本實(shí)用新型涉及圓柱天線(xiàn)螺旋鐳射紋路工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種圓柱天線(xiàn)螺旋鐳射紋路裝置。

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背景技術(shù)：
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在產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中，一般的LDS(Laser-Direct-Structuring通過(guò)激光直接成型加工，實(shí)現(xiàn)在模塑載體上有選擇性的金屬化)工藝制作只局限于在平面或類(lèi)平面上進(jìn)行分部式的各種小區(qū)域鐳射雕刻，各種直線(xiàn)條紋，圓形條紋，正方形，平行四邊形等圖像只能在某個(gè)平面或類(lèi)平面上形成固定圖形鐳射條紋。某些產(chǎn)品需要在圓柱形凸面上形成整體完美均勻的鐳射紋路非常困難。

首先，鐳射的焦距焦深有局限，實(shí)際操作中只能鐳射雕刻到圓柱面凸起部分的一小塊區(qū)域部分。由于焦距和焦深的影響，圓柱形凸起部分鐳射雕刻的一小塊部分也不均勻，尺寸外形不一，鐳射雕刻效果也有差異。

其次，正常狀態(tài)下，如果我們需要形成螺旋的鐳射條紋，必須將圓柱形的螺旋條紋分段進(jìn)行雕刻，將凸起部分雕刻小段后，將圓柱旋轉(zhuǎn)小角度，然后再雕刻小部分，以此逐步完成整個(gè)螺旋條紋的雕刻，此種方式造成螺旋條紋有多個(gè)小段鐳射條紋拼接完成，整體連貫性非常低，拼接部分會(huì)有明顯接口，而且不能保證拼接部分各個(gè)小段之間完美的拼接，會(huì)出現(xiàn)拼接錯(cuò)位現(xiàn)象等問(wèn)題。

最后，拼接的螺旋鐳射條紋由于存在整體條紋的不連貫性，不均勻性以及鐳射效果不統(tǒng)一等等弊端造成在化鍍后同樣會(huì)出現(xiàn)整體化鍍面的不均勻性和拼接錯(cuò)位性等，造成螺旋化鍍條紋不符合實(shí)際天線(xiàn)RF(無(wú)線(xiàn)射頻)測(cè)試的要求，不能真正成為我們實(shí)際需要的天線(xiàn)成品。

綜上所述，以目前的鐳射雕刻方式基本不能完成圓柱天線(xiàn)螺旋形鐳射條紋的實(shí)現(xiàn)，即便能做出來(lái)也是不符合產(chǎn)品實(shí)際要的不均勻條紋，拼接錯(cuò)位的條紋等等不符合外觀及實(shí)際功能要求的圓柱天線(xiàn)產(chǎn)品。

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技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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為了解決此類(lèi)產(chǎn)品鐳射條紋的現(xiàn)有問(wèn)題，真正做到一體成型，并且保證產(chǎn)品的螺旋條紋真正均勻且鐳射效果一致，產(chǎn)品性能功能真正符合天線(xiàn)RF(無(wú)線(xiàn)射頻)測(cè)試的實(shí)際要求。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種圓柱天線(xiàn)螺旋鐳射紋路裝置，其特征在于，包括原材卡位固定治具以及帶伺服馬達(dá)的鐳射底盤(pán)機(jī)構(gòu)，

所述帶伺服馬達(dá)的鐳射底盤(pán)機(jī)構(gòu)，由底座、大轉(zhuǎn)軸、大底盤(pán)、治具固定底座、擺臂伺服馬達(dá)、旋轉(zhuǎn)伺服馬達(dá)組成，所述大底盤(pán)采用T字形鏤空結(jié)構(gòu)，大底盤(pán)的上表面平臺(tái)設(shè)有治具固定底座，所述治具固定底座通過(guò)連軸器安裝原材卡位固定治具，并同時(shí)借由連軸器連接于旋轉(zhuǎn)伺服馬達(dá)，大底盤(pán)的底部中央通過(guò)大轉(zhuǎn)軸與底座相連，所述大轉(zhuǎn)軸由擺臂伺服馬達(dá)控制連接，繼而實(shí)現(xiàn)大底盤(pán)的擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述原材卡位固定治具，由固定原材仿形治具塊、仿形治具治具塊本體、仿形治具連接固定塊組成，所述仿形治具治具塊本體的前端設(shè)有固定原材仿形治具塊，所述仿形治具治具塊本體的后端設(shè)有仿形治具連接固定塊，所述固定原材仿形治具塊采用與原材相適配的圓柱形結(jié)構(gòu)，原材固定于固定原材仿形治具塊上，所述圓柱形的末端沿圓周依次設(shè)有若干治具卡位凸口，所述若干治具卡位凸口與原材上的若干原材卡位凹口一一切合固定。

