CN110834147A - 激光加工控制方法、激光加工装置及计算机可读存储介质 - Google Patents
激光加工控制方法、激光加工装置及计算机可读存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110834147A CN110834147A CN201911179321.1A CN201911179321A CN110834147A CN 110834147 A CN110834147 A CN 110834147A CN 201911179321 A CN201911179321 A CN 201911179321A CN 110834147 A CN110834147 A CN 110834147A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- laser
- product
- processed
- controlling
- preset
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/0869—Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
- B23K26/356—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment by shock processing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
- B23K26/702—Auxiliary equipment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
本发明公开了一种激光加工控制方法,应用于激光加工装置,所述激光加工控制方法包括:在待加工产品被装夹至设备工作台之后,控制所述设备工作台旋转;调整激光头的角度,使得所述激光头的激光发射方向与所述待加工产品的表面之间的夹角为预设角度;控制激光器发射激光,并通过聚焦镜头控制激光照射于所述待加工产品的表面;通过控制运动轴的方式控制激光以预设速度在所述待加工产品的表面上移动,以对所述待加工产品进行研磨加工。本发明还公开了一种激光加工装置及计算机可读存储介质。本发明能够解决现有的产品研磨加工效率较低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及激光加工技术领域,尤其涉及一种激光加工控制方法、激光加工装置及计算机可读存储介质。
背景技术
超硬材料(Superhard Material)是指硬度特别高的材料,可分为天然和人造两种,前者包括天然的金刚石、黑钻石等,后者则包括聚晶金刚石(PolycrystallineDiamond,PCD)、聚合钻石纳米棒(Aggregated Diamond Nanorods,ADNR)等。超硬材料适于用来制造加工其它材料的工具,尤其是在加工硬质材料方面,具有无可比拟的优越性,占有不可替代的重要地位,同时,超硬材料在光学、电学、热学方面具有一些特殊性能,是一种重要的功能材料,在现代工业、国防和高新技术等领域中得到了日益广泛的应用。目前,对超硬材料进行表面研磨加工时,一般是采用磨削的加工方式,鉴于超硬材料的高硬度和耐磨性,其磨削加工方式主要包括金刚石砂轮磨削、放电磨削和电解磨削。然而,磨削的加工方式通常对设备的要求较高,且研磨加工效率较低。因此,如何提高产品的研磨加工效率是目前亟需解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种激光加工控制方法、激光加工装置及计算机可读存储介质,旨在解决现有的产品研磨加工效率较低的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种激光加工控制方法,应用于激光加工装置,所述激光加工控制方法包括:
在待加工产品被装夹至设备工作台之后,控制所述设备工作台旋转;
调整激光头的角度,使得所述激光头的激光发射方向与所述待加工产品的表面之间的夹角为预设角度;
控制激光器发射激光,并通过聚焦镜头控制激光照射于所述待加工产品的表面;
通过控制运动轴的方式控制激光以预设速度在所述待加工产品的表面上移动,以对所述待加工产品进行研磨加工。
可选地,所述激光加工装置包括一个或多个激光头,当所述激光加工装置包括多个激光头时,所述调整激光头的角度,使得所述激光头的激光发射方向与所述待加工产品的表面之间的夹角为预设角度的步骤包括:
调整所述多个激光头的角度,使得各激光头的激光发射方向与所述待加工产品的表面之间的夹角均为第一预设角度,其中,所述第一预设夹角的取值为0°~90°。
可选地,当所述激光加工装置包括多个激光头时,所述调整激光头的角度,使得所述激光头的激光发射方向与所述待加工产品的表面之间的夹角为预设角度的步骤还包括:
分别获取所述多个激光头的编号,基于所述编号和第一预设映射关系确定各激光头对应的调整参数;
基于所述调整参数调整对应的激光头的角度,使得各激光头的激光发射方向与所述待加工产品的表面之间的夹角分别为对应的第二预设角度,其中,所述第二预设角度的取值为0°~90°。
可选地,所述通过控制运动轴的方式控制激光以预设速度在所述待加工产品的表面上移动,以对所述待加工产品进行研磨加工的步骤之前,还包括:
获取所述设备工作台的旋转速度,根据所述旋转速度和所述预设速度得到激光相对于所述待加工产品移动的相对速度,并根据所述相对速度确定待加工产品的研磨操作参数;
所述通过控制运动轴的方式控制激光以预设速度在所述待加工产品的表面上移动,以对所述待加工产品进行研磨加工的步骤包括:
通过控制运动轴的方式控制激光基于所述研磨操作参数和预设速度在所述待加工产品的表面上移动,以对所述待加工产品进行研磨加工。
