域噴射冷卻水；c)對SMT模板進行激光切割； 所用的激光切割機采用移動雙驅(qū)龍門結(jié)構(gòu)，Y軸前后運動帶動X軸前后運動，而Z軸固定在X軸動板上，并隨X軸動板一起進行左右運動，Z軸動板上安裝有切割頭，并在切割頭旁邊固定有噴嘴；通過該噴嘴向切割頭下方的切割點區(qū)域進行同步噴射冷卻水。
實施例3一種全自動SMT模板切割及檢測一體化系統(tǒng)的切割及檢測方法，包括如下幾個步驟:a)CCD線性掃描組件在X、Y方向移動到切割區(qū)域，并到掃描位置，同時上部分橫梁移動到非切割區(qū)；b)在橫梁上方的燈箱下壓，與下面CCD線性掃描組件的上玻璃面將被切割的鋼片夾緊，此時進入掃描狀態(tài)進行掃描檢測；c )切割、掃描的文件、位置、方向、正反面判斷工作由主控機自動完成；d)掃描結(jié)束后燈箱上移，CCD掃描組件下移，切割完成后廢料吸塵裝置自動退出機臺清理廢渣；e)廢料吸塵裝置清理完廢渣回到設備主體內(nèi)恢復到切割狀態(tài)；f)如果檢測合格鋼片，如果檢測有少空，主控機進行補空切割；所用的激光切割機采用移動雙驅(qū)龍門結(jié)構(gòu)，Y軸前后運動帶動X軸前后運動，而Z軸固定在X軸動板上，并隨X軸動板一起進行左右運動，Z軸動板上安裝有切割頭和噴嘴；通過該噴嘴向切割頭下方的切割點區(qū)域進行同步噴射冷卻水。
實施例4一種全自動SMT模板切割及檢測一體化系統(tǒng)的切割及檢測方法，該設備系統(tǒng)采用移動橫梁式結(jié)構(gòu)，在鋼片繃網(wǎng)機構(gòu)下面是廢料吸塵部件，在切割完成后廢料吸塵裝置自動退出機臺清理廢渣。同時在廢料吸塵裝置下面的CXD線性掃描組件可以在X、Y方向移動到切割區(qū)域，并上臺到掃描位置，同時上部分橫梁移動到非切割區(qū)，在橫梁上方的燈箱下壓，與下面CCD線性掃描組件的上玻璃面將被切割的鋼片夾緊，此事進入掃描狀態(tài)進行掃描檢測。 切割和掃描同時由一臺主控機完成，切割、掃描的文件、位置、方向、正反面判斷等工作由此主控機自動完成。掃描結(jié)束后燈箱上移，掃描組件下移，廢料吸塵裝置已經(jīng)清理完廢渣回到設備主體內(nèi)恢復到切割狀態(tài)。如果檢測合格則此鋼片可以卸下，如果檢測有少空，主控機可以立即進行補空切割，不需要再對位。
所用的激光切割機采用移動雙驅(qū)龍門結(jié)構(gòu)，Y軸前后運動帶動X軸前后運動，而Z 軸固定在X軸動板上，并隨X軸動板一 起進行左右運動，Z軸動板上安裝有切割頭和噴嘴； 通過該噴嘴向切割頭下方的切割點區(qū)域進行同步噴射冷卻水。
權(quán)利要求
1.一種SMT模板激光濕切割工藝方法，包括如下幾個步驟:a)把SMT模板固定在激光切割機的工件臺上；b )調(diào)整激光切割機的切割頭，對準切割點區(qū)域，并通過切割頭旁邊的噴嘴向切割點區(qū)域噴射冷卻水；c)對SMT模板進行激光切割；所用的激光切割機采用移動雙驅(qū)龍門結(jié)構(gòu)，Y軸前后運動帶動X軸前后運動，而Z軸固定在X軸動板上，并隨X軸動板一起進行左右運動，Z軸動板上安裝有切割頭和噴嘴；通過該噴嘴向切割頭下方的切割點區(qū)域進行同步噴射冷卻水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SMT模板激光濕切割工藝方法，其特征在于，所述的激光切割機采用同軸式噴嘴。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的SMT模板激光濕切割工藝方法，其特征在于同軸式噴嘴呈中空圓柱形，上端有光電傳感器安裝座(3)，光電傳感器(I)和光電傳感器調(diào)焦旋鈕(2)設在光電傳感器安裝座(3)的上面，光電傳感器安裝座(3)下面，同軸水射流裝置內(nèi)部設有45° 反射鏡(4)，與45°反射鏡(4)對應的圓柱體側(cè)壁上，設有照明光源(5)，照明光源(5)的下面設有激光發(fā)生器(6)，45°反射鏡(4)下面設有聚焦鏡(7)，聚焦鏡(7)對應的圓柱體側(cè)壁上設有聚焦鏡調(diào)焦微分頭(8)，聚焦鏡(7)的下面設有保護鏡(9)，保護鏡(9)的下面為具有雙層結(jié)構(gòu)的噴嘴(11)，水射流(12)從噴嘴(11)雙層結(jié)構(gòu)間通過，噴嘴(11)通過側(cè)壁上的進水口(13)和高壓供水單元(10)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的SMT模板激光濕切割工藝方法，其特征在于同軸水射流裝置還包括工作臺(15)，上面放置待加工工件(14)，待加工工件(14)位于噴嘴(11)下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的SMT模板激光濕切割工藝方法,其特征在于激光發(fā)生器(6) 為光纖激光發(fā)生器；噴嘴(11)呈圓環(huán)形，水射流(12)呈柱狀； 聚焦鏡調(diào)焦微分頭(8)用于水平或垂直調(diào)節(jié)聚焦鏡(7)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種SMT模板激光濕切割工藝方法，主要解決現(xiàn)有技術中SMT模板因激光干切工藝導致加工質(zhì)量不好及加工尺寸精度不高的問題，本發(fā)明通過采用一種SMT模板激光濕切割工藝方法，包括如下幾個步驟a)把SMT模板固定在激光切割機的工件臺上；b)調(diào)整激光切割機的切割頭，對準切割點區(qū)域，并通過切割頭旁邊的噴嘴向切割點區(qū)域噴射冷卻水；c)對SMT模板進行激光切割的技術方案，較好地解決了該問題，可用于SMT模板切割和檢測的一體化系統(tǒng)，特別是應用在SMT激光模板切割和檢測的設備系統(tǒng)中。
文檔編號B23K26/14GK103212836SQ20121001570
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者魏志凌, 寧軍, 夏發(fā)平 申請人:昆山思拓機器有限公司