所述治具固定底座由治具固定底座固定端與治具固定底座自由端兩部分組成，治具固定底座固定端與治具固定底座自由端之間的間距與原材卡位固定治具長(zhǎng)度適配調(diào)整，并分別通過(guò)連軸器與治具固定，所述連軸器的底座上分別設(shè)有定位孔和螺絲孔，與治具上的定位孔和螺絲孔相適配，治具通過(guò)銷(xiāo)子針定位通過(guò)螺絲緊固治具。

旋轉(zhuǎn)伺服馬達(dá)連接對(duì)應(yīng)的連軸器固定在大底盤(pán)的上表面平臺(tái)位置，伺服馬達(dá)控制連軸器旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度縱向360°。

擺臂伺服馬達(dá)連接對(duì)應(yīng)的連軸器固定在大底盤(pán)的T形中間底部位置，底盤(pán)伺服馬達(dá)控制整個(gè)底盤(pán)擺臂±45°，伺服馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)自然帶動(dòng)整體T形機(jī)構(gòu)左右擺臂±45°，繼而同樣固定其上的夾具同步擺臂移動(dòng)。

伺服馬達(dá)內(nèi)設(shè)有控制電路，主控開(kāi)關(guān)QF1和QF2串聯(lián)控制總電源，后面一路接入到P1電源變壓，變壓后接入到PLC控制器；另一路接入到伺服控制器，伺服控制器接入到伺服電機(jī)馬達(dá)M，PLC預(yù)先設(shè)置相應(yīng)信號(hào)控制程序，以控制伺服器帶動(dòng)對(duì)應(yīng)伺服電機(jī)馬達(dá)以做到精確控制。

所述固定原材仿形治具塊最前端還設(shè)有固定原材卡扣，所述固定原材卡扣由治具小按鈕控制連接。

所述卡位治具可通過(guò)底座螺絲固定于各種鐳射機(jī)臺(tái)底座平臺(tái)中。

本實(shí)用新型其中原材卡位固定治具，可以靈活卸裝，可根據(jù)不同原材外形尺寸制作不同尺寸卡位仿形固定治具，以匹配不同的原材的需求。而其應(yīng)用的伺服馬達(dá)精度非常高，可達(dá)到0.001mm，故整個(gè)底盤(pán)構(gòu)精度也就非常高，這樣能實(shí)現(xiàn)更加精密的LDS制作。帶伺服馬達(dá)的鐳射底盤(pán)機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)擺臂、旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作，使配套的夾具設(shè)計(jì)可不受鐳射時(shí)角度等因素約束，脫離傳統(tǒng)夾具設(shè)計(jì)的束縛，使夾具更加簡(jiǎn)單易操作。

[附圖說(shuō)明]

圖1為圓柱形天線(xiàn)產(chǎn)品原材料塑殼外形示意圖；

圖2為圓柱形天線(xiàn)產(chǎn)品處理后塑殼外形示意圖；

圖3為原材卡位固定治具結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為帶伺服馬達(dá)的鐳射底盤(pán)機(jī)構(gòu)主視圖；

圖5為帶伺服馬達(dá)的鐳射底盤(pán)機(jī)構(gòu)后視圖；

圖6為治具固定底座組件示意圖；

圖7為伺服馬達(dá)控制電路圖；

圖8圓柱電線(xiàn)多組RF測(cè)試數(shù)據(jù)符合天線(xiàn)要求(要求測(cè)試數(shù)據(jù)小于-10DB)