可选地,所述根据所述相对速度确定待加工产品的研磨操作参数的步骤包括:
获取激光照射于所述待加工产品的表面所形成的光斑的直径和激光射出的激光频率;
将所述光斑的直径与所述激光频率的数值相乘,得到限定速度;
判断所述相对速度是否小于所述限定速度;
若所述相对速度小于所述限定速度,确定待加工产品的研磨操作参数为激光沿所述待加工产品的表面上单次移动照射;
若所述相对速度大于或等于所述限定速度,确定待加工产品的研磨操作参数为激光沿所述待加工产品的表面上多次往复移动照射。
可选地,所述控制所述设备工作台旋转的步骤之前,还包括:
检测所述待加工产品的当前装夹状态;
将所述当前装夹状态与预设装夹状态进行比对,得出比对参数;
基于所述比对参数判断所述待加工产品的当前装夹状态是否符合要求;
若符合,则执行步骤:控制所述设备工作台旋转;
若不符合,则根据所述比对参数,将所述当前装夹状态下的待加工产品调整至所述预设装夹状态。
可选地,所述控制激光器发射激光,并通过聚焦镜头控制激光照射于所述待加工产品的表面的步骤之前,还包括:
获取所述待加工产品的材料类型,根据所述材料类型和第二预设映射关系确定激光的目标输出功率;
所述控制激光器发射激光,并通过聚焦镜头控制激光照射于所述待加工产品的表面的步骤包括:
基于所述目标输出功率控制激光器发射激光,并通过聚焦镜头控制激光照射于所述待加工产品的表面。
可选地,所述激光加工控制方法还包括:
当激光在所述待加工产品的表面上移动时,对所述待加工产品被激光照射处进行降温处理。
为实现上述目的,本发明还提供一种激光加工装置,所述激光加工装置包括一个或多个激光头,还包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的激光加工控制程序,所述激光加工控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的激光加工控制方法的步骤。
为实现上述目的,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有激光加工控制程序,所述激光加工控制程序被处理器执行时实现如上所述的激光加工控制方法的步骤。
本发明提供一种激光加工控制方法、激光加工装置及计算机可读存储介质,应用于激光加工装置,在待加工产品被装夹至设备工作台之后,控制设备工作台旋转;调整激光头的角度,使得激光头的激光发射方向与待加工产品的表面之间的夹角为预设角度;然后,控制激光器发射激光,并通过聚焦镜头控制激光照射于待加工产品的表面;进而通过控制运动轴的方式控制激光以预设速度在待加工产品的表面上移动,以对待加工产品进行研磨加工。由于激光加工属于非接触加工,无刀具磨损,因此相比于现有的磨削加工方式,其对加工设备的强度要求较低。同时,激光加工是利用高强度的激光束对待加工产品进行研磨加工,在加工时可大大减少加工时间,且通过智能化控制实现对待加工产品的自动研磨加工,从而可大大提高加工效率。
附图说明
图1为本发明实施例涉及的激光加工装置的硬件结构示意图;
图2为本发明激光加工控制方法第一实施例的流程示意图;
图3为本发明激光加工控制方法涉及的一加工场景示意图;
图4为本发明激光加工控制方法第二实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例的主要解决方案是:在待加工产品被装夹至设备工作台之后,控制所述设备工作台旋转;调整激光头的角度,使得所述激光头的激光发射方向与所述待加工产品的表面之间的夹角为预设角度;控制激光器发射激光,并通过聚焦镜头控制激光照射于所述待加工产品的表面;通过控制运动轴的方式控制激光以预设速度在所述待加工产品的表面上移动,以对所述待加工产品进行研磨加工。
现有技术中,对超硬材料进行表面研磨加工时,一般是采用磨削的加工方式,鉴于超硬材料的高硬度和耐磨性,其磨削加工方式主要包括金刚石砂轮磨削、放电磨削和电解磨削。然而,磨削的加工方式通常对设备的要求较高,且研磨加工效率较低。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种激光加工控制方法,应用于激光加工装置,在待加工产品被装夹至设备工作台之后,控制设备工作台旋转;调整激光头的角度,使得激光头的激光发射方向与待加工产品的表面之间的夹角为预设角度;然后,控制激光器发射激光,并通过聚焦镜头控制激光照射于待加工产品的表面;进而通过控制运动轴的方式控制激光以预设速度在待加工产品的表面上移动,以对待加工产品进行研磨加工。由于激光加工属于非接触加工,无刀具磨损,因此相比于现有的磨削加工方式,其对加工设备的强度要求较低。同时,激光加工是利用高强度的激光束对待加工产品进行研磨加工,在加工时可大大减少加工时间,且通过智能化控制实现对待加工产品的自动研磨加工,从而可大大提高加工效率。
如图1所示,图1是本发明实施例方案涉及的激光加工装置的硬件结构示意图。
在本实施例中,激光加工装置可以为激光加工机床,也可以为激光机等,该激光加工装置包括:处理器1001,例如CPU(Central Processing Unit,中央处理器),存储器1002,通信总线1003以及一个或多个激光头1004。其中,通信总线1003用于实现这些组件之间的连接通信。存储器1002可以是高速RAM存储器1002,也可以是稳定的存储器1002(non-volatilememory),例如磁盘存储器1002。存储器1002可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。激光头1004可以是振镜加场镜组合,也可以是切割头或焊接头,当然,还可以是振镜和自行设计的镜片组组合。其中,振镜可以是普通振镜,也可以是3D振镜。
