CN107283048A - 激光能量控制方法及其系统 - Google Patents

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李金泽
邵小锋
米亚松
李兆玥
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Abstract

本发明涉及导光板加工领域，公开了一种激光能量控制方法及其系统。所述方法包括：获取待加工导光板图纸的网点行数，根据加工要求在每行设置若干个加工网点的加工能量值大小，通过所述若干能量值点反向曲线拟合出能量曲线分布图，且该曲线经过所有设置的能量值点，根据能量值的大小计算出激光器的输出功率，控制卡根据接收到的输出功率值发出相应的脉冲调制宽度信号，激光器按照此脉冲信号输出脉冲激光，在输出相应脉冲激光的同时激光打标头移动到相应位置，在相应位置加工出网点，实现对导光板上不同大小网点进行平稳连续的加工，并通过输入能量值点个数的多少实现加工的精细化，提高了加工效率和加工质量。

Description

激光能量控制方法及其系统
技术领域
本发明涉及激光加工领域，尤其涉及一种激光能量控制方法和系统。
背景技术
随着电子工业技术的发展，导光板的应用越来越广泛，导光板是利用光学级的亚克力板材，板材上分布有各种疏密、大小不一的导光点,亚克力板材通过吸取从灯发出来的光，当光线射到各个导光点时，反射光会往各个角度扩散，通过上述大小不一的导光点，可使导光板均匀发光。导光板被广泛应用在电脑显示器、手机显示屏、超薄灯箱上。
目前对于导光板的加工主要有两种方式：丝印印刷方式和激光打标方式，丝印导光板的技术十分成熟且成本低，但由于其离不开油墨，污染严重，且油墨耐高温性差导致导光板的使用寿命较短，生产稳定性差的特点已逐步被市场淘汰。而激光加工导光板由于其无需使用油墨，无污染，且加工的均匀度好、寿命长等特点逐步取代了传统的导光板丝印方式，成为了导光板加工领域的主要加工选择。但目前主要存在的问题是，由于导光板不同部位需要的导光性能不一样，所以导光板上的网点的大小深浅也需要不一样，这样才能达到导光均匀的效果，而目前大多数激光打标机的激光功率是额定输出的，不能随网点大小深浅的变化实时调整输出功率，导致加工出来的导光板的导光不均匀，影响了加工质量。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种激光能量控制方法及其系统，以提高导光板激光加工的加工效率和加工质量。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种激光能量控制方法，包括如下步骤：
获取待加工导光板图纸的网点行列数；
根据加工要求计算出若干个需要加工网点的加工能量值大小；
根据计算得到的能量值大小，计算出激光器所需输出的输出功率；
将所述激光器的输出功率转换成相应宽度的脉冲调制宽度信号，并转换成需要发出的激光脉冲数；
根据已设置的若干加工网点所需的脉冲激光数，通过反向曲线拟合的方法拟合出每行所有加工网点所需的脉冲激光数；
激光器根据每个加工网点所需的激光脉冲数多少发出相应的脉冲激光，同时激光打标头移动到相应加工网点上方，进行加工。
在第一种可能的实现方式中，所述每行设置的若干加工网点的个数不定，个数越多，加工越精细。
结合第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述拟合曲线分布图通过反向曲线拟合计算获得。
结合第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述拟合曲线分布图经过所有设置有脉冲数的加工网点。
本发明第二方面还提供了一种激光能量控制系统，包括以下部分：
获取模块，用于获取待加工导光板图纸的网点行列数；
预处理模块，用于设置加工网点所需的激光器脉冲数，并通过曲线拟合计算出所有需要加工的加工网点的脉冲数；
处理模块，计算机将各个加工网点的脉冲数依次发送给控制卡，控制卡控制激光器发出相应宽度的脉冲调制宽度信号；
加工模块，激光器按照相应的脉冲调制宽度信号输出脉冲激光，激光打标头同时移动到相应的加工网点上方进行加工。
在第一种可能的实现方式中，所述激光器输出的脉冲激光根据能量不同，所加工出来的网点大小也不同。
本发明的有益效果在于，根据加工图纸要求，计算出若干个加工网点所需的激光脉冲数后，通过反向曲线拟合的方式计算出所有需要加工的网点所需的激光脉冲数，免去技术人员手动输入所有加工网点所需激光脉冲数的操作，提高了加工效率。
计算机将拟合曲线分布图上的激光脉冲数量通过控制卡控制激光器发出相应宽度的脉冲调制宽度信号，激光器发出相应脉冲激光的同时进行加工，即激光器的输出能量大小能根据网点加工大小深浅要求及时调整，保证了导光板导光的均匀性，提高了加工质量。
设定的所需激光脉冲数多少的加工网点个数不限，个数越多，加工越精细，从而实现对不同加工要求精细度的实现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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他的附图。
图1为一个实施例中的激光能量控制方法流程图。
图2为一个实施例中的激光能量控制系统结构示意图。
图3为一个实施例中的激光能量控制系统连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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的一部分实施例，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所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供的一种激光能量控制方法，包括如下步骤：
