CN115647620A - 激光加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种激光加工方法,所述激光加工方法包括如下步骤:按照预设加工轨迹,使激光出射机构由上一加工位置移动至下一加工位置;控制激光出射机构出射的激光光束与待加工工件相对转动,以使激光出射机构于当前加工位置所形成的通孔的裂纹与预设加工轨迹重合或相切,且与上一通孔的裂纹相连。本申请的技术方案,可以避免产品出现崩边等缺陷,保障产品加工品质。
Description
技术领域
本发明涉及光电技术领域,特别涉及一种激光加工方法。
背景技术
目前,采用激光对脆性材料等进行切割加工已经得到广泛应用,一般通过在待加工工件上沿加工轨迹加工若干连续且间隔的通孔,继而施加外力使得产品与残料沿加工轨迹分离,但脆性材料在切割过程中由于材料吸热导致在加工通孔的过程中容易因热效应产生裂纹,导致在分离产品的过程中容易产生崩边等缺陷,降低了产品加工的品质。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种激光加工方法,旨在避免产品出现崩边等缺陷,保障产品加工品质。
为实现上述目的,本发明提出的一种激光加工方法,所述激光加工方法包括如下步骤:
按照预设加工轨迹,使激光出射机构由上一加工位置移动至下一加工位置;
控制激光出射机构出射的激光光束与待加工工件相对转动,以使激光出射机构于当前加工位置所形成的通孔的裂纹与预设加工轨迹重合或相切,且与上一通孔的裂纹相连。
在本申请的一实施例中,所述控制激光出射机构出射的激光光束与待加工工件相对转动,以使激光出射机构于当前加工位置所形成的通孔的裂纹与预设加工轨迹重合或相切,且与上一通孔的裂纹相连的步骤包括:
获取当前加工位置与上一加工位置在预设加工轨迹上的切线夹角;
根据所述切线夹角,控制所述激光出射机构出射的激光光束与所述待加工工件相对转动,以使激光出射机构于当前加工位置所形成的通孔的裂纹与预设加工轨迹重合或相切,且与上一通孔的裂纹相连。
在本申请的一实施例中,所述按照预设加工轨迹,使激光出射机构由上一加工位置移动至下一加工位置的步骤之前,还包括:
调整激光出射机构的脉冲簇和激光参数,使激光出射机构在待加工工件上预计形成的通孔的裂纹满足预设条件;
控制激光出射机构出射的激光光束与待加工工件相对转动,以使预计形成的通孔的裂纹与预设加工轨迹在初始加工位置相切或重合;
控制激光出射机构在待加工工件上于初始加工位置加工通孔。
在本申请的一实施例中,所述激光参数包括输出功率和激光光束直径的至少其中之一。
在本申请的一实施例中,所述控制激光出射机构出射的激光光束与待加工工件相对转动的步骤包括:
控制激光出射机构出射的激光光束转动;
和/或,控制承载待加工工件的加工平台转动。
在本申请的一实施例中,所述激光出射机构包括光源和贝塞尔切割头,所述控制激光出射机构出射的激光光束转动的步骤包括:
控制激光出射机构转动;
和/或,控制贝塞尔切割头转动。
在本申请的一实施例中,所述控制激光出射机构出射的激光光束转动和控制承载待加工工件的加工平台转动的步骤中,所述激光出射机构的激光光束的转动方向和所述加工平台的转动方向相反。
在本申请的一实施例中,任意相邻的两个加工位置沿预设加工轨迹的间距相等;
和/或,相邻两个通孔之间的距离不小于6μm。
在本申请的一实施例中,所述控制激光出射机构出射的激光光束与待加工工件相对转动,以使激光出射机构于当前加工位置所形成的通孔的裂纹与预设加工轨迹重合或相切,且与上一通孔的裂纹相连的步骤之后,还包括:
沿预设加工轨迹分离产品和残料。
在本申请的一实施例中,所述沿预设加工轨迹分离产品和残料的步骤包括:
向产品或残料施加外力以使产品和残料沿预设加工轨迹分离;
或,向产品或残料加热以使产品和残料沿预设加工轨迹分离。
本发明的技术方案,使得激光光束在切割产品时在待加工工件上沿预设加工轨迹打出若干间隔设置的通孔,并且可以通过转动激光光束和待加工工件的至少其中之一来控制加工每一通孔时产生的裂纹延伸方向,使得每一加工位置处产生的裂纹与预设加工轨迹保持相切或重合,如此设置,当激光出射机构按加工轨迹在待加工工件上打出若干间隔设置的通孔时,相邻通孔上的裂纹便会相连,形成一条沿预设加工轨迹封闭的裂纹,继而向待加工工件施加合适的外力或热量,使产品与残料沿着预设加工轨迹上的通孔和裂纹进行分离,得到最终的产品。可以理解的,由于相邻通孔上的裂纹相连接,可以对打孔时产生的裂纹进行控制,避免裂纹向预设加工轨迹外侧延伸,从而避免产品加工过程中出现崩边等缺陷,保障产品加工品质。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明激光加工方法第一实施例的流程图;
图2为本发明激光加工方法第二实施例的流程图;
图3为本发明激光加工方法第三实施例的流程图;
图4为本发明激光加工方法第四实施例的流程图;
图5为本发明激光加工方法第五实施例的流程图;
图6为本发明激光加工装置一实施例的结构图;
图7为本发明激光加工装置另一实施例的结构图。
附图标号说明:
标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
100 | 激光加工装置 | 17 | 光束整形组件 |
10 | 激光出射机构 | 19 | 反射镜 |
11 | 光源 | 30 | 加工平台 |
13 | 贝塞尔切割头 | 200 | 待加工工件 |
15 | 旋转组件 |
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
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种激光加工方法。
请参照图1,在本申请激光加工方法的一些实施例中,所述激光加工方法包括如下步骤:
步骤S10,按照预设加工轨迹,使激光出射机构10由上一加工位置移动至下一加工位置;
步骤S30,控制激光出射机构10出射的激光光束与待加工工件200相对转动,以使激光出射机构10于当前加工位置所形成的通孔的裂纹与预设加工轨迹重合或相切,且与上一通孔的裂纹相连。
本申请提出的激光加工方法,主要应用于激光切割,且可应用于对光学玻璃进行切割以形成光学镜片,也可应用于对诸如玻璃、陶瓷等脆性材料的切割;具体的,本申请的激光加工方法通过激光出射机构10向待加工工件200出射激光光束,以在待加工工件200上沿预设加工轨迹加工出间隔设置的多个通孔,从而可以形成沿预设加工轨迹形成的裂片辅助线,如此加工,可以避免加工过程中产品和残料直接分离导致产品掉落或受到残料坠落时的牵引力作用而出现破损等问题;本申请的激光加工方法,在待加工产品上形成多个通孔形成的裂片辅助线之后,便可以通过施加外力或加热等方式分离残料和产品,提高产品加工过程的安全性。
需要说明的是,本实施例中所提出的预设加工轨迹,可以是系统或设备中预存的产品轮廓曲线,不会直接体现在待加工产品上,仅是为激光出射机构10和待加工工件200之间的相对移动提供指导路径,由系统或用户控制激光出射机构10依次到达预设加工轨迹上的加工位置为待加工工件200进行加工。