本领域技术人员可以理解,图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。例如,该激光加工装置还可以包括激光器、驱动装置、设备工作台、厚度检测装置等部件。
如图1所示,作为一种计算机存储介质的存储器1002中可以包括激光加工控制程序;而处理器1001可以用于调用存储器1002中存储的激光加工控制程序,并执行以下操作:
在待加工产品被装夹至设备工作台之后,控制所述设备工作台旋转;
调整激光头的角度,使得所述激光头的激光发射方向与所述待加工产品的表面之间的夹角为预设角度;
控制激光器发射激光,并通过聚焦镜头控制激光照射于所述待加工产品的表面;
通过控制运动轴的方式控制激光以预设速度在所述待加工产品的表面上移动,以对所述待加工产品进行研磨加工。
进一步地,所述激光加工装置包括一个或多个激光头,当所述激光加工装置包括多个激光头时,处理器1001可以用于调用存储器1002中存储的激光加工控制程序,并执行以下操作
调整所述多个激光头的角度,使得各激光头的激光发射方向与所述待加工产品的表面之间的夹角均为第一预设角度,其中,所述第一预设夹角的取值为0°~90°。
进一步地,当所述激光加工装置包括多个激光头时,处理器1001可以用于调用存储器1002中存储的激光加工控制程序,并执行以下操作:
分别获取所述多个激光头的编号,基于所述编号和第一预设映射关系确定各激光头对应的调整参数;
基于所述调整参数调整对应的激光头的角度,使得各激光头的激光发射方向与所述待加工产品的表面之间的夹角分别为对应的第二预设角度,其中,所述第二预设角度的取值为0°~90°。
进一步地,处理器1001可以用于调用存储器1002中存储的激光加工控制程序,并执行以下操作:
获取所述设备工作台的旋转速度,根据所述旋转速度和所述预设速度得到激光相对于所述待加工产品移动的相对速度,并根据所述相对速度确定待加工产品的研磨操作参数;
通过控制运动轴的方式控制激光基于所述研磨操作参数和预设速度在所述待加工产品的表面上移动,以对所述待加工产品进行研磨加工。
进一步地,处理器1001可以用于调用存储器1002中存储的激光加工控制程序,并执行以下操作:
获取激光照射于所述待加工产品的表面所形成的光斑的直径和激光射出的激光频率;
将所述光斑的直径与所述激光频率的数值相乘,得到限定速度;
判断所述相对速度是否小于所述限定速度;
若所述相对速度小于所述限定速度,确定待加工产品的研磨操作参数为激光沿所述待加工产品的表面上单次移动照射;
若所述相对速度大于或等于所述限定速度,确定待加工产品的研磨操作参数为激光沿所述待加工产品的表面上多次往复移动照射。
进一步地,处理器1001可以用于调用存储器1002中存储的激光加工控制程序,并执行以下操作:
检测所述待加工产品的当前装夹状态;
将所述当前装夹状态与预设装夹状态进行比对,得出比对参数;
基于所述比对参数判断所述待加工产品的当前装夹状态是否符合要求;
若符合,则控制所述设备工作台旋转;
若不符合,则根据所述比对参数,将所述当前装夹状态下的待加工产品调整至所述预设装夹状态。
进一步地,处理器1001可以用于调用存储器1002中存储的激光加工控制程序,并执行以下操作:
获取所述待加工产品的材料类型,根据所述材料类型和第二预设映射关系确定激光的目标输出功率;
基于所述目标输出功率控制激光器发射激光,并通过聚焦镜头控制激光照射于所述待加工产品的表面。
进一步地,处理器1001可以用于调用存储器1002中存储的激光加工控制程序,并执行以下操作:
当激光在所述待加工产品的表面上移动时,对所述待加工产品被激光照射处进行降温处理。
基于上述硬件构架,提出本发明激光加工控制方法的实施例。
参照图2,图2为本发明激光加工控制方法的第一实施例。
在本实施例中,所述激光加工控制方法应用于激光加工装置,所述激光加工控制方法包括:
步骤S10,在待加工产品被装夹至设备工作台之后,控制所述设备工作台旋转;
在本实施例中,激光加工装置可以为激光加工机床,也可以为激光机等,可基于激光系统的红外辐射与材料固有热作用而将材料加热、熔化、烧蚀甚至汽化来进行打孔、切割、焊接以及表面研磨处理。激光加工的范围相比于现有的磨削加工的范围更广,可在兼顾普通材料加工的同时,还可以适用于对超硬材料进行加工。
在本实施例中,在待加工产品被装夹至设备工作台之后,控制设备工作台旋转。其中,该激光加工装置安设有用于把待加工产品夹持并驱使其转动的设备工作台,如图3所示,该设备工作台可由载盘和旋转台组成,其中,载盘用于承载待加工产品,旋转台用于控制载盘旋转。在激光加工装置运行时,激光加工装置通过内设的夹具把待加工产品夹持在设备工作台上以使得待加工产品固定,以便于后续的加工处理,在夹持时,可以根据待加工产品的重量提供所需的夹持力。控制设备工作台旋转的触发时机可以为在通过检测装置检测到待加工产品被装夹至设备工作台时,也可以为在接收到工作人员触发的激光加工控制指令时(工作人员将待加工产品装夹至设备工作台之后触发)。
步骤S20,调整激光头的角度,使得所述激光头的激光发射方向与所述待加工产品的表面之间的夹角为预设角度;
然后,调整激光头的角度,使得激光头的激光发射方向与待加工产品的表面之间的夹角为预设角度。其中,预设角度的取值为0°~90°。可以理解的是,预设角度即为激光研磨的加工角度,激光束与待加工产品表面的夹角较大时,激光束切割的力度较强,适合材料较为硬性的产品加工或者是研磨程度较大的情况使用;激光束与待加工产品表面的夹角较小时,激光束切割的力度较低,适合材料硬性较低的产品加工或者是研磨程度较少的情况使用。
其中,激光加工装置可以包括一个或多个激光头,激光头可以是振镜加场镜组合,也可以是切割头或焊接头,当然,还可以是振镜和自行设计的镜片组组合。其中振镜可以是普通振镜,也可以是3D振镜。优选地,激光加工装置包括多个激光头,从而可提高加工效率,当激光加工装置包括多个激光头时,步骤S20可以包括:
