[發明專利]一種基于折射式掃描系統的激光異形微孔的加工系統

無效

• 申請號: 201210117286.2
• 申請日: 2012-04-20
• 公開（公告）號: CN102615425A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 潘涌;駱公序;安博言;陳俊;姜兆華;張偉
• 申請（專利權）人: 上海市激光技術研究所
• 主分類號: B23K26/04
• 分類號: B23K26/04;B23K26/38
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

1.一種基于折射式掃描系統的激光異形微孔的加工系統，包括高光束質量激光輸出系統、聚焦鏡組、光束掃描系統、調焦機構、加工件吸附定位位移系統和計算機控制系統，其特征在于，所述光束掃描系統為一折射式掃描系統，它包括兩個平行平板、兩個振鏡電機以及相應的控制模塊，兩個平行平板具有相同厚度，其入光面和出光面均鍍有對應激光波長的增透膜，兩個振鏡電機帶動平行平板相對入射光束快速偏轉掃描，兩個平行平板偏轉掃描方向互相垂直，它們的組合運動使得激光束在工件表面走出任意形狀的加工軌跡，通過振鏡電機的控制模塊，根據異形微孔激光加工軌跡控制兩個平行平板相對入射光束的光軸快速偏轉掃描。

2.根據權利要求1所述的基于折射式掃描系統的激光異形微孔的加工系統，其特征在于，所述高光束質量激光輸出系統，包括激光器、光束擴束及激光傳輸系統，采用輸出納秒或更短脈寬的全固態脈沖激光器，采用電腦控制激光的開關信號及調節激光器的輸出功率和重復頻率，經由擴束鏡擴束和激光傳輸系統的傳輸至聚焦鏡組處。

3.根據權利要求1所述的基于折射式掃描系統的激光異形微孔的加工系統，其特征在于，所述聚焦鏡組是使激光平行光束經聚焦鏡組聚焦后在加工工件上的光斑達到或接近衍射極限，并使其工作距離長達能使激光聚焦鏡組和工件之間的光路中容納折射式掃描系統。

4.根據權利要求1所述的基于折射式掃描系統的激光異形微孔的加工系統，其特征在于，所述調焦機構，聚焦鏡組和折射式掃描系統作為整體由調焦機構調節與加工工件之間的距離，使加工面位于激光聚焦鏡組的焦平面上。

5.根據權利要求1所述的基于折射式掃描系統的激光異形微孔的加工系統，其特征在于，所述加工件吸附定位位移系統，包括加工件安裝機構及二維位移平臺，安裝機構具有定位套準功能，并使加工件的表面水平及平整；微孔加工的中心位置是由高精度的二維工作位移平臺來實現，其定位精度及重復定位精度均優于5微米。

6.根據權利要求1所述的一種基于折射式掃描系統的激光異形微孔的加工系統，其特征在于，所述計算機控制系統包括硬件系統和軟件系統，計算機系統中加裝運動控制卡，同步控制激光開關、激光器輸出功率和重復頻率調節、控制平行平板相對入射光軸分別向兩個垂直方向的偏轉掃描、激光調焦及二維工作位移平臺的運動和定位套準，所述的計算機軟件系統主要包括：

（1）激光器控制模塊：控制激光的開關、調節激光器輸出功率和重復頻率工作參數；

（2）振鏡掃描控制模塊：控制振鏡電機帶動平行平板分別相對激光光軸的兩個垂直方向作偏轉掃描；

（3）調焦模塊：控制調焦機構調節激光聚焦鏡組與加工工件之間的距離，保證加工面位于激光聚焦鏡組的焦平面上；

（4）位移控制模塊：控制高精度二維工作位移平臺定點移動，實現微孔列陣中心點位置的確定。