[發(fā)明專利]一種激光切割裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610874609.0
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN107876971A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋春峰;徐文;孫杰
• 申請（專利權(quán)）人: 上海微電子裝備（集團(tuán)）股份有限公司
• 主分類號(hào): B23K26/046
• 分類號(hào): B23K26/046;B23K26/38;B23K26/08
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31237
• 代理人: 屈蘅,李時(shí)云

1.一種激光切割裝置，其特征在于，包括：系統(tǒng)控制器以及沿光路依次設(shè)置的激光器、準(zhǔn)直擴(kuò)束單元、光束整形單元和工件臺(tái)；所述工件臺(tái)上設(shè)有吸盤機(jī)構(gòu)和光束輪廓測量單元，所述吸盤機(jī)構(gòu)吸附待切割對象，所述光束輪廓測量單元的探測面與所述吸盤機(jī)構(gòu)表面的垂向高度相同；所述系統(tǒng)控制器接收所述光束輪廓測量單元的信號(hào)，并控制所述激光器、準(zhǔn)直擴(kuò)束單元、工件臺(tái)以及光束輪廓測量單元工作；所述準(zhǔn)直擴(kuò)束單元包括倍率連續(xù)可調(diào)的鏡組，所述系統(tǒng)控制器接收的所述光束輪廓測量單元反饋的光束能量強(qiáng)度，同時(shí)根據(jù)所述待切割對象的厚度，調(diào)節(jié)所述鏡組的倍率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光切割裝置，其特征在于，還包括調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述系統(tǒng)控制器通過控制所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)來調(diào)節(jié)所述鏡組的倍率。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光切割裝置，其特征在于，還包括電動(dòng)機(jī)構(gòu)控制器，所述系統(tǒng)控制器通過發(fā)送信號(hào)至所述電動(dòng)機(jī)構(gòu)控制器來控制所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)所述鏡組的倍率。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光切割裝置，其特征在于，還包括工件臺(tái)控制器，所述系統(tǒng)控制器通過發(fā)送信號(hào)至所述工件臺(tái)控制器來控制所述工件臺(tái)沿垂向和水平向運(yùn)動(dòng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光切割裝置，其特征在于，還包括激光控制器，所述系統(tǒng)控制器通過發(fā)送信號(hào)至所述激光控制器來控制所述激光器工作。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光切割裝置，其特征在于，所述光束整形單元包括錐形棱鏡。

7.一種激光切割裝置的激光切割方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：所述激光器發(fā)出的光束經(jīng)準(zhǔn)直擴(kuò)束單元進(jìn)行擴(kuò)束，并通過光束整形單元形成Bessel光束，入射到所述工件臺(tái)的被切割對象和光束輪廓測量單元上；

S2：所述光束輪廓測量單元對Bessel光束在垂向上的三維能量強(qiáng)度進(jìn)行探測，并將探測到的數(shù)據(jù)上傳至系統(tǒng)控制器；

S3：所述系統(tǒng)控制器根據(jù)光束輪廓測量單元探測到的數(shù)據(jù)和待切割對象的厚度控制調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對準(zhǔn)直擴(kuò)束單元中鏡組的倍率進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)光束整形單元入射光束的直徑。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光切割方法，其特征在于，所述系統(tǒng)控制器通過電動(dòng)機(jī)構(gòu)控制器驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對準(zhǔn)直擴(kuò)束單元中鏡組的倍率進(jìn)行調(diào)節(jié)。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光切割方法，其特征在于，所述系統(tǒng)控制器通過工件臺(tái)控制器帶動(dòng)工件臺(tái)沿垂向運(yùn)動(dòng)，從而使光束輪廓測量單元進(jìn)行垂向掃描，實(shí)現(xiàn)垂向上Bessel光束三維能量強(qiáng)度探測。