步骤a1,调整所述多个激光头的角度,使得各激光头的激光发射方向与所述待加工产品的表面之间的夹角均为第一预设角度,其中,所述第一预设夹角的取值为0°~90°。
可基于同一调整参数对多个激光头的角度进行调整,使得多个激光头的角度均一致。即,调整多个激光头的角度,使得各激光头的激光发射方向与待加工产品的表面之间的夹角均为第一预设角度,其中,第一预设夹角的取值为0°~90°。可以理解,对于多个激光头的位置,可选地,可分散设置,以与样品所处位置相对应,如图3所示,当包括2个激光头时,可设置在相对位置处,从而可以通过多个激光头分别同时对不同的样品进行研磨加工,从而可提高加工效率。
当所述激光加工装置包括多个激光头时,步骤S20还可以包括:
步骤a2,分别获取所述多个激光头的编号,基于所述编号和第一预设映射关系确定各激光头对应的调整参数;
步骤a3,基于所述调整参数调整对应的激光头的角度,使得各激光头的激光发射方向与所述待加工产品的表面之间的夹角分别为对应的第二预设角度,其中,所述第二预设角度的取值为0°~90°。
可基于不同调整参数分别对多个激光头的角度进行调整,使得多个激光头的角度不一致,以对样品的不同位置进行加工,从而可以通过多个激光头分别对同一样品的不同位置进行研磨加工,从而可提高加工效率。具体的,可以分别获取多个激光头的编号,基于编号和第一预设映射关系确定各激光头对应的调整参数,其中,第一预设映射关系包括激光头编号与调整参数之间的映射关系。然后,基于调整参数调整对应的激光头的角度,使得各激光头的激光发射方向与待加工产品的表面之间的夹角分别为对应的第二预设角度,其中,第二预设角度的取值为0°~90°,第二预设角度可以部分不同,也可以全部不同。
步骤S30,控制激光器发射激光,并通过聚焦镜头控制激光照射于所述待加工产品的表面;
在调整好激光头的角度之后,控制激光器发射激光,并通过聚焦镜头控制激光照射于待加工产品的表面。其中,聚焦镜头可以是现有的聚焦镜头,如场镜,也可以是自行组合得到的组合聚焦镜,如通过自行设计的镜片组组合得到的组合聚焦镜。此外,需要说明的是,在照射时,可根据待加工产品的厚度,预先设定发射激光的激光器与待加工产品的表面之间的间距,若待加工产品的厚度较薄,激光器与待加工产品的表面之间的间距应适当加宽,有利于减少激光器直接击穿待加工产品、影响待加工产品的成型的情况发生。
步骤S40,通过控制运动轴的方式控制激光以预设速度在所述待加工产品的表面上移动,以对所述待加工产品进行研磨加工。
通过控制运动轴的方式控制激光以预设速度在待加工产品的表面上移动,以对待加工产品进行研磨加工。其中,预设速度可以是预先设定的,当然,在实际应用中,还可以实时获取相关参数,以计算并调整预设速度。运动轴指激光加工对光斑位置控制的机械部分。
进一步地,所述激光加工控制方法还包括:
当激光在所述待加工产品的表面上移动时,对所述待加工产品被激光照射处进行降温处理。
通过在激光加工装置上设置冷却装置,具体的,冷却装置可设置于设备工作台上,从而当激光在待加工产品的表面上移动时,对待加工产品被激光照射处进行降温处理,同时还可以为设备工作台冷却降温。
本发明实施例提供一种激光加工控制方法,应用于激光加工装置,在待加工产品被装夹至设备工作台之后,控制设备工作台旋转;调整激光头的角度,使得激光头的激光发射方向与待加工产品的表面之间的夹角为预设角度;然后,控制激光器发射激光,并通过聚焦镜头控制激光照射于待加工产品的表面;进而通过控制运动轴的方式控制激光以预设速度在待加工产品的表面上移动,以对待加工产品进行研磨加工。由于激光加工属于非接触加工,无刀具磨损,因此相比于现有的磨削加工方式,其对加工设备的强度要求较低。同时,激光加工是利用高强度的激光束对待加工产品进行研磨加工,在加工时可大大减少加工时间,且通过智能化控制实现对待加工产品的自动研磨加工,从而可大大提高加工效率。
进一步地,参照图4,图4为本发明激光加工控制方法的第二实施例。
基于图2所示的第一实施例中,在步骤S40之前,该激光加工控制方法还包括:
步骤S50,获取所述设备工作台的旋转速度,根据所述旋转速度和所述预设速度得到激光相对于所述待加工产品移动的相对速度,并根据所述相对速度确定待加工产品的研磨操作参数;
在本实施例中,为进一步提高加工效率,同时保证待加工产品的平整度较高,成型效果较佳,可获取激光相对于待加工产品的相对速度,并确定对应的研磨操作参数,进而根据研磨操作参数控制激光的实际移动操作。具体的,可以先获取设备工作台的旋转速度,根据旋转速度和预设速度得到激光相对于待加工产品移动的相对速度。其中,对于相对速度的计算,由于设备工作台的旋转方向通常是固定的,因此只需基于旋转速度和预设速度即可计算得到,若设备工作台的旋转方法与激光扫描加工的移动方向相反,则相对速度为旋转速度与预设速度之和,若设备工作台的旋转方法与激光扫描加工的移动方向相同,则相对速度为旋转速度与预设速度之差。
在得到激光相对于待加工产品移动的相对速度之后,根据相对速度确定待加工产品的研磨操作参数。其中,步骤“根据所述相对速度确定待加工产品的研磨操作参数”包括:
步骤b1,获取激光照射于所述待加工产品的表面所形成的光斑的直径和激光射出的激光频率;
步骤b2,将所述光斑的直径与所述激光频率的数值相乘,得到限定速度;
步骤b3,判断所述相对速度是否小于所述限定速度;
步骤b4,若所述相对速度小于所述限定速度,确定待加工产品的研磨操作参数为激光沿所述待加工产品的表面上单次移动照射;
步骤b5,若所述相对速度大于或等于所述限定速度,确定待加工产品的研磨操作参数为激光沿所述待加工产品的表面上多次往复移动照射。