进一步地,在激光加工通孔的过程中,材料会吸收激光能量产生热效应,容易在加工脆性材料时于通孔的周侧形成裂纹;在对脆性材料进行激光切割时,多采用贝塞尔激光光束进行切割,可以理解的,采用贝塞尔激光光束加工工件时,由于仅能形成近似贝塞尔光束,此时在待加工工件200上所形成的光斑为近似圆形的椭圆形光斑,由于椭圆形光斑在长轴两端的能量较强,此时裂纹便会形成在长轴的两端;在进行激光切割时,使得激光出射机构10与待加工工件200相对移动,以使激光出射机构10沿加工轨迹依次在待加工工件200上加工多个通孔,并可以通过控制激光出射机构10出射的激光光束与待加工工件200之间产生相对转动,以调整激光光束在待加工工件200上形成的光斑方向,以此调整裂纹延伸方向,即可以使得每一通孔的裂纹与该通孔位置的加工轨迹相切或重合,且可以使得相邻的两个通孔形成的裂纹相连,如此设置,当依照上述方式沿加工轨迹以此加工出多个通孔形成的裂片辅助线时,多个通孔的裂纹也依次相连并形成沿加工轨迹封闭的裂纹,以此对打孔时产生的裂纹进行控制,避免在分离产品和残料时由于裂纹向加工轨迹外延伸且不受控而出现崩边等缺陷,提高产品的加工良率。
具体的,本申请提出的激光加工方法中,激光出射机构10在加工完成一个通孔之后,便会移动至预设加工轨迹上相邻的未加工位置,此时,可以是使得激光出射机构10移动,也可以是使待加工工件200移动,或者二者同时移动以加快对位速度;可以理解的,本申请的技术方案需要使得每一加工位置处形成的裂纹沿该位置的预设加工轨迹的切线方向延伸,以使最终连接形成的裂纹与预设加工轨迹近似或重合,此时,当激光出射机构10在加工完成一个通孔且使得该位置的裂纹与预设加工轨迹相切之后,移动至预设加工轨迹上相邻的未加工位置,若当前加工位置与上一加工位置之间的加工轨迹并非是直线轨迹时,当前加工位置和上一加工位置在预设加工轨迹的切线方向便不同,此时,若直接按上一加工位置的激光光束进行加工,便会导致当前加工位置形成的裂纹与预设加工轨迹不相切;本实施例中,使得激光出射机构10出射的激光光束和待加工工件200之间可相对转动,以使得激光出射机构10出射的激光光束在待加工工件200的光斑方向改变,从而可以改变激光出射机构10在当前加工位置形成的裂纹方向,使得裂纹与预设加工轨迹相切或重合,并与上一加工位置的裂纹相连。本实施例中,控制激光出射机构10出射的激光光束与待加工工件200之间产生相对转动,可以是如下实施例中通过驱使激光出射机构10或激光出射机构10中的贝塞尔切割头13转动,也可以是驱使待加工工件200转动,在此不做限定。
因此,可以理解的,本发明的技术方案,使得激光光束在切割产品时在待加工工件200上沿预设加工轨迹打出若干间隔设置的通孔,并且可以通过转动激光光束和待加工工件200的至少其中之一来控制加工每一通孔时产生的裂纹延伸方向,使得每一加工位置处产生的裂纹与预设加工轨迹保持相切或重合,如此设置,当激光出射机构10按加工轨迹在待加工工件200上打出若干间隔设置的通孔时,相邻通孔上的裂纹便会相连,形成一条沿预设加工轨迹封闭的裂纹,继而向待加工工件200施加合适的外力或热量,使产品与残料沿着预设加工轨迹上的通孔和裂纹进行分离,得到最终的产品。可以理解的,由于相邻通孔上的裂纹相连接,可以对打孔时产生的裂纹进行控制,避免裂纹向预设加工轨迹外侧延伸,从而避免产品加工过程中出现崩边等缺陷,保障产品加工品质。
