阅读说明：本技术 介质滤波器的激光加工装置及方法 (Laser processing device and method for dielectric filter ) 是由 王波 朱晖 汪亮 于 2020-07-03 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种介质滤波器的激光加工装置,包括加工台、激光器以及布置于加工台上的适于固定介质滤波器的加工治具,加工台上还设有用于驱使激光器平移的平移驱动机构,激光器配置有用于驱使其激光头旋转的旋转驱动机构,激光头的旋转轴线垂直于平移驱动机构的平移驱动方向。另外相应还涉及一种介质滤波器的激光加工方法。本发明通过激光器平移以及激光头旋转摆动的方式完成调试孔侧壁及槽口的刻蚀,在激光加工过程中加工治具可保持固定不动,则其所连接的射频电缆保持不动,能够避免射频电缆折弯频繁,从而保证介质滤波器产品的射频信号参数提取的稳定性和可靠性,进而保证介质滤波器调试操作的准确性,并且能提高射频电缆的使用寿命。(The invention relates to a laser processing device of a dielectric filter, which comprises a processing table, a laser and a processing jig which is arranged on the processing table and is suitable for fixing the dielectric filter, wherein the processing table is also provided with a translation driving mechanism for driving the laser to translate, the laser is provided with a rotation driving mechanism for driving a laser head of the laser to rotate, and the rotation axis of the laser head is perpendicular to the translation driving direction of the translation driving mechanism. Correspondingly, the laser processing method of the dielectric filter is also related. According to the invention, the etching of the side wall and the notch of the debugging hole is completed in the modes of laser translation and laser head rotation swing, the processing jig can be kept stationary in the laser processing process, and the radio frequency cable connected with the processing jig is kept stationary, so that the frequent bending of the radio frequency cable can be avoided, the stability and the reliability of the radio frequency signal parameter extraction of a dielectric filter product are ensured, the accuracy of the debugging operation of the dielectric filter is further ensured, and the service life of the radio frequency cable can be prolonged.)

介质滤波器的激光加工装置及方法

技术领域

本发明属于介质滤波器生产加工技术领域，具体涉及一种介质滤波器的激光加工装置及激光加工方法。

背景技术

介质滤波器例如陶瓷滤波器在调试时需刻蚀出调试孔及槽口，其中调试孔的刻蚀又包括刻蚀腔体表面以及刻蚀调试孔的侧壁。采用激光加工实现上述刻蚀操作能获得较高的刻蚀精度和加工效率，能显著地提高介质滤波器的生产加工产能。目前，在刻蚀调试孔的侧壁以及槽口时，一般通过旋转调试治具并上下移动激光器的方式使激光束聚焦以加工调试孔侧壁和槽口；但调试治具的两端有射频电缆用以连接网络分析仪，调试治具频繁旋转会导致射频电缆折弯频繁，影响介质滤波器产品的射频信号参数提取的稳定性和可靠性，并且降低了射频电缆的使用寿命；另外，在刻蚀腔体表面时，一般也通过上下移动激光器的方式使激光束聚焦，上述激光加工方式由于需要激光器频繁地上下移动，生产效率较低。

发明内容

本发明涉及一种介质滤波器的激光加工装置及激光加工方法，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明涉及一种介质滤波器的激光加工装置，包括加工台、激光器以及布置于所述加工台上的适于固定介质滤波器的加工治具，所述加工台上还设有用于驱使所述激光器平移的平移驱动机构，所述激光器配置有用于驱使其激光头旋转的旋转驱动机构，其中，激光头的旋转轴线垂直于所述平移驱动机构的平移驱动方向。

作为实施方式之一，所述激光头的旋转轴线与其输入光路共轴。

作为实施方式之一，所述旋转驱动机构包括中空电机，所述中空电机的壳体固定于所述激光器的激光发生装置上，所述激光头与所述中空电机连接。

作为实施方式之一，所述加工治具固定安装于所述加工台上。

作为实施方式之一，该介质滤波器的激光加工装置还包括升降驱动机构，所述平移驱动机构包括平移导轨、平移滑台以及用于驱使所述平移滑台在所述平移导轨上滑动的平移驱动单元，所述升降驱动机构布置于所述平移滑台上，所述激光器与所述升降驱动机构的输出端连接。