先获取激光照射于待加工产品的表面所形成的光斑的直径和激光射出的激光频率。其中,光斑的直径的测量过程可以为:通过把激光单次照射于待加工产品上,再使用电子显微仪对产生的光斑的直径进行测量。可以理解的是,测量光斑直径的方法可以是单次测量,也可以是多次测量取其平均数值。激光射出的激光频率是由激光加工装置出厂时所调试决定的,因此不同型号的激光加工装置上射出激光的频率有所差距,因此本实施例中可以对不同的激光射出频率进行收集统计,进而通过人工预先输入,即激光射出的激光频率是人工收集统计后预先输入得到的,当然,也可以是由激光加工装置的出厂数据形成的。
然后,将光斑的直径与激光频率的数值相乘,得到限定速度,进而判断相对速度是否小于限定速度。可以理解的是,激光照射在待加工产品的表面上的光斑直径代表激光定位照射时所能研磨切割的行程,激光的输出频率代表在每一时间单位内激光所照射的次数即激光在每一单位时间内切割的次数,因此可以推导出激光在待加工产品的表面的相对速度最大极限值为上述两者的乘积,进而计算得出该数值并定义为限定速度。
若相对速度小于限定速度,确定待加工产品的研磨操作参数为激光沿待加工产品的表面上单次移动照射。可以理解,为实现对待加工产品的表面的研磨较为均匀的效果,当利用激光加工时不与工件接触产生加工应力与激光容易控制的特点、在待加工产品的表面进行均匀加工时,需要使得激光在待加工产品的表面的各处激光切割次数一致,因此激光在待加工产品的表面加工时应以一恒定速度在表面上移动,若移动速度过快,会导致移动时部分移动路径出现激光照射缺失的情况,进而待加工产品减薄后表面凹凸不平导致其加工后的表面平整度较低,成型效果较差。因此,保证激光的相对速度在其最大极限值(即限定速度)下单次移动,可使得对待加工产品减薄时平整度较高,成型效果较佳,即,若相对速度小于限定速度,则确定待加工产品的研磨操作参数为激光沿待加工产品的表面上单次移动照射。此外,由于相对速度小于限定速度时,激光的单次移动已满足了单次减薄的需求,如此设置,有利于提升减薄的效率。
若相对速度大于或等于限定速度,由于相对速度过大容易导致移动时部分移动路径出现激光照射缺失的情况,此时,则确定待加工产品的研磨操作参数为激光沿待加工产品的表面上多次往复移动照射,进而可控制激光沿待加工产品的表面多次往复照射,以填补部分移动路径出现的激光照射缺失情况。
此时,步骤S40包括:
步骤S41,通过控制运动轴的方式控制激光基于所述研磨操作参数和预设速度在所述待加工产品的表面上移动,以对所述待加工产品进行研磨加工。
在确定得到待加工产品的研磨操作参数,通过控制运动轴的方式控制激光基于研磨操作参数和预设速度在待加工产品的表面上移动,以对待加工产品进行研磨加工。
通过上述方式,可使得激光加工装置能够在激光相对于待加工产品的相对速度不同的情况下,控制激光相对于待加工产品的运动,以更好地满足于对待加工产品进行加工。
进一步地,基于图2所示的第一实施例,提出本发明激光加工控制方法的第三实施例。
在本实施例中,在步骤“控制所述设备工作台旋转”之前,该激光加工控制方法还包括:
步骤A,检测所述待加工产品的当前装夹状态;
在本实施例中,在控制设备工作台旋转之前,可以先检测待加工产品的当前装夹状态,以确定当前装夹状态是否符合要求。具体的,可先检测待加工产品的当前装夹状态,其中,所述待加工产品为复合板,其包括依次连接的超硬材料层与金属合金层,本发明的目的是对所述超硬材料层研磨。通过平面检测装置检测金属合金层与超硬材料层相连接一面所在的平面。
步骤B,将所述当前装夹状态与预设装夹状态进行比对,得出比对参数;
然后,将当前装夹状态与预设装夹状态进行比对,得出比对参数。具体的,将当前装夹状态下的金属合金层与超硬材料层相连接一面所在的平面与预设装夹状态下的金属合金层与超硬材料层相连接一面所在的平面相互平行进行比对。会预先设定一加工基准面,该加工基准面与超硬材料层的研磨表面之间的间距为超硬材料层的厚度。
预设装夹状态为金属合金层与超硬材料层相连接一面与预先设定的加工基准面在同一平面的状态,通过距离检测装置检测当前装夹状态下与预设装夹状态下两平面的距离,所比对得出的距离的数值为比对参数。
步骤C,基于所述比对参数判断所述待加工产品的当前装夹状态是否符合要求;
若符合,则执行步骤:控制所述设备工作台旋转;
若不符合,则执行步骤D:根据所述比对参数,将所述当前装夹状态下的待加工产品调整至所述预设装夹状态。
然后,基于该比对参数判断待加工产品的当前装夹状态是否符合要求,具体的,可以通过检测该比对参数是否在预设数值范围内来判断待加工产品的当前装夹状态是否符合要求。若符合,则控制设备工作台旋转;若不符合,则根据比对参数,将当前装夹状态下的待加工产品调整至预设装夹状态,进而调整激光头的角度,并执行后续步骤。在调整时,可通过激光加工装置的驱动装置来调整夹具的位置。根据比对参数控制驱动装置调整夹具的位置,以使得当前装夹状态下的金属合金层与超硬材料层相连接一面和预设装夹状态下的金属合金层与超硬材料层相连接一面在同一平面上。从而使得研磨加工过程中,能够以金属合金层的表面为加工基准面,进而对超硬材料层减薄,有利于使得超硬材料层加工后的各处厚度一致,即平整度较高,另外,也便对硬材料层厚度的管控,从而可提升研磨加工效果。
当然,可以理解的是,上述装夹状态的检测方法只是其中一种,在具体实施例,还可以采用其他检测方法,以对待加工产品的装夹状态进行检测。
进一步地,基于图2所示的第一实施例,提出本发明激光加工控制方法的第四实施例。
在本实施例中,在步骤S30之前,该激光加工控制方法还包括:
步骤E,获取所述待加工产品的材料类型,根据所述材料类型和第二预设映射关系确定激光的目标输出功率;
在本实施例中,在调整激光头的角度之后,需先确定激光的输出功率,具体的,可以先获取待加工产品的材料类型,然后根据材料类型和第二预设映射关系确定激光的目标输出功率,其中,第二预设映射关系包括不同材料类型与激光输出功率之间的映射关系。
此时,步骤S30包括:基于所述目标输出功率控制激光器发射激光,并通过聚焦镜头控制激光照射于所述待加工产品的表面。