请参照图2,在本申请激光加工方法的一些实施例中,所述控制激光出射机构10出射的激光光束与待加工工件200相对转动,以使激光出射机构10于当前加工位置所形成的通孔的裂纹与预设加工轨迹重合或相切,且与上一通孔的裂纹相连的步骤包括:
步骤S31,获取当前加工位置与上一加工位置在预设加工轨迹上的切线夹角;
步骤S33,根据所述切线夹角,控制所述激光出射机构10出射的激光光束与所述待加工工件200相对转动,以使激光出射机构10于当前加工位置所形成的通孔的裂纹与预设加工轨迹重合或相切,且与上一通孔的裂纹相连。
可以理解的,本申请采用的激光加工方法,主要是使得在预设加工轨迹的相邻两个加工位置中,每一加工位置处形成的裂纹与该加工位置的预设加工轨迹相切或重合。本实施例中,步骤S30具体包括两个步骤,首先获取当前加工位置与上一加工位置之间的切线,从而可以获取当前加工位置相较于上一加工位置的切线偏转角度;继而使得激光光束和待加工工件200之间相对偏转切线偏转角度,如此,便可以使加工位置形成的裂纹方向与预设加工轨迹相切或重合。其中,若夹角角度为0,即两加工位置的切线平行或重合,可以无需转动或使得激光出射机构10出射的激光光束与待加工工件200相对转动180°。
请参照图3,在本申请激光加工方法的一些实施例中,所述按照预设加工轨迹,使激光出射机构10由上一加工位置移动至下一加工位置的步骤之前,还包括:
步骤S01,调整激光出射机构10的脉冲簇和激光参数,使激光出射机构10在待加工工件200上预计形成的通孔的裂纹满足预设条件;
步骤S03,控制激光出射机构10出射的激光光束与待加工工件200相对转动,以使预计形成的通孔的裂纹方向与预设加工轨迹在初始加工位置相切或重合;
步骤S05,控制激光出射机构10在待加工工件200上于初始加工位置加工通孔。
可以理解的,前述技术方案中,通过控制激光出射机构10出射的激光光束与待加工工件200相对转动,从而使得在依次对预设加工轨迹上相邻的两个加工位置加工后,两个加工位置上形成的裂纹均与预设轨迹重合或相切并相互连接。本实施例中,在对待加工工件200初始加工时,定义预设加工轨迹具有初始加工位置,此时预先调整激光出射机构10使激光光束打孔时形成的裂纹方向和裂纹长度保持固定,继而控制激光出射机构10出射的激光光束与待加工工件200相对转动,以使预计形成的通孔的裂纹方向与预设加工轨迹在初始位置相切或重合;具体的,本申请采用的激光出射机构10一般出射贝塞尔激光光束对待加工工件200进行加工,此时,通过调整激光出射机构10的脉冲簇和激光参数,使得激光出射机构10出射的激光光束保持稳定,即保持稳定的光束形状和尺寸以及在待加工工件200上形成稳定朝向和稳定直径的光斑;其中,脉冲簇的调整可以是脉冲相位和脉冲频率等,可以用于调整出射的激光光束的相位,即调整激光光束在待加工工件200上形成的光斑方向,从而可以使得形成的裂纹具有固定的延伸方向,调整激光参数可以是调整激光的输出功率和光束直径等,可以理解的,裂纹是由于加工通孔时材料吸收激光能量产生热效应导致的,调整激光参数便可以控制材料所吸收的能量强度以调整裂纹长度;因此,当采用调试好的激光光束对待加工工件200加工时,待加工工件200上形成的裂纹具有固定的延伸方向和延伸长度。此时,便可以根据调试好的裂纹延伸方向和预设加工轨迹在初始加工位置处的切线方向之间的夹角,控制激光出射机构10出射的激光光束与待加工工件200相对转动,使裂纹方向与初始加工位置的切线方向一致,继而再控制激光出射机构10在待加工工件200的初始加工位置加工通孔,使得初始位置处的裂纹方向和预设加工轨迹相切或重合。
