CN111266741A - 激光加工系统及激光加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种激光加工系统及激光加工方法,所述激光加工方法应用于激光加工系统中,所述激光加工系统包括脉冲激光器、移动平台及激光控制单元,所述移动平台包括工作台及设置于所述工作台上的定位单元,所述激光控制单元与所述脉冲激光器连接。所述激光加工方法包括:将待加工件放置于所述工作台,使所述待加工件与所述脉冲激光器相对设置;所述工作台带动所述待加工件沿一预设轨迹移动;所述定位单元连续侦测所述工作台沿所述预设轨迹的多个坐标位置;在当前的所述坐标位置与前一所述坐标位置之间的距离等于一预设距离时,所述激光控制单元控制所述脉冲激光器发射所述脉冲激光,使得到达所述待加工件的表面的多个所述脉冲激光之间距离相同。

Description

激光加工系统及激光加工方法
技术领域
本发明涉及精密加工技术领域,尤其涉及一种激光加工系统及激光加工方法。
背景技术
现有技术中,通常采用脉冲激光器对元器件进行切割加工。目前,高精度高速度的激光切割系统通常控制脉冲激光器以相同的频率或时间间隔输出脉冲激光,同时控制元器件沿一加工轨迹匀速移动,从而使脉冲激光均匀地打到元器件表面,实现切割加工效果。然而,由于元器件在加工轨迹的起点、终点以及拐角处速度不均匀,因此,相邻的脉冲激光在元器件表面发生重叠,从而导致能量输出不均匀,影响加工效果。此外,电机响应时间、运动惯性等其它因素的影响同样会导致脉冲激光输出至元器件表面时能量不均匀。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种能够提高脉冲激光器输出能量的均匀性的激光加工系统。
另,还有必要提供一种激光加工方法。
本发明实施例提供一种激光加工系统,用于对待加工件进行切割加工,所述激光加工系统包括:脉冲激光器,用于发射脉冲激光;移动平台,包括工作台以及设置于所述工作台上的定位单元,所述工作台与所述脉冲激光器相对设置,所述工作台用于承载所述待加工件并带动所述待加工件沿一预设轨迹移动,所述定位单元用于连续侦测所述工作台沿所述预设轨迹的多个坐标位置;以及激光控制单元,与所述脉冲激光器连接,所述激光控制单元用于在当前的所述坐标位置与前一所述坐标位置之间的距离等于一预设距离时,控制所述脉冲激光器发射所述脉冲激光,使得到达所述待加工件的表面的多个所述脉冲激光之间距离相同。
本发明实施例还提供一种激光加工方法,应用于激光加工系统中,所述激光加工系统包括脉冲激光器、移动平台以及激光控制单元,所述移动平台包括工作台以及设置于所述工作台上的定位单元,所述激光控制单元与所述脉冲激光器连接,所述激光加工包括:将待加工件放置于所述工作台,使所述待加工件与所述脉冲激光器相对设置;所述工作台带动所述待加工件沿一预设轨迹移动;所述定位单元连续侦测所述工作台沿所述预设轨迹的多个坐标位置;以及在当前的所述坐标位置与前一所述坐标位置之间的距离等于一预设距离时,所述激光控制单元控制所述脉冲激光器发射所述脉冲激光,使得到达所述待加工件的表面的多个所述脉冲激光之间距离相同。
本发明实施例将脉冲激光的发射与所述待加工件的运动同步,即便所述待加工件在移动过程中速度不均匀,也能够保证到达所述待加工件的表面的多个所述脉冲激光之间距离相同,提高所述脉冲激光器输出能量的均匀性,提高加工质量。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的激光加工系统的结构示意图。
图2为利用图1所示的激光加工系统加工时脉冲激光到达在待加工件的表面的示意图。
符号说明
激光加工系统 100
待加工件 200
脉冲激光器 10
脉冲激光 11
移动平台 20
工作台 21
定位单元 22
激光控制单元 30
运动控制单元 40
驱动单元 50
轨迹生成单元 60
位置反馈单元 70
数据处理单元 80
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
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。