在确定得到激光的目标输出功率之后,基于目标输出功率控制激光器发射激光,即在发射激光时,控制激光的输出功率为该目标输出功率,然后通过聚焦镜头控制激光照射于待加工产品的表面。
通过上述方式,可实现针对不同材料类型的待加工产品采用相适宜的输出功率的激光,来对待加工产品进行加工,从而可提高激光加工效果,避免因输出功率不适宜而出现反复加工的情况,因此,也可在一定程度上提高加工效率。
可以理解的是,本发明的以上实施例均是采用发射脉冲激光的激光器。而在本发明的其它实施例中,采用发射连续激光的激光器时,在步骤S50、步骤S41中,所述研磨操作参数为控制所述激光保持在单位时间内在单个位置处停留的时间较为一致情况下,控制激光在所述待加工工件的表面上移动。其中,停留的时间为预先设定的预设时间。而且在研磨的过程中,能够通过使用厚度检测装置检测各位置之间的切割量,然后经过比对,进一步地,根据各位置处切割量之间的差异在允许的范围内调整所述的预设时间。
本发明还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有激光加工控制程序,所述激光加工控制程序被处理器执行时实现如以上任一项实施例所述的激光加工控制方法的步骤。
本发明计算机可读存储介质的具体实施例与上述激光加工控制方法各实施例基本相同,在此不作赘述。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种激光加工控制方法,其特征在于,应用于激光加工装置,所述激光加工控制方法包括以下步骤:
在待加工产品被装夹至设备工作台之后,控制所述设备工作台旋转;
调整激光头的角度,使得所述激光头的激光发射方向与所述待加工产品的表面之间的夹角为预设角度;
控制激光器发射激光,并通过聚焦镜头控制激光照射于所述待加工产品的表面;
通过控制运动轴的方式控制激光以预设速度在所述待加工产品的表面上移动,以对所述待加工产品进行研磨加工。
2.如权利要求1所述的激光加工控制方法,其特征在于,所述激光加工装置包括一个或多个激光头,当所述激光加工装置包括多个激光头时,所述调整激光头的角度,使得所述激光头的激光发射方向与所述待加工产品的表面之间的夹角为预设角度的步骤包括:
调整所述多个激光头的角度,使得各激光头的激光发射方向与所述待加工产品的表面之间的夹角均为第一预设角度,其中,所述第一预设夹角的取值为0°~90°。
3.如权利要求1所述的激光加工控制方法,其特征在于,当所述激光加工装置包括多个激光头时,所述调整激光头的角度,使得所述激光头的激光发射方向与所述待加工产品的表面之间的夹角为预设角度的步骤还包括:
分别获取所述多个激光头的编号,基于所述编号和第一预设映射关系确定各激光头对应的调整参数;
基于所述调整参数调整对应的激光头的角度,使得各激光头的激光发射方向与所述待加工产品的表面之间的夹角分别为对应的第二预设角度,其中,所述第二预设角度的取值为0°~90°。
4.如权利要求1至3中任一项所述的激光加工控制方法,其特征在于,所述通过控制运动轴的方式控制激光以预设速度在所述待加工产品的表面上移动,以对所述待加工产品进行研磨加工的步骤之前,还包括:
获取所述设备工作台的旋转速度,根据所述旋转速度和所述预设速度得到激光相对于所述待加工产品移动的相对速度,并根据所述相对速度确定待加工产品的研磨操作参数;
所述通过控制运动轴的方式控制激光以预设速度在所述待加工产品的表面上移动,以对所述待加工产品进行研磨加工的步骤包括:
通过控制运动轴的方式控制激光基于所述研磨操作参数和预设速度在所述待加工产品的表面上移动,以对所述待加工产品进行研磨加工。
5.如权利要求4所述的激光加工控制方法,其特征在于,所述根据所述相对速度确定待加工产品的研磨操作参数的步骤包括:
获取激光照射于所述待加工产品的表面所形成的光斑的直径和激光射出的激光频率;
将所述光斑的直径与所述激光频率的数值相乘,得到限定速度;
判断所述相对速度是否小于所述限定速度;
若所述相对速度小于所述限定速度,确定待加工产品的研磨操作参数为激光沿所述待加工产品的表面上单次移动照射;
若所述相对速度大于或等于所述限定速度,确定待加工产品的研磨操作参数为激光沿所述待加工产品的表面上多次往复移动照射。
6.如权利要求1至3中任一项所述的激光加工控制方法,其特征在于,所述控制所述设备工作台旋转的步骤之前,还包括:
检测所述待加工产品的当前装夹状态;
将所述当前装夹状态与预设装夹状态进行比对,得出比对参数;
基于所述比对参数判断所述待加工产品的当前装夹状态是否符合要求;
若符合,则执行步骤:控制所述设备工作台旋转;
若不符合,则根据所述比对参数,将所述当前装夹状态下的待加工产品调整至所述预设装夹状态。
7.如权利要求1至3中任一项所述的激光加工控制方法,其特征在于,所述控制激光器发射激光,并通过聚焦镜头控制激光照射于所述待加工产品的表面的步骤之前,还包括:
获取所述待加工产品的材料类型,根据所述材料类型和第二预设映射关系确定激光的目标输出功率;
所述控制激光器发射激光,并通过聚焦镜头控制激光照射于所述待加工产品的表面的步骤包括:
基于所述目标输出功率控制激光器发射激光,并通过聚焦镜头控制激光照射于所述待加工产品的表面。
8.如权利要求1至3中任一项所述的激光加工控制方法,其特征在于,所述激光加工控制方法还包括:
当激光在所述待加工产品的表面上移动时,对所述待加工产品被激光照射处进行降温处理。