可以理解的,当控制激光出射机构10在待加工工件200上于预设加工轨迹的初始加工位置打孔之后,便可以重复步骤S10和步骤S30,直至加工至预设加工轨迹的终末位置,再进行产品和残料的分离工序即可。
在本申请激光加工方法的一些实施例中,所述激光参数包括输出功率和激光光束直径的至少其中之一。
可以理解的,本申请通过对激光出射机构10的脉冲簇和激光参数以使激光光束打孔时形成的裂纹方向和裂纹长度保持固定,以便后续加工过程中通过转动出射的激光光束和/或转动待加工工件200以调整待加工工件200上的裂纹延伸方向,使得各个加工位置的裂纹与预设加工轨迹重合或相切,且依次相连。本实施例中,激光参数为输出功率和激光光束直径的至少其中一种,其中,激光出射机构10的输出功率决定了激光光束强度,激光光束直径可以根据在待加工工件200上所需加工的通孔直径确定,可以控制激光光束强度以调整材料吸收的能量,从而调整裂纹长度;调整所加工的通孔大小也可对裂纹长度造成影响。
请参照图6和图7,在本申请激光加工方法的一些实施例中,所述控制激光出射机构10出射的激光光束与待加工工件200相对转动的步骤包括:
控制激光出射机构10出射的激光光束转动;
和/或,控制承载待加工工件200的加工平台30转动。
可以理解的,本申请的激光加工方法,主要是使得在预设加工轨迹的相邻两个加工位置中,每一加工位置处形成的裂纹与该加工位置的预设加工轨迹相切或重合,以对所形成的裂纹进行控制。其中,先使上一加工位置处形成的裂纹与预设加工轨迹相切或重合,继而判断当前加工位置的预设加工轨迹的切线与上一加工位置的切线之间的夹角角度,使得激光出射机构10出射的激光光束与待加工工件200相对转动上述夹角角度,以使当前加工位置形成的裂纹方向与预设加工轨迹相切或重合。具体的,本实施例中,可以是控制激光出射机构10出射的激光光束转动,此时,可以是如下实施例中,使得激光出射机构10整体转动,也可以仅是用于整形激光光束的贝塞尔切割头13转动,在此不做限定;也可以是使得承载待加工工件200的加工平台30转动;还可以是使得出射的贝塞尔激光光束和承载待加工工件200的加工平台30均可转动,以使用户可以根据实际需求和使用便捷性选用不同的转动对象进行调整,均可以实现上述相对转动以调整裂纹方向的目的。
请参照图7,在本申请激光加工方法的一些实施例中,所述激光出射机构10包括光源11和贝塞尔切割头13,所述控制激光出射机构10出射的激光光束转动的步骤包括:
控制激光出射机构10转动;
和/或,控制贝塞尔切割头13转动。
在激光出射机构10中,常见的包括光源11和贝塞尔切割头13,光源11出射激光光束,再由贝塞尔切割头13整形形成贝塞尔激光光束以出射在待加工工件200上进行激光加工,在一些实施例中,激光出射机构10还包括光束整形组件17和反射镜19等光学元件,光束整形组件17用于调整所述光源11出射的激光光束的出射角度和光束直径,可以是扩束镜和准直镜的至少一种,反射镜19用于改变激光光路,可以依据实际需求设置多个反射镜19,以提高激光出射机构10结构布局的灵活性;本实施例中,可以是使得激光出射机构10整体可转动设置,即是使得光源11和贝塞尔切割头13整体可绕贝塞尔激光光束所在直线转动,如此设置,可以保持激光出射机构10整体结构的完整性,使得各个部件保持相对位置稳定性,避免因其中部分组件可活动而存在激光光路偏移的风险。还可以是使得贝塞尔切割头13可转动设置,通过改变贝塞尔切割头13的相对位置改变在材料上产生的裂纹方向,使得裂纹方向与工件加工轨迹相切或重合,无需调整整个激光出射机构10的位置,提高了调整裂纹方向的便捷程度,便于用户操作。当然,也可以是使得激光出射机构10整体可转,同时使得贝塞尔切割头13单独可转,可以通过转动整个激光出射机构10和转动贝塞尔切割头13分别实现对裂纹方向粗调和微调的目的。