步骤S100，获取待加工导光板图纸的网点行列数；本实施例中，通过计算机10获取待加工导光板的加工图纸上的行列数。
步骤S110，根据加工要求，在每行选取若干个加工网点，计算出加工时所需的能量值；本实施例中，根据加工图纸的行列数以及加工精度的要求，选取若干个加工网点计算出能量值大小，其中点的个数由技术人员设定，加工精度要求越高，设置的点个数越多。
步骤S120，根据计算得到的能量值，计算得出所选取的若干加工网点所需激光器输出的输出功率。
步骤S130，将所选取的若干加工网点所需的激光器的输出功率转换成相应宽度的脉冲调制宽度信号，并转换成需要发送的脉冲激光数；本实施例中所述脉冲激光数在20μs到200μs之间，所述每行待加工网点的靠中心点位置所需脉冲激光数多，与中心点距离越远所需脉冲激光数越少，具体所需脉冲激光数由加工工艺要求设定。
步骤S140，根据已设置的若干加工网点所需的脉冲激光数，通过反向曲线拟合的方法拟合出每行所有加工网点所需的脉冲激光数；本实施例中，所述拟合曲线经过所有已设置的若干加工网点所需的脉冲激光数。
步骤S150，激光器根据曲线上每个加工网点所需的脉冲激光数的多少发出相应的脉冲激光，同时激光打标头移动到相应加工网点上方，进行加工；本实施例中，所述激光器可以是CO2激光器（二氧化碳激光器）、半导体泵浦激光器等激光器。
在激光器产生对应加工激光能量的同时，机床13带动激光打标头移动到相应加工网点，进行激光打标加工。通过上述激光能量控制方法中，所述激光器能够根据需要加工网点的大小及深浅来产生对应大小的脉冲激光能量，满足了导光板加工领域对加工网点大小不一样的工艺要求，保证了加工出来的导光板的导光性能良好，提高了加工质量；同时，在激光器产生能量的同时，激光打标头实时运动到加工网点位置，也保证了加工时的加工效率。
如图2所示，本发明实施例另一方面还提供了一种激光能量控制系统，包括以下部分：
获取模块100，用于获取待加工导光板图纸的网点行列数。
预处理模块120，用于设置加工网点所需的激光器脉冲数，并通过曲线拟合计算出所有需要加工的加工网点的脉冲数。
处理模块130，计算机将各个加工网点的脉冲数依次发送给控制卡，控制卡控制激光器发出相应宽度的脉冲调制宽度信号。
加工模块150，激光器按照相应的脉冲调制宽度信号输出脉冲激光，激光打标头同时移动到相应的加工网点上方进行加工。
下面结合一个具体的实施例来说明上述激光能量控制方法和系统，如图3所示，计算机10获取待加工导光板图纸的加工网点行列数，并通过计算机10计算出若干加工网点加工时所需的能量值，并将所述能量值转换为激光器的输出功率，然后转换成相应宽度的脉冲调制宽度信号并生成需要发送的脉冲激光数，并通过已经设置好的加工网点的脉冲激光数经过反向曲线拟合，拟合出所有加工网点所需脉冲激光数的信息；计算机10连接控制卡11，计算机10将所有加工网点所需的脉冲激光数的信息传送给控制卡11，控制卡11控制激光器12发出对应加工网点所需的相应宽度的脉冲调制宽度信号，激光器12根据对应的脉冲调制宽度信号产生对应大小的激光能量，在激光器12产生相应激光能量的同时，机床13上的激光打标头移动到相应的加工网点上方，对加工网点进行加工。
以上对本发明实施例所提供的一种激光能量控制方法及其系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理和实施方式进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理解本发明的方法和核心思想；对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种激光能量控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取待加工导光板图纸的网点行列数；
根据加工要求计算出若干个需要加工网点的加工能量值大小；
根据计算得到的能量值大小，计算出激光器所需输出的输出功率；
将所述激光器的输出功率转换成相应宽度的脉冲调制宽度信号，并转换成需要发出的激光脉冲数；
根据已设置的若干加工网点所需的脉冲激光数，通过反向曲线拟合的方法拟合出每行所有加工网点所需的脉冲激光数；
激光器根据每个加工网点所需的激光脉冲数多少发出相应的脉冲激光，同时激光打标头移动到相应加工网点上方，进行加工。
2.根据权利要求1所述的激光能量控制方法，其特征在于，所述每行设置的若干加工网点的个数不定，个数越多，加工越精细。
3.根据权利要求1所述的激光能量控制方法，其特征在于，所述拟合曲线分布图通过反向曲线拟合计算获得。
4.根据权利要求3所述的激光能量控制方法，其特征在于，所述拟合曲线分布图经过所有设置有脉冲数的加工网点。
5.一种激光能量控制系统，其特征在于，包括以下部分：
获取模块，用于获取待加工导光板图纸的网点行列数；
预处理模块，用于设置加工网点所需的激光器脉冲数，并通过曲线拟合计算出所有需要加工的加工网点的脉冲数；
处理模块，计算机将各个加工网点的脉冲数依次发送给控制卡，控制卡控制激光器发出相应宽度的脉冲调制宽度信号；
加工模块，激光器按照相应的脉冲调制宽度信号输出脉冲激光，激光打标头同时移动到相应的加工网点上方进行加工。
6.根据权利要求5所述的激光能量控制系统，其特征在于，所述激光器输出的脉冲激光根据能量不同，所加工出来的网点大小也不同。
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