圖中標(biāo)記說(shuō)明

1圓柱形原材，2原材卡位凸口，3原材卡位凹口，4仿形治具連接固定塊，5仿形治具治具塊本體，6治具小按鈕，7治具卡位凸口，8固定原材仿形治具塊，9固定原材卡扣(由治具小按鈕控制)，10馬達(dá)旋轉(zhuǎn)中軸線(xiàn)，11馬達(dá)旋轉(zhuǎn)方向示意，12鐳射紋路。

21治具固定底座固定端，22伺服馬達(dá)帶動(dòng)夾具旋轉(zhuǎn)方向示意，23夾具固定底座自由端24底盤(pán)擺臂方向示意，25擺臂伺服馬達(dá)，26旋轉(zhuǎn)伺服馬達(dá)，27底座上固定夾具的定位孔，28底座上固定夾具的螺絲孔，29大底盤(pán)，210大轉(zhuǎn)軸。

[具體實(shí)施方式]

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。申請(qǐng)中的生產(chǎn)設(shè)備都是本領(lǐng)域的常用設(shè)備，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

一種圓柱天線(xiàn)螺旋鐳射紋路裝置，包括原材卡位固定治具以及帶伺服馬達(dá)的鐳射底盤(pán)機(jī)構(gòu)，

如圖4-5所示，所述帶伺服馬達(dá)的鐳射底盤(pán)機(jī)構(gòu)，由底座、大轉(zhuǎn)軸、大底盤(pán)、治具固定底座、擺臂伺服馬達(dá)、旋轉(zhuǎn)伺服馬達(dá)組成，所述大底盤(pán)采用T字形鏤空結(jié)構(gòu)，大底盤(pán)的上表面平臺(tái)設(shè)有治具固定底座，所述治具固定底座通過(guò)連軸器安裝原材卡位固定治具，并同時(shí)借由連軸器連接于旋轉(zhuǎn)伺服馬達(dá)，大底盤(pán)的底部中央通過(guò)大轉(zhuǎn)軸與底座相連，所述大轉(zhuǎn)軸由擺臂伺服馬達(dá)控制連接，繼而實(shí)現(xiàn)大底盤(pán)的擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)；

如圖3所示，所述原材卡位固定治具，由固定原材仿形治具塊、仿形治具治具塊本體、仿形治具連接固定塊組成，所述仿形治具治具塊本體的前端設(shè)有固定原材仿形治具塊，所述仿形治具治具塊本體的后端設(shè)有仿形治具連接固定塊，所述固定原材仿形治具塊采用與原材相適配的圓柱形結(jié)構(gòu)，原材固定于固定原材仿形治具塊上，所述圓柱形的末端沿圓周依次設(shè)有若干治具卡位凸口，所述若干治具卡位凸口與原材上的若干原材卡位凹口一一切合固定。

如圖6所示，所述治具固定底座由治具固定底座固定端與治具固定底座自由端兩部分組成，治具固定底座固定端與治具固定底座自由端之間的間距與原材卡位固定治具長(zhǎng)度適配調(diào)整，并分別通過(guò)連軸器與治具固定，所述連軸器的底座上分別設(shè)有定位孔和螺絲孔，與治具上的定位孔和螺絲孔相適配，治具通過(guò)銷(xiāo)子針定位通過(guò)螺絲緊固治具。所述固定原材仿形治具塊最前端還設(shè)有固定原材卡扣，所述固定原材卡扣由治具小按鈕控制連接。所述卡位治具可通過(guò)底座螺絲固定于各種鐳射機(jī)臺(tái)底座平臺(tái)中。

旋轉(zhuǎn)伺服馬達(dá)連接對(duì)應(yīng)的連軸器固定在大底盤(pán)的上表面平臺(tái)位置，伺服馬達(dá)控制連軸器旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度縱向360°。

擺臂伺服馬達(dá)連接對(duì)應(yīng)的連軸器固定在大底盤(pán)的T形中間底部位置，底盤(pán)伺服馬達(dá)控制整個(gè)底盤(pán)擺臂±45°，伺服馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)自然帶動(dòng)整體T形機(jī)構(gòu)左右擺臂±45°，繼而同樣固定其上的夾具同步擺臂移動(dòng)。