在一些实施例中,所述激光出射机构10还包括旋转组件15,所述旋转组件15与所述贝塞尔切割头13传动连接。
可以理解的,前述实施例的技术方案中,使得贝塞尔切割头13可转动设置,以调整通孔的裂纹方向。本实施例中,在激光出射机构10中还设置旋转组件15,旋转组件15与贝塞尔切割头13传动连接,用于驱使贝塞尔切割头13的转动。本实施例中,通过在激光出射机构10中设置旋转组件15用于驱使贝塞尔切割头13转动,如此设置,可以提高激光加工装置100的自动化程度,可以通过设定相关运行程序或传感器等控制旋转组件15按加工工序自行驱使贝塞尔切割头13转动,从而使得通孔的裂纹方向可以自动跟随加工轨迹进行改变,无需人工参与,可以及时调整裂纹方向,且提高对裂纹方向调整的精确性,优化切割质量,避免出现崩边问题。
需要说明的是,本实施例中,旋转组件15可以是但不限于带传送组件、行星齿轮组件、棘轮传动组件、转台、涡轮蜗杆传动组件等,在此不做限定。
在本申请激光加工方法的一些实施例中,所述控制激光出射机构10出射的激光光束转动和控制承载待加工工件200的加工平台30转动的步骤中,所述激光出射机构10的激光光束的转动方向和所述加工平台30的转动方向相反。
前述实施例的技术方案中,可以使得激光出射机构10出射的激光光束和加工平台30均可转动,以使得用户可以根据实际需求和使用便捷性选用不同的转动对象进行调整,提高使用的灵活性。本实施例中,激光出射机构10出射的激光光束和加工平台30的转动方向相反,此时,当需要调整裂纹方向时,使得贝塞尔切割头13和加工平台30同时转动,且转动方向相反,如此设置,可以提高调整裂纹方向的速度,提高加工效率。
在本申请激光加工方法的一些实施例中,任意相邻的两个加工位置沿预设加工轨迹的间距相等;
和/或,相邻两个通孔之间的距离不小于6μm。
本申请的技术方案,使得在预设加工轨迹的相邻两个加工位置中,每一加工位置处形成的裂纹与该加工位置的预设加工轨迹相切或重合,并使得两个加工位置的裂纹相连,以在沿预设加工轨迹加工完成所有通孔之后形成一条封闭的沿预设加工轨迹延伸的裂片辅助线,以便于分离产品和残料,降低产品出现崩边的风险。另外,还可以通过对激光出射机构10的激光参数进行调整,以控制裂纹延伸长度。本实施例中,使得任意相邻的两个加工位置沿预设加工轨迹的间距保持一致,此时,可以根据通孔单边裂纹的长度使得相邻两个加工位置的裂纹端部相连,也可以是使得相邻两个加工位置的裂纹交叉或存在部分重合,以确保相邻的两个加工位置的裂纹相连形成封闭的裂纹,避免在分离产品和残料的过程由于裂纹不连续导致出现产品崩边的问题。
在一些实施例中,使得相邻两个通孔之间的距离不小于6μm,如此设置,可以避免待加工工件200上相邻的两个通孔之间距离过近,导致产品和残料在加工通孔的过程中连接强度较低,从而导致在沿预设加工轨迹加工通孔的阶段便出现产品和残料之间断裂分离,容易出现产品崩边等问题。其中,可以根据待加工工件200的厚度,预计加工完成的产品的形状尺寸等设置相邻两个加工位置之间的间距,在此不做限定。
请参照图4,在本申请激光加工方法的一些实施例中,所述控制激光出射机构10出射的激光光束与待加工工件200相对转动,以使激光出射机构10于当前加工位置所形成的通孔的裂纹与预设加工轨迹重合或相切,且与上一通孔的裂纹相连的步骤之后,还包括:
步骤S50,沿预设加工轨迹分离产品和残料。
