[發明專利]激光處理系統及處理方法

有效

• 申請號: 201910322531.5
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN111822849B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 曹洪濤;代雨成;劉亮;黃旭升;楊柯;呂啟濤;左雙全;高云峰
• 申請（專利權）人: 大族激光科技產業集團股份有限公司
• 主分類號: B23K26/03
• 分類號: B23K26/03;B23K26/082;B08B13/00;B08B7/00
• 代理公司: 深圳市世聯合知識產權代理有限公司 44385
• 代理人: 汪琳琳

本申請公開了一種激光處理系統及處理方法，激光處理系統包括控制器、激光器以及紅外相機，控制器分別連接激光器和紅外相機；其中，激光器用于發射激光光束，以對待處理工件的待處理面進行處理；紅外相機用于獲取待處理面的實時溫度值，并將實時溫度值反饋給控制器，控制器根據實時溫度值調節激光器的參數，以使得待處理面的溫度在閾值溫度值范圍內。通過上述方式，本申請能夠保證激光處理過程中，待處理工件的待處理面溫度不高于閾值溫度值，實現對激光處理過程中的無損處理。

技術領域

本申請涉及激光技術領域，特別是涉及一種激光處理系統及處理方法。

背景技術

激光因其單色性好、亮度高、方向性好被應用于各行各業，例如激光清洗以及利用激光加熱熱熔膠等，其主要原理是采用高能激光束照射到待處理工件的表面，激光作用在待處理工件的表面時局部溫度升高，從而對待處理面進行例如清洗、加熱等處理。

但是，在激光進行例如清洗等工藝時，很容易造成激光的單脈沖能量過大，激光作用在待處理對象表面產生的局部溫度過高，將會導致損壞待處理工件的基底層材料，無法保證激光處理過程的有效進行。

發明內容

本申請主要解決的技術問題是提供一種激光處理系統及處理方法，能夠解決現有技術中激光處理過程中因激光的單脈沖能量過大，激光作用在待處理對象表面產生的局部溫度過高，導致待處理面等材料損壞的問題。

為解決上述技術問題，本申請采用的一個技術方案是：提供一種激光處理系統，所述激光處理系統包括控制器、激光器以及紅外相機，所述控制器分別連接所述激光器和所述紅外相機；其中，所述激光器用于發射激光光束，以對待處理工件的待處理面進行處理；所述紅外相機用于獲取所述待處理面的實時溫度值，并將所述實時溫度值反饋給所述控制器，所述控制器根據所述實時溫度值調節所述激光器的參數，以使得所述待處理面的溫度在閾值溫度值范圍內。

其中，所述激光處理系統還包括光學組件，所述光學組件和所述控制器連接且設置于所述激光光束的出射光路上，用于對所述激光光束進行聚焦。

其中，所述光學組件進一步包括依次設置于所述激光光束出射光路上的擴束鏡、振鏡系統以及聚焦鏡頭；所述擴束鏡用于對所述激光光束進行擴束和準直，所述振鏡系統將擴束和準直后的激光光束傳輸至所述聚焦鏡頭，以使得所述激光光束匯聚至所述待處理工件的所述待處理面上。

其中，所述控制器還用于控制所述振鏡系統掃描參數，從而使得所述待處理工件的所述待處理面的溫度保持在閾值溫度值范圍內。

其中，所述聚焦鏡頭的焦距范圍為280mm-320mm，聚焦光斑的大小范圍為90um-130um。

其中，所述紅外相機的監測溫度范圍為-30℃-250℃，監測精度范圍為-2℃-+2℃。

其中，所述紅外相機監測波段的波長范圍為8-14μm。

其中，所述激光處理系統還包括升降機構，所述激光器架設于所述升降機構上，用于調節所述激光器發出的激光光束到所述待處理面的距離。

為解決上述技術問題，本申請采用的另一個技術方案是：提供一種激光處理方法，根據所述待處理工件的所述待處理面預先配置激光處理參數，所述激光處理參數至少包括所述待處理面的閾值溫度值以及所述激光器的參數；控制激光器根據所述激光處理參數發射激光光束至所述待處理面；接收來自所述紅外相機反饋的所述待處理面的實時溫度值；判斷所述實時溫度值是否大于所述閾值溫度值；若判斷為是，則調節所述激光器的參數和/或所述振鏡系統的掃描參數，以使得所述待處理面的實時溫度值小于所述閾值溫度值。

本申請的有益效果是：區別于現有技術的情況，本申請提供一種激光處理系統及處理方法，通過紅外相機對待處理工件表面溫度進行實時監測，并建立溫度閉環反饋，實時調整激光器的參數，能夠保證激光處理過程中，待處理工件的待處理面溫度不高于閾值溫度值，確保激光處理作業能正常的進行，實現對激光處理過程中的無損處理。