如圖7所示，伺服馬達(dá)內(nèi)設(shè)有控制電路，主控開(kāi)關(guān)QF1和QF2串聯(lián)控制總電源，后面一路接入到P1電源變壓，變壓后接入到PLC控制器；另一路接入到伺服控制器，伺服控制器接入到伺服電機(jī)馬達(dá)M，PLC預(yù)先設(shè)置相應(yīng)信號(hào)控制程序，以控制伺服器帶動(dòng)對(duì)應(yīng)伺服電機(jī)馬達(dá)以做到精確控制。

上述圓柱天線(xiàn)螺旋鐳射紋路裝置的操作方法，其特征在于，

本原材材質(zhì)設(shè)計(jì)為PC/ABS(聚碳酸酯/丙烯腈/丁二烯/苯乙烯，內(nèi)含有機(jī)金屬?gòu)?fù)合物的改性塑膠)材質(zhì)，所述的原材設(shè)計(jì)可根據(jù)各個(gè)不同圓柱形天線(xiàn)要求靈活設(shè)計(jì)外形尺寸，并符合LDS(Laser-Direct-Structuring通過(guò)激光直接成型加工，實(shí)現(xiàn)在模塑載體上有選擇性的金屬化)標(biāo)準(zhǔn)工藝要求。以及對(duì)應(yīng)鐳射程序，同步控制馬達(dá)匹配鐳射程序以完成所需求螺旋鐳射紋路。

將原材固定于原材卡位固定治具上，仿形設(shè)計(jì)使治具完全匹配原材，完全固定住原材，固定原材卡扣設(shè)計(jì)使原材牢牢的固定在仿形治具上面，避免旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中原材移動(dòng)或脫離仿形治具，確保工作的正常進(jìn)行；安裝時(shí)候輕輕按下小按鈕，固定原材卡扣自動(dòng)回縮，然后將原材安裝在固定原材仿形治具塊上，松開(kāi)小按鈕，固定原材卡扣彈回將原材固定，卡位治具凸口和原材凹口完全切合，使原材在縱向旋轉(zhuǎn)上直接依賴(lài)或同步于仿形治具的旋轉(zhuǎn)；

將原材卡位固定治具通過(guò)底座螺絲，該治具的設(shè)計(jì)可以完全固定住原材產(chǎn)品，尤其在底盤(pán)平臺(tái)可以移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)等各種運(yùn)動(dòng)的前提下確保原才紋絲不動(dòng)，以滿(mǎn)足該產(chǎn)品各種鐳射圖形的需求。安裝于治具固定底座連軸器上，通過(guò)擺臂伺服馬達(dá)以及旋轉(zhuǎn)伺服馬達(dá)調(diào)整；

當(dāng)產(chǎn)品完成雕刻后，同樣按下按下小按鈕，固定原材卡扣自動(dòng)回縮，然后將原材從仿形治具上面拿開(kāi)，然后安裝下一個(gè)產(chǎn)品原材，同樣松開(kāi)小按鈕，固定卡扣彈回將原材固定，如此反復(fù)，原材連續(xù)安裝和卸裝達(dá)到連續(xù)制造產(chǎn)品。

縱向方面：旋轉(zhuǎn)伺服馬達(dá)連接對(duì)應(yīng)的連軸器固定在大底盤(pán)的上表面平臺(tái)位置，伺服馬達(dá)控制連軸器旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度縱向360°。產(chǎn)品上表面完成鐳射雕刻后，為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品下表面鐳射雕刻，控制伺服馬達(dá)將伺服馬達(dá)旋轉(zhuǎn)180度，隨即產(chǎn)品也旋轉(zhuǎn)180°度，產(chǎn)品的下表面就朝向上面，正好做到產(chǎn)品上表面和下表面對(duì)調(diào)，此時(shí)就可以完成產(chǎn)品下表面部分的鐳射雕刻了。