需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件,它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1,本发明的实施例提供一种激光加工系统100,能够对待加工件200(在图2中示出)进行切割加工。所述待加工件200可以是触摸屏盖板或显示屏盖板等。
所述激光加工系统100包括脉冲激光器10、移动平台20以及激光控制单元30。
所述脉冲激光器10用于发射脉冲激光11(在图2中示出)。其中,脉冲激光11具有高能量密度,能够对待加工件200进行雕刻和切割,从而实现待加工件200表面的精密加工。
所述移动平台20包括工作台21以及设置于所述工作台21上的定位单元22。所述工作台21与所述脉冲激光器10相对设置。所述工作台21用于承载所述待加工件200并带动所述待加工件200沿一预设轨迹移动。可以理解,当所述待加工件200移动时,所述脉冲激光器10发射的脉冲激光11能够入射至所述待加工件200表面的不同区域。所述定位单元22用于连续侦测所述工作台21沿所述预设轨迹的多个坐标位置。所述定位单元22可以为GPS定位器,即,所述坐标位置为GPS坐标。在其他实施例中,所述定位单元22还可以是其他卫星定位系统的定位器。
所述激光控制单元30与所述脉冲激光器10连接。在当前的所述坐标位置与前一所述坐标位置之间的距离等于一预设距离时,所述激光控制单元30用于控制所述脉冲激光器10发射所述脉冲激光11,如图2所示,使得到达所述待加工件200的表面的多个所述脉冲激光11之间距离相同。所述预设距离可根据实际加工需要进行设计。所述激光控制单元30可以是马达。
在本实施方式中,所述激光加工系统100还包括运动控制单元40以及驱动单元50,所述驱动单元50连接于所述工作台21。所述运动控制单元40用于获取所述预设轨迹,并通过所述驱动单元50控制所述工作台21沿所述预设轨迹移动。进一步地,所述激光加工系统100还包括轨迹生成单元60,所述轨迹生成单元60与所述运动控制单元40连接。所述轨迹生成单元60用于生成所述预设轨迹,所述运动控制单元40从所述轨迹生成单元60获取所述预设轨迹。在本实施方式中,所述轨迹生成单元60为计算机。在其它实施方式中,所述轨迹生成单元60还可以是其它具有数据处理能力的电子设备。所述运动控制单元40可以是运动控制卡。
在本实施方式中,所述激光加工系统100还包括位置反馈单元70以及数据处理单元80,所述位置反馈单元70连接于所述定位单元22以及所述数据处理单元80之间,所述位置反馈单元70用于获取所述坐标位置并将所获取的所述坐标位置反馈至所述数据处理单元80,所述数据处理单元80用于计算当前的所述坐标位置与前一所述坐标位置之间的距离并判断所述距离是否等于所述预设距离,当所述距离等于所述预设距离时,通过所述激光控制单元30控制所述脉冲激光器10发射所述脉冲激光11。在本实施方式中,所述数据处理单元80为计算机。在其它实施方式中,所述数据处理单元80还可以是其它具有数据处理能力的电子设备。所述数据处理单元80可独立于所述轨迹生成单元60,当然,所述数据处理单元80与所述轨迹生成单元60还可以是集成于同一个计算机中的不同功能单元。
在本实施方式中,所述激光加工系统100还包括光束整形元件(图未示),所述光束整形元件设置于所述脉冲激光器10与所述工作台21之间,所述光束整形元件用于调整所述脉冲激光器10所发射的所述脉冲激光11的光斑和发散角。
本发明的实施例还提供一种激光加工方法,应用于所述激光加工系统100中。根据不同需求,所述激光加工方法的步骤顺序可以改变,某些步骤可以省略或合并。所述激光加工方法包括:
步骤一:将所述待加工件200放置于所述工作台21,使所述待加工件200与所述脉冲激光器10相对设置。
步骤二:所述工作台21带动所述待加工件200沿一预设轨迹移动。
在本实施方式中,所述轨迹生成单元60生成所述预设轨迹,所述运动控制单元40从所述轨迹生成单元60获取所述预设轨迹,并通过所述驱动单元50控制所述工作台21沿所述预设轨迹移动。
步骤三:所述定位单元22连续侦测所述工作台21沿所述预设轨迹的多个坐标位置。
步骤四:在当前的所述坐标位置与前一所述坐标位置之间的距离等于一预设距离时,所述激光控制单元30控制所述脉冲激光器10发射所述脉冲激光11,使得到达所述待加工件200的表面的多个所述脉冲激光11之间距离相同。