9.一种激光加工装置,其特征在于,所述激光加工装置包括一个或多个激光头,还包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的激光加工控制程序,所述激光加工控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的激光加工控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有激光加工控制程序,所述激光加工控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的激光加工控制方法的步骤。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911179321.1A CN110834147A (zh) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | 激光加工控制方法、激光加工装置及计算机可读存储介质 |
PCT/CN2019/128288 WO2021103241A1 (zh) | 2019-11-26 | 2019-12-25 | 激光加工控制方法、激光加工装置及计算机可读存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911179321.1A CN110834147A (zh) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | 激光加工控制方法、激光加工装置及计算机可读存储介质 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110834147A true CN110834147A (zh) | 2020-02-25 |
Family
ID=69577436
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911179321.1A Pending CN110834147A (zh) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | 激光加工控制方法、激光加工装置及计算机可读存储介质 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110834147A (zh) |
WO (1) | WO2021103241A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113070564A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-07-06 | 河南景链新材料有限公司 | 一种使用激光快速加工聚晶金刚石复合片的方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103537807A (zh) * | 2013-10-29 | 2014-01-29 | 上海柏楚电子科技有限公司 | 一种基于激光切割软件的切割工艺模块化处理方法 |
CN105808176A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-07-27 | 深圳市创鑫激光股份有限公司 | 一种基于移动终端、云服务器的激光标刻方法和系统 |
CN107520535A (zh) * | 2016-06-20 | 2017-12-29 | 南京魔迪多维数码科技有限公司 | 生成脆性材料基板加工工艺的方法以及装置 |
CN207757083U (zh) * | 2017-12-20 | 2018-08-24 | 苏州首镭激光科技有限公司 | 多工位自动激光打标机 |
CN109514103A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-03-26 | 蓝思智能机器人(长沙)有限公司 | 一种玻璃盖板的加工系统及加工方法 |
CN208738177U (zh) * | 2018-09-14 | 2019-04-12 | 苏州迈为科技股份有限公司 | 多工位电池片划片装置 |
CN110238544A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-09-17 | 深圳市牧激科技有限公司 | 激光减薄方法和激光机 |
CN110315210A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-10-11 | 江苏大学 | 脉冲电流处理与激光冲击薄板复合多工位可换凹模成形装置及其方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090278287A1 (en) * | 2008-05-12 | 2009-11-12 | Yun Wang | Substrate processing with reduced warpage and/or controlled strain |
CN104117772A (zh) * | 2013-04-25 | 2014-10-29 | 三菱综合材料株式会社 | 激光加工方法及加工装置 |
JP2019029382A (ja) * | 2017-07-25 | 2019-02-21 | 株式会社ディスコ | ウエーハの生成方法およびウエーハ生成装置 |
-
2019
- 2019-11-26 CN CN201911179321.1A patent/CN110834147A/zh active Pending
- 2019-12-25 WO PCT/CN2019/128288 patent/WO2021103241A1/zh active Application Filing
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103537807A (zh) * | 2013-10-29 | 2014-01-29 | 上海柏楚电子科技有限公司 | 一种基于激光切割软件的切割工艺模块化处理方法 |