擺臂方面，擺臂伺服馬達(dá)連接對(duì)應(yīng)的連軸器固定在大底盤(pán)的T形中間底部位置，底盤(pán)伺服馬達(dá)控制整個(gè)底盤(pán)擺臂±45°，伺服馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)自然帶動(dòng)整體T形機(jī)構(gòu)左右擺臂±45°，繼而同樣固定其上的夾具同步擺臂移動(dòng)。產(chǎn)品上表面完成鐳射雕刻后，為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品左側(cè)面的鐳射雕刻，控制底盤(pán)底部的伺服馬達(dá)旋轉(zhuǎn)一定角度，將整個(gè)T形機(jī)構(gòu)向右邊傾斜(擺臂示意4)，自然產(chǎn)品也隨之移動(dòng)，這樣正好產(chǎn)品左側(cè)面部分就朝向上表面方向，正好符合鐳射雕刻的需求，同樣需要雕刻產(chǎn)品右側(cè)面的時(shí)候，控制底部伺服馬達(dá)旋轉(zhuǎn)一定角度，將T形機(jī)構(gòu)向左邊傾斜，自然產(chǎn)品右側(cè)面的部分同樣朝向上表面方向，正好符合鐳射雕刻的需求；

實(shí)施案例：

如圖1～3所示，將將原材固定于仿形治具上，仿形設(shè)計(jì)使治具完全匹配原材，完全固定住原材，卡位設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的治具凸口和原材凹口完美切合，使原材在縱向旋轉(zhuǎn)上直接依賴(lài)或同步于仿形治具的旋轉(zhuǎn)，固定原材卡扣設(shè)計(jì)是原材牢牢的固定在仿形治具上面，避免旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中原材移動(dòng)或脫離仿形治具，確保工作的正常進(jìn)行。將仿形治具通過(guò)連接固定塊固定于馬達(dá)治具大底盤(pán)上面，確保仿形治具連軸于私服馬達(dá)且達(dá)到同心軸旋轉(zhuǎn)。正常工作前，我們以橫向圓柱形上表面凸起部分作為鐳射焦距的平面點(diǎn)，制作設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的鐳射雕刻程序，包括相關(guān)程序的圖形尺寸，鐳射雕刻速度，鐳射雕刻的功率等相關(guān)參數(shù)調(diào)整到合適的范圍。正常工作時(shí)，通過(guò)電腦控制以及相關(guān)的啟動(dòng)按鈕激活鐳射雕刻，鐳射雕刻的同時(shí)也激活對(duì)應(yīng)的私服馬達(dá)，私服馬達(dá)帶動(dòng)仿形治具同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，仿形治具固定原材同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，而且轉(zhuǎn)動(dòng)均勻度，速度等完全配合鐳射雕刻的需求。鐳射從圓柱的底端一直雕刻到圓柱的上端，通過(guò)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)和鐳射雕刻的圖形共同形成了一條我們需要的螺旋形鐳射紋路，此紋路圓柱天線(xiàn)所需要的螺旋形紋路。根據(jù)不同圓柱天線(xiàn)的設(shè)計(jì)要求，我們需要再圓柱原材上雕刻多條紋路以滿(mǎn)足不同天線(xiàn)的RF的要求。所以，仿形治具上卡位設(shè)計(jì)確保了我們可以通過(guò)控制私服馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)舊可以自由選取圓柱原材底端的起始位置，以同樣的方式鐳射雕刻出多條螺旋鐳射條紋。完成一個(gè)產(chǎn)品后，可以通過(guò)直接小按鈕松口固定原材卡扣，取下工作完成產(chǎn)品然后安裝下一個(gè)原材產(chǎn)品，以此達(dá)到量產(chǎn)的目的。

經(jīng)過(guò)鐳射雕刻加工的產(chǎn)品，再經(jīng)過(guò)化鍍，使螺旋紋路形成金屬層，產(chǎn)品連接對(duì)應(yīng)PCB之后進(jìn)行RF測(cè)試，針對(duì)天線(xiàn)RF的要求1618MHZ到1638MHZ之間的測(cè)試結(jié)果順利達(dá)到-10dB 以下，多組數(shù)據(jù)結(jié)果(圖8)符合實(shí)際要求，產(chǎn)品即是符合我們需求的最終天線(xiàn)產(chǎn)品。

所述的鐳射程序根據(jù)螺旋紋路的要求，設(shè)計(jì)成既定形狀，當(dāng)私服馬達(dá)帶動(dòng)原材勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，鐳射雕刻程序的圖形同步鐳射雕刻在原材上，當(dāng)馬達(dá)結(jié)束的同時(shí)，鐳射也完成雕刻，并在原材上形成我們需要的螺旋紋路。