作为实施方式之一，所述加工台上还布置有用于对所述加工治具进行上下料操作的上下料机构。

本发明还涉及一种介质滤波器的激光加工方法，包括如下步骤：

S1，将待加工介质滤波器固定在加工治具上；

S2，使激光头位于待加工介质滤波器的正上方，刻蚀调试孔的底部；

S3，使激光器平移并使激光头绕一水平的旋转轴线摆动，采用3D动态聚焦的方式刻蚀调试孔的侧壁以及槽口。

作为实施方式之一，S2中，所述激光头以3D动态聚焦的方式刻蚀调试孔的底部。

作为实施方式之一，S3中，激光头的旋转角度为40～60°。

作为实施方式之一，S3中，所述激光器的平移与所述激光头的摆动同步进行。

本发明至少具有如下有益效果：

本发明提供的激光加工装置及方法，通过设置平移驱动机构和旋转驱动机构，使得激光器的激光头可旋转摆动而完成调试孔侧壁及槽口的刻蚀，在激光加工过程中加工治具可保持固定不动，则其所连接的射频电缆保持不动，能够避免射频电缆折弯频繁，从而保证介质滤波器产品的射频信号参数提取的稳定性和可靠性，进而保证介质滤波器调试操作的准确性，并且能提高射频电缆的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的激光加工装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的激光加工装置的激光头偏摆加工时的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1和图2，本发明实施例提供一种介质滤波器的激光加工装置，包括加工台1、激光器3以及布置于所述加工台1上的适于固定介质滤波器的加工治具2，所述加工台1上还设有用于驱使所述激光器3平移的平移驱动机构5，所述激光器3配置有用于驱使其激光头32旋转的旋转驱动机构4，其中，激光头32的旋转轴线垂直于所述平移驱动机构5的平移驱动方向。

上述加工台1及激光器3的布置均为本领域常规技术；上述加工治具2为本领域常规设备，用于固定夹紧介质滤波器，其具体结构此处不作赘述。一般地，在加工台1上还布置有网络分析仪(未图示)，该网络分析仪通过射频电缆与固定于加工治具2上的介质滤波器连接，具体的连接结构是本领域常规技术，此处不作赘述。

上述激光头32的旋转轴线优选为是平行于水平向的，同时垂直于上述平移驱动机构5的平移驱动方向；若以该平移驱动方向为X向，则上述激光头32的旋转轴的轴向为Y向。可以理解地，在介质滤波器的调试孔侧壁刻蚀完成后，该旋转轴线是平行于该调试孔侧壁的；也即可以理解地，当加工治具2固定不动时(保持为水平状态)，上述平移驱动方向垂直于调试孔侧壁。设计激光头32可旋转的目的在于较好地完成调试孔侧壁及槽口的刻蚀，因此其旋转轴的轴向是本领域技术人员容易确定的。

在优选的实施例中，所述加工治具2固定安装于所述加工台1上，在激光加工过程中该加工治具2保持固定不动，则其所连接的射频电缆保持不动，能够避免射频电缆折弯频繁，从而保证介质滤波器产品的射频信号参数提取的稳定性和可靠性，进而保证介质滤波器调试操作的准确性，并且能提高射频电缆的使用寿命。在其他可选的实施例中，上述加工治具2仍以常规方式设置为可旋转结构，显然地，该加工治具2的旋转轴轴向平行于上述激光头32的旋转轴轴向；在该结构中，可在上述旋转驱动机构4失效(例如故障、检修等)等情况下，通过加工治具2旋转而保证加工生产的顺利进行。

上述平移驱动机构5可采用常规的直线驱动机构，例如该平移驱动机构5包括平移导轨、平移滑台以及用于驱使所述平移滑台在所述平移导轨上滑动的平移驱动单元，平移导轨布置于工作台上，激光器3即安设在平移滑台上，平移驱动单元可采用气缸/液压缸/电机+传动组件等直线驱动设备。

本实施例中，优选为采用3D动态聚焦的方式完成激光束的聚焦操作，上述激光头32可采用振镜头，3D动态聚焦方式是激光加工领域中的常规技术，其中涉及的光路结构此次不作详述。在进一步优选的方案中，如图1和图2，上述激光加工装置还包括升降驱动机构6，该升降驱动机构6用于驱使激光器3作升降运动，则本实施例中，包括了3D动态聚焦和使激光器3升降聚焦两种聚焦方式，可以进行两种聚焦方式的切换，例如在3D动态聚焦不能完全达到聚焦目的时，可通过上述升降驱动机构6辅助完成激光束聚焦操作，或者可以通过两种聚焦方式的结合来完成激光束聚焦操作，可以提高激光加工效率。该升降驱动机构6与上述平移驱动机构5构成为二维驱动结构，在上述平移驱动机构5包括平移滑台的结构中，该升降驱动机构6可布置于该平移滑台上，所述激光器3与所述升降驱动机构6的输出端连接；该升降驱动机构6可采用常规的升降驱动设备，例如丝杆机构+升降驱动单元的组合，该升降驱动单元可为手轮或电机。