本实施例中,在激光出射机构10沿预设加工轨迹依次在待加工工件200上自初始加工位置加工至终末加工位置之后,待加工工件200上便形成了由通孔和裂纹连接形成的分隔产品和残料的裂片辅助线,此时,仅需沿裂片辅助线分割产品和残料便可以得到产品,裂片辅助线的设置,可以降低产品分离时出现崩边等缺陷。
请参照图5,在本申请激光加工方法的一些实施例中,所述沿预设加工轨迹分离产品和残料的步骤包括:
步骤S51,向产品或残料施加外力以使产品和残料沿预设加工轨迹分离。
本实施例中,通过对残料或产品施加外力的方式以使产品和残料沿裂片辅助线分离,此时,可以按压产品或残料,以使裂片辅助线完全断裂,从而分离产品和残料,得到最终的产品。
在一些实施例中,所述沿预设加工轨迹分离产品和残料的步骤包括:
步骤S53,向产品或残料加热以使产品和残料沿预设加工轨迹分离。
本实施例中,通过对产品或残料加热,使得产品或残料受热膨胀,而向裂片辅助线一侧膨胀时,便会使得依旧相连未完全断料的裂纹挤压断裂,从而使得产品和残料分离,得到最终的产品。
请参照图6和图7,本申请还提出一种激光加工装置100,可用于实现上述任一实施例中的激光加工方法,其中,激光加工装置100包括激光出射机构10和加工平台30,使得激光出射机构10出射的激光光束和加工平台30上的待加工工件200的其中之一可转动设置,从而可以通过转动激光光束或待加工工件200以改变在待加工工件200上的光斑的方向,从而调整待加工工件200上的裂纹方向;例如使得激光出射机构10整体可转动设置或使得用于整形激光光束的贝塞尔切割头13可转动设置,此时使得加工平台30上的待加工工件200保持摆放方向固定,此时通过转动激光出射机构10或贝塞尔切割头13便可以使得贝塞尔激光光束在待加工工件200上形成的光斑转动,以调整待加工工件200上加工形成的裂纹方向;当然,也可以使得待加工工件200可转动,例如使得加工平台30可转动以带动待加工工件200转动,或者,使得待加工工件200可转动地设于加工平台30,均可通过转动待加工工件200调整待加工工件200上的光斑方向,从而调整待加工工件200上加工形成的裂纹方向;或者,使得激光出射机构10整体可转动设置或使得用于整形激光光束的贝塞尔切割头13可转动设置,同时使得加工平台30可带动待加工工件200转动或待加工工件200可相对加工平台30转动,如此设置,同样可以对贝塞尔激光光束在待加工工件200上形成的光斑方向进行调整,从而调整待加工工件200上加工形成的裂纹方向。如此设置,当依照上述方式沿加工轨迹以此加工出多个通孔形成的裂片辅助线时,多个通孔的裂纹也依次相连并形成沿加工轨迹封闭的裂纹,以此对打孔时产生的裂纹进行控制,避免在分离产品和残料时由于裂纹向加工轨迹外延伸且不受控而出现崩边等缺陷,提高产品的加工良率。
可以理解的,在激光加工装置100中,还需使得激光出射机构10出射的贝塞尔激光光束沿加工轨迹移动,可以是使得激光出射机构10可平移和/或加工平台30可平移,在此不做限定。
可以理解的,当采用本申请提出的激光加工装置100和上述激光加工方法进行加工时,使得激光光束在切割产品时在待加工工件200上沿预设加工轨迹打出若干间隔设置的通孔,并且可以通过转动激光光束和待加工工件200的至少其中之一来控制加工每一通孔时产生的裂纹延伸方向,使得每一加工位置处产生的裂纹与预设加工轨迹保持相切或重合,如此设置,当激光出射机构10按加工轨迹在待加工工件200上打出若干间隔设置的通孔时,相邻通孔上的裂纹便会相连,形成一条沿预设加工轨迹封闭的裂纹,继而向待加工工件200施加合适的外力或热量,使产品与残料沿着预设加工轨迹上的通孔和裂纹进行分离,得到最终的产品。可以理解的,由于相邻通孔上的裂纹相连接,可以对打孔时产生的裂纹进行控制,避免裂纹向预设加工轨迹外侧延伸,从而避免产品加工过程中出现崩边等缺陷,保障产品加工品质。