CN105808176A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-07-27 | 深圳市创鑫激光股份有限公司 | 一种基于移动终端、云服务器的激光标刻方法和系统 |
CN107520535A (zh) * | 2016-06-20 | 2017-12-29 | 南京魔迪多维数码科技有限公司 | 生成脆性材料基板加工工艺的方法以及装置 |
CN207757083U (zh) * | 2017-12-20 | 2018-08-24 | 苏州首镭激光科技有限公司 | 多工位自动激光打标机 |
CN208738177U (zh) * | 2018-09-14 | 2019-04-12 | 苏州迈为科技股份有限公司 | 多工位电池片划片装置 |
CN109514103A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-03-26 | 蓝思智能机器人(长沙)有限公司 | 一种玻璃盖板的加工系统及加工方法 |
CN110315210A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-10-11 | 江苏大学 | 脉冲电流处理与激光冲击薄板复合多工位可换凹模成形装置及其方法 |
CN110238544A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-09-17 | 深圳市牧激科技有限公司 | 激光减薄方法和激光机 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113070564A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-07-06 | 河南景链新材料有限公司 | 一种使用激光快速加工聚晶金刚石复合片的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021103241A1 (zh) | 2021-06-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110238544B (zh) | 激光减薄方法和激光机 | |
CN110508811B (zh) | 一种增减材复合制造过程中的质量检测及自动修正方法 | |
CN110640146B (zh) | 一种零件表面缺损区域模块化增减材复合修复方法 | |
CN104440004B (zh) | 一种pcd刀具刃口的加工方法 | |
CN106425125A (zh) | 一种复合纳秒‑皮秒‑飞秒激光技术的陶瓷钻孔方法 | |
JP6850904B2 (ja) | 切削インサートを機械加工する方法及び切削インサートを機械加工するための対応する装置 | |
CN105563328A (zh) | 一种基于飞秒激光机器人磨抛系统及磨抛方法 | |
US20210278817A1 (en) | Online precise control method for truncating parameters of microscale abrasive grains | |
CN112570881A (zh) | 一种用于激光切割机的视觉寻边与定位方法 | |
CN110834147A (zh) | 激光加工控制方法、激光加工装置及计算机可读存储介质 | |
von Witzendorff et al. | Laser dressing of metal bonded diamond blades for cutting of hard brittle materials | |
CN110834146A (zh) | 激光加工控制方法、激光加工装置及计算机可读存储介质 | |
CN110834151A (zh) | 激光加工控制方法、激光加工装置及计算机可读存储介质 | |
CN207058207U (zh) | 高速切削微细铣刀磨损深度在位测量装置 | |
Warhanek et al. | Cutting characteristics of electroplated diamond tools with laser-generated positive clearance | |
CN102601734A (zh) | 一种修砂轮的方法 | |
CN110722468B (zh) | 一种基于激光修整的磨粒有序化排布砂轮制造装置及方法 | |
CN102601735A (zh) | 一种砂轮修磨机 | |
Yung et al. | The laser dressing of resin-bonded CBN wheels by a Q-switched Nd: YAG laser | |
CN108115285A (zh) | 一种激光去毛刺用光头装置及激光去毛刺方法 | |
JP6963345B1 (ja) | 加工装置、相対位置関係特定方法およびレーザ光量特定方法 | |
CN208342034U (zh) | 一种激光切割装置 | |
RU2456130C2 (ru) | Способ обработки фасонной волнистой поверхности изделия строганием | |
CN113656903B (zh) | 一种金刚石磨粒微元化的切削残余应力评价与控制方法 | |
CN213888359U (zh) | 一种针对铝基碳化硅复合材料的加工装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200225 |