进一步优化上述激光加工装置，所述激光头32的旋转轴线优选为与其输入光路共轴，可保证激光头32旋转过程中激光光路的稳定性。

作为实施方式之一，所述旋转驱动机构4包括中空电机4，所述中空电机4的壳体固定于所述激光器3的激光发生装置31上，所述激光头32与所述中空电机4连接。可以理解地，激光光路即从该中空电机4的中空腔中通过；激光头32可通过输光转轴与该中空电机4的转子连接，输光转轴既作为激光头32的旋转轴，又作为输光光路的一个组成部分。上述中空电机4为现有设备，可由市面购得，例如采用中空直线电机、中空力矩电机等，其具体结构此处不作赘述。通过采用中空电机4，在完成激光头32的旋转操作的同时，不对激光光路造成影响，将激光器3与旋转驱动机构4集成为一体，便于设备的布置，能显著地缩小激光器3及旋转驱动机构4的设备占用空间。

本实施例提供的激光加工装置，通过设置平移驱动机构5和旋转驱动机构4，使得激光器3的激光头32可旋转摆动而完成调试孔侧壁及槽口的刻蚀，在激光加工过程中加工治具2可保持固定不动，则其所连接的射频电缆保持不动，能够避免射频电缆折弯频繁，从而保证介质滤波器产品的射频信号参数提取的稳定性和可靠性，进而保证介质滤波器调试操作的准确性，并且能提高射频电缆的使用寿命。

进一步优选地，如图1和图2，所述加工台1上还布置有用于对所述加工治具2进行上下料操作的上下料机构。在其中一个实施例中，该上下料机构包括送料皮带71、上下料夹具72以及夹具驱动单元73，该夹具驱动单元73可驱动上下料夹具72在取料位与上料位之间活动，在取料位，上下料夹具72可在送料皮带71上夹取输送过来的介质滤波器，在上料位，该上下料夹具72可将介质滤波器安放在加工治具2上；可选地，该夹具驱动单元73包括夹具滑移导轨和夹具滑移驱动设备，该夹具滑移导轨的导向方向可以垂直于上述平移驱动机构5的平移驱动方向，并且垂直于送料皮带71的输送方向；进一步可选地，在加工治具2旁设有产品盒，夹具驱动单元73的驱动行程还覆盖该产品盒，例如将该产品盒布置在送料皮带71与加工治具2之间，则通过上下料夹具72运行至该产品盒处可完成下料操作。

实施例二

本发明实施例提供一种介质滤波器的激光加工方法，包括如下步骤：

S1，将待加工介质滤波器固定在加工治具2上；

S2，使激光头32位于待加工介质滤波器的正上方，刻蚀调试孔的底部；

S3，使激光器3平移并使激光头32绕一水平的旋转轴线摆动，采用3D动态聚焦的方式刻蚀调试孔的侧壁以及槽口。

优选地，该激光加工方法可通过上述实施例一所提供的激光加工装置进行实现，该激光加工装置的具体结构此处不作赘述。

本实施例提供的激光加工方法，通过激光器3平移以及激光头32旋转摆动的方式完成调试孔侧壁及槽口的刻蚀，在激光加工过程中加工治具2可保持固定不动，则其所连接的射频电缆保持不动，能够避免射频电缆折弯频繁，从而保证介质滤波器产品的射频信号参数提取的稳定性和可靠性，进而保证介质滤波器调试操作的准确性，并且能提高射频电缆的使用寿命。

S1中，待加工介质滤波器的固定夹紧操作是本领域常规技术，此处不作赘述。

S2中，优选地，所述激光头32以3D动态聚焦的方式刻蚀调试孔的底部，3D动态聚焦方式是激光加工领域中的常规技术，此处不作赘述。采用3D动态聚焦的方式能够避免激光器3频繁升降，可以提高激光加工质量以及加工效率。

S3中，可以理解地，由于调试孔的两侧侧壁和槽口都需要进行刻蚀加工，因此先使激光器3平移至一侧进行一处侧壁及槽口的刻蚀加工(例如先使激光器3向左侧平移对调试孔的右侧侧壁进行刻蚀加工)，再使激光器3平移至另一侧进行另一处侧壁及槽口的刻蚀加工。

在优选的方案中，S3中，所述激光器3的平移与所述激光头32的摆动同步进行，可提高激光头32的定位效率，进而提高激光加工效率。在传统加工方案中，由于受到射频电缆等的限制，调试治具的旋转角度也受限，一般在30°左右，对于调试孔侧壁及槽口的刻蚀加工质量造成一定的影响；本实施例中，采用激光头32旋转的方式进行加工，可以不受此种限制，优选地，S3中，激光头32的旋转角度为40～60°，激光束的聚焦加工效果较好，能显著地提高调试孔侧壁及槽口的刻蚀加工质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。