以上所述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,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种激光加工方法,其特征在于,所述激光加工方法包括如下步骤:
按照预设加工轨迹,使激光出射机构由上一加工位置移动至下一加工位置;
控制激光出射机构出射的激光光束与待加工工件相对转动,以使激光出射机构于当前加工位置所形成的通孔的裂纹与预设加工轨迹重合或相切,且与上一通孔的裂纹相连。
2.如权利要求1所述的激光加工方法,其特征在于,所述控制激光出射机构出射的激光光束与待加工工件相对转动,以使激光出射机构于当前加工位置所形成的通孔的裂纹与预设加工轨迹重合或相切,且与上一通孔的裂纹相连的步骤包括:
获取当前加工位置与上一加工位置在预设加工轨迹上的切线夹角;
根据所述切线夹角,控制激光出射机构出射的激光光束与待加工工件相对转动,以使激光出射机构于当前加工位置所形成的通孔的裂纹与预设加工轨迹重合或相切,且与上一通孔的裂纹相连。
3.如权利要求1所述的激光加工方法,其特征在于,所述按照预设加工轨迹,使激光出射机构由上一加工位置移动至下一加工位置的步骤之前,还包括:
调整激光出射机构的脉冲簇和激光参数,使激光出射机构在待加工工件上预计形成的通孔的裂纹满足预设条件;
控制激光出射机构出射的激光光束与待加工工件相对转动,以使预计形成的通孔的裂纹与预设加工轨迹在初始加工位置相切或重合;
控制激光出射机构在待加工工件上于初始加工位置加工通孔。
4.如权利要求3所述的激光加工方法,其特征在于,所述激光参数包括输出功率和激光光束直径的至少其中之一。
5.如权利要求1所述的激光加工方法,其特征在于,所述控制激光出射机构出射的激光光束与待加工工件相对转动的步骤包括:
控制激光出射机构出射的激光光束转动;
和/或,控制承载待加工工件的加工平台转动。
6.如权利要求5所述的激光加工方法,其特征在于,所述激光出射机构包括光源和贝塞尔切割头,所述控制激光出射机构出射的激光光束转动的步骤包括:
控制激光出射机构转动;
和/或,控制贝塞尔切割头转动。
7.如权利要求5所述的激光加工方法,其特征在于,所述控制激光出射机构出射的激光光束转动和控制承载待加工工件的加工平台转动的步骤中,所述激光出射机构的激光光束的转动方向和所述加工平台的转动方向相反。
8.如权利要求1所述的激光加工方法,其特征在于,任意相邻的两个加工位置沿预设加工轨迹的间距相等;
和/或,相邻两个通孔之间的距离不小于6μm。
9.如权利要求1至8任一项中所述的激光加工方法,其特征在于,所述控制激光出射机构出射的激光光束与待加工工件相对转动,以使激光出射机构于当前加工位置所形成的通孔的裂纹与预设加工轨迹重合或相切,且与上一通孔的裂纹相连的步骤之后,还包括:
沿预设加工轨迹分离产品和残料。
10.如权利要求9所述的激光加工方法,其特征在于,所述沿预设加工轨迹分离产品和残料的步骤包括:
向产品或残料施加外力以使产品和残料沿预设加工轨迹分离;
或,向产品或残料加热以使产品和残料沿预设加工轨迹分离。
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