一种复合片双头激光切割分片装置及分片加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107876975A(43)申请公布日2018.04.06(21)申请号201711361822.2(22)申请日2017.12.18(71)申请人深圳光韵达激光应用技术有限公司地址518000广东省深圳市南山区高新区北区朗山路13号清华紫光科技园1层(72)发明人蔡志祥王东刘佳叶玉梅孙智龙(74)专利代理机构广东广和律师事务所44298代理人王少强(51)Int.Cl.B23K26/067(2006.01)B23K26/38(2014.01)B23K26/14(2014.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种复合片双头激光切割分片装置及分片加工方法(57)摘要本发明提供一种复合片双头激光切割分片装置及分片加工方法，包括控制器、用于发射激光光束的光纤激光器、与光纤激光器进行耦合并进行准直分光和聚焦的双头光纤激光切割头、用于对激光切割路径进行控制的XYZ轴运动单元以及用于对待加工复合片进行限位固定的复合片固定治具平台；在靠近复合片固定治具平台部位还设置有对切割位置进行吹气、保证切割粉尘被及时清除的吹气吸尘装置；复合片固定治具平台设置于双头光纤激光切割头下部，与传统PCD和PCBN复合片分片加工方式比较，本装置加工的效率是传统的5-10倍，无需使用砂轮片或线切割中的化学溶液，另激光切割可以任意编辑切割图形路径，能在单片复合片上切割出更多料片，提高产出量。CN107876975ACN107876975A权利要求书1/2页1.一种复合片双头激光切割分片装置，其特征在于：包括用于控制激光参数、激光出光开关和轴运动路径的控制器、用于发射激光光束的光纤激光器、与光纤激光器进行耦合并进行准直分光和聚焦的双头光纤激光切割头、用于对激光切割路径进行控制的XYZ轴运动单元以及用于对待加工复合片进行限位固定的复合片固定治具平台；在所述靠近复合片固定治具平台部位还设置有对切割位置进行吹气、保证切割粉尘被及时清除的吹气吸尘装置；该光纤激光器、XYZ轴运动单元以及吹气吸尘装置与控制器电性连接；所述复合片固定治具平台设置于双头光纤激光切割头下部，且该复合片固定治具平台包括支撑架以及设置于支撑架上的平台基体，在所述平台基体上安设有用于固定和限制待加工复合片的复合片切割槽。2.如权利要求1所述的一种复合片双头激光切割分片装置，其特征在于：所述所头光纤激光切割头包括用于与光纤激光器进行耦合、对光纤激光器出射的激光进行扩束准直的准直单元11、用于对激光束进行等功率一分为二的分光单元、用于对分光后的激光光束进行聚焦成点的聚焦单元(14、15)以及位于最底部、射出激光光束的喷嘴(16、17)；且该聚焦单元(14、15)为带有同轴吹气切割部件的聚焦单元(14、15)。3.如权利要求1或2所述的一种复合片双头激光切割分片装置，其特征在于：所述光纤激光器为波长为1070nm的单模、QCW准连续型光纤激光器，在所述加工部位外部还设置有用于起到保护作用的激光安全防护罩。4.如权利要求3所述的一种复合片双头激光切割分片装置，其特征在于：所述准直单元11为用来耦合QCW准连续型光纤激光器的光纤接口QBH头。5.如权利要求2所述的一种复合片双头激光切割分片装置，其特征在于：所述分光单元包括反射镜13以及将激光束等功率一分为二、且将一路激光束反射到反射镜13，一路激光束投射到聚焦单元(14、15)的分光镜12；该聚焦单元(14、15)分别设置于分光镜12和反射镜13下部。6.一种复合片双头激光切割分片加工方法，其特征在于：包括以下步骤，S1：预备用于进行激光切割复合片的光纤激光器、对激光光束进行准直分光和聚焦的双头光纤激光切割头以及用于放置待加工物料的复合片固定治具平台；S2：确定待加工复合片的尺寸大小，并根据复合片的尺寸大小调节复合片固定治具平台的夹具范围，将复合片固定好在复合片固定治具平台的夹具上；S3：根据步骤S2中复合片之间的间距，利用XYZ轴运动单元调节双头光纤激光切割头的焦距以及工作距离，将焦点调试到复合片表面位置或将焦点调试到复合片内部位置；同理，设置光纤激光器的脉冲宽度、频率和功率百分比，以及切割运动轴的切割速度；S4：设置双头光纤激光切割头切割气体的压力、激光器脉冲能量和功率百分比；S5：设置XYZ轴运动单元运动轴Z轴，调试双头光纤激光切割头的喷嘴(16、17)与复合片固定治具平台之间的工作距离在0.5-1mm之间；S6：设置喷嘴(16、17)同轴切割气体的压力，并开启切割处理操作，完成激光切割复合片。7.如权利要求6所述的一种复合片双头激光切割分片加工方法，其特征在于：所述步骤S6中，喷嘴(16、17)同轴切割气体的压力为1.0MPa。8.如权利要求6所述的一种复合片双头