在本实施方式中,所述激光控制单元30控制所述脉冲激光器10发射所述脉冲激光11具体包括:所述位置反馈单元70获取所述坐标位置并将所获取的所述坐标位置反馈至所述数据处理单元80;所述数据处理单元80计算当前的所述坐标位置与前一所述坐标位置之间的距离并判断所述距离是否等于所述预设距离,当所述距离等于所述预设距离时,通过所述激光控制单元30控制所述脉冲激光器10发射所述脉冲激光11。
相较于现有技术,本发明实施例将脉冲激光的发射与所述待加工件200的运动同步,即便所述待加工件200在移动过程中速度不均匀,也能够保证到达所述待加工件200的表面的多个所述脉冲激光11之间距离相同,提高所述脉冲激光器11输出能量的均匀性,提高加工质量。
另外,本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化,当然,这些依据本发明精神所做的变化,都应包含在本发明所要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种激光加工系统,用于对待加工件进行切割加工,其特征在于,所述激光加工系统包括:
脉冲激光器,用于发射脉冲激光;
移动平台,包括工作台以及设置于所述工作台上的定位单元,所述工作台与所述脉冲激光器相对设置,所述工作台用于承载所述待加工件并带动所述待加工件沿一预设轨迹移动,所述定位单元用于连续侦测所述工作台沿所述预设轨迹的多个坐标位置;以及
激光控制单元,与所述脉冲激光器连接,所述激光控制单元用于在当前的所述坐标位置与前一所述坐标位置之间的距离等于一预设距离时,控制所述脉冲激光器发射所述脉冲激光,使得到达所述待加工件的表面的多个所述脉冲激光之间距离相同。
2.如权利要求1所述的激光加工系统,其特征在于:所述激光加工系统还包括运动控制单元以及驱动单元,所述驱动单元连接于所述工作台,所述运动控制单元用于获取所述预设轨迹,并通过所述驱动单元控制所述工作台沿所述预设轨迹移动。
3.如权利要求2所述的激光加工系统,其特征在于:所述激光加工系统还包括轨迹生成单元,所述轨迹生成单元与所述运动控制单元连接,所述轨迹生成单元用于生成所述预设轨迹,所述运动控制单元从所述轨迹生成单元获取所述预设轨迹。
4.如权利要求1所述的激光加工系统,其特征在于:所述激光加工系统还包括位置反馈单元以及数据处理单元,所述位置反馈单元连接于所述定位单元以及所述数据处理单元之间,所述位置反馈单元用于获取所述坐标位置并将所获取的所述坐标位置反馈至所述数据处理单元,所述数据处理单元用于计算当前的所述坐标位置与前一所述坐标位置之间的距离并判断所述距离是否等于所述预设距离,当所述距离等于所述预设距离时,通过所述激光控制单元控制所述脉冲激光器发射所述脉冲激光。
5.如权利要求1所述的激光加工系统,其特征在于:所述激光加工系统还包括光束整形元件,所述光束整形元件设置于所述脉冲激光器与所述工作台之间,所述光束整形元件用于调整所述脉冲激光器所发射的所述脉冲激光的光斑和发散角。
6.一种激光加工方法,应用于激光加工系统中,其特征在于:所述激光加工系统包括脉冲激光器、移动平台以及激光控制单元,所述移动平台包括工作台以及设置于所述工作台上的定位单元,所述激光控制单元与所述脉冲激光器连接,所述激光加工方法包括:
将待加工件放置于所述工作台,使所述待加工件与所述脉冲激光器相对设置;
所述工作台带动所述待加工件沿一预设轨迹移动;
所述定位单元连续侦测所述工作台沿所述预设轨迹的多个坐标位置;以及
在当前的所述坐标位置与前一所述坐标位置之间的距离等于一预设距离时,所述激光控制单元控制所述脉冲激光器发射所述脉冲激光,使得到达所述待加工件的表面的多个所述脉冲激光之间距离相同。
7.如权利要求6所述的激光加工方法,其特征在于:所述激光加工系统还包括位置反馈单元以及数据处理单元,所述位置反馈单元连接于所述定位单元以及所述数据处理单元之间,所述激光控制单元控制所述脉冲激光器发射所述脉冲激光的步骤具体包括:
所述位置反馈单元获取所述坐标位置并将所获取的所述坐标位置反馈至所述数据处理单元;
所述数据处理单元计算当前的所述坐标位置与前一所述坐标位置之间的距离并判断所述距离是否等于所述预设距离;以及
当所述距离等于所述预设距离时,所述数据处理单元通过所述激光控制单元控制所述脉冲激光器发射所述脉冲激光。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200612

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