專利名稱：激光內(nèi)雕機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于激光加工設(shè)備，具體涉及一種在水晶等玻璃制品內(nèi)進(jìn)行三維雕刻的激光內(nèi)雕機。
現(xiàn)有的激光加工設(shè)備僅用于金屬或非金屬表面的二維打標(biāo)、焊接和三維切割，而不能對水晶等玻璃制體內(nèi)進(jìn)行三維雕刻。
本實用新型的目的在于設(shè)計一種能在水晶等玻璃制品體內(nèi)進(jìn)行三維雕刻的激光內(nèi)雕機，以解決現(xiàn)有激光加工設(shè)備不能在水晶等玻璃制品體內(nèi)雕刻的問題。
為實現(xiàn)本實用新型的目的，發(fā)明人提出如下技術(shù)方案激光內(nèi)雕機包括機柜，機柜內(nèi)設(shè)置的激光器及光學(xué)光路，激光器水冷卻裝置，控制裝置；機柜內(nèi)還設(shè)有二維機械掃描裝置，與二維機械掃描裝置相對設(shè)有垂直升降工作臺。
本激光內(nèi)雕機結(jié)構(gòu)緊湊，能在水晶體內(nèi)進(jìn)行雕刻。根據(jù)非線性光學(xué)理論，當(dāng)激光強度較低時，水晶等玻璃制品對激光束是透明的，當(dāng)激光達(dá)到一定強度時，水晶等玻璃制品吸收激光能量，產(chǎn)生非線性光學(xué)效應(yīng)，并在水晶等玻璃制品體內(nèi)產(chǎn)生一極細(xì)小的微爆點。如果使微爆點通過計算機及掃描系統(tǒng)組成一有序的結(jié)構(gòu)就可形成一幅三維的圖像。


圖1激光內(nèi)雕機結(jié)構(gòu)示意圖圖2激光器光路機構(gòu)示意圖圖3二維掃描光路示意圖實施例如
圖1所示，機柜8的下部設(shè)激光器水冷卻裝置6。激光器水冷卻裝置6包括水箱6-1，熱交換器6-2，它用于激光器的冷卻，保證激光器的正常工作。機柜8的中為X-Y二維機械掃描裝置2，X-Y二維機械掃描裝置2下相應(yīng)設(shè)置垂直升降工作臺3?？刂蒲b置4也設(shè)在機柜8的中部。X-Y二維機械掃描裝置2包括固定支架5上的電機裝置7，固定支架5下設(shè)的直線導(dǎo)軌皮帶傳動裝置9，二維掃描聚焦光路與導(dǎo)軌皮帶9-1連接。垂直升降工作臺3采用滾珠絲桿3-1傳動。機柜8上部為YAG激光器和激光光路1。
如圖2所示，YAG激光器和激光光路1由諧振腔12、13，聚光腔16，YAG棒17，Xe燈18，偏振片14，調(diào)Q晶體15，擴束鏡19，折反鏡20組成。諧振腔12、13為高斯鏡組成的非穩(wěn)腔。
如圖3所示，二維掃描聚焦光路可為單頭光路或雙頭光路。單頭光路由折反鏡21、22、23，聚焦鏡24組成。雙頭光路由折反鏡21、23、25，半反鏡22，聚焦鏡24組成。
直線導(dǎo)軌皮帶傳動裝置9的定位精度小于5um，重復(fù)精度小于10um。滾珠絲桿3-1傳動行程100mm。YAG激光器和激光光路較傳統(tǒng)激光器及光路，產(chǎn)生的激光束脈寬為納秒級，發(fā)散角為毫弧度級。
該機工作過程為控制裝置控制YAG激光器產(chǎn)生波長為1.06um的激光，由于偏振片14及調(diào)Q晶體15的作用，使產(chǎn)生的激光為高強度的激光束，通過擴束鏡19、聚焦鏡24后，在交點處產(chǎn)生一個高強度的脈沖，作用于水晶等玻璃制品內(nèi)，形成一炸裂狀的微點，同時控制裝置控制X-Y二維機械掃描裝置及垂直升降工作臺左三維運動，從而使水晶等玻璃制品內(nèi)的微點組成三維的圖像。
權(quán)利要求1.一種激光內(nèi)雕機，它包括機柜，機柜內(nèi)設(shè)置的激光器及光學(xué)光路，激光器水冷卻裝置，控制裝置，其特征是機柜內(nèi)還設(shè)有二維機械掃描裝置，與二維機械掃描裝置相對設(shè)有垂直升降工作臺。
2.如權(quán)利要求1所述激光內(nèi)雕機，其特征是二維機械掃描裝置包括設(shè)在固定架上的電機驅(qū)動裝置，設(shè)在固定架上的直線導(dǎo)軌皮帶傳動裝置，二維移動掃描組鏡與導(dǎo)軌皮帶連接，垂直升降工作臺由滾珠絲桿傳動。
3.如權(quán)利要求1所述激光內(nèi)雕機，其特征是激光器所用的諧振腔為高斯鏡組成的非穩(wěn)腔。
專利摘要一種激光內(nèi)雕機，它包括機柜,機柜內(nèi)設(shè)置的激光器及光學(xué)光路,激光器水冷卻裝置,控制裝置,機柜內(nèi)還設(shè)有二維機械掃描裝置,與二維機械掃描裝置相對設(shè)有垂直升降工作臺。適合于在水晶等玻璃制品內(nèi)進(jìn)行三維雕刻。
文檔編號B44B1/00GK2448586SQ00232488
公開日2001年9月19日 申請日期2000年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月24日
發(fā)明者柯細(xì)軍 申請人:武漢市天駿科技發(fā)展有限公司