[發(fā)明專利]一種激光加工的協(xié)作方法、系統(tǒng)、設備和介質

在審

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• 申請日: 2020-06-02
• 公開（公告）號: CN111604581A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設計）人: 史強;胡海龍;周立海
• 申請（專利權）人: 煙臺魔技納米科技有限公司
• 主分類號: B23K26/00
• 分類號: B23K26/00;B23K26/08;B23K26/70
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 柳欣

本發(fā)明公開了一種激光加工的協(xié)作方法、系統(tǒng)、設備和介質，包括：根據目標圖形上的待加工點，將目標圖形分解為加工光束的運動路徑和機械運動平臺的運動路徑；根據加工光束的運動路徑和機械運動平臺的運動路徑上待加工點的坐標信息，確定加工光束和機械運動平臺的移動速度；令加工光束沿所述加工光束的運動路徑移動，令機械運動平臺沿所述機械運動平臺的運動路徑移動。本發(fā)明通過將目標圖形進行逐點分解，由加工光束和機械運動平臺配合進行加工，運動規(guī)劃以目標圖形整體為路徑，加工光束和機械運動平臺以連續(xù)運動的方式進行運動，不需要進行區(qū)塊劃分和拼接，因此單次加工范圍不受視場限制，解決由于拼接產生的邊界錯位、重復加工和角度偏轉等問題。

技術領域

本發(fā)明涉及光學加工領域，特別是涉及一種激光加工的協(xié)作方法、系統(tǒng)、設備和介質。

背景技術

目前激光加工制造技術正處在高速發(fā)展時期，并且向著更高精度、更快的速度、更大尺度加工的方向發(fā)展，同時這也是智能制造行業(yè)發(fā)展的趨勢和市場的需求。現(xiàn)有的激光加工過程，通常是利用聚焦后的激光光斑與待加工材料之間的相對空間移動實現(xiàn)的，此種相對移動以高精度、高速、大移動范圍為改進目標。而目前的運動控制設備無法同時滿足以上三個要求。光束偏轉設備，例如高速振鏡和衍射偏轉元件可通過控制出射光束的角度，快速調整光斑在聚焦平面的位置，但是由于聚焦透鏡的視場限制，聚焦光斑的移動范圍，即激光加工尺寸范圍受限。

現(xiàn)有技術中如需要實現(xiàn)大于聚焦透鏡視場范圍的加工目標，需將待加工材料固定于機械移動平臺之上，將已加工部分移出或部分移出透鏡視場范圍，并在新的視場范圍內進行再次加工，兩次或多次加工的圖形邊界通過機器視覺或機械平臺運動傳感器進行邊界拼接，從而實現(xiàn)大于聚焦透鏡視場范圍的激光加工，但多次拼接會產生邊界錯位、重復加工和角度偏轉等問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種能控制加工光束和機械運動平臺做配合協(xié)作運動的激光加工的協(xié)作方法、系統(tǒng)、設備和介質，從而減小加工誤差。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種激光加工的協(xié)作方法，包括以下步驟：

根據目標圖形上的待加工點，將目標圖形分解為加工光束的運動路徑和機械運動平臺的運動路徑；

根據加工光束的運動路徑和機械運動平臺的運動路徑上待加工點的坐標信息，確定加工光束和機械運動平臺的移動速度，所述每個待加工點上的加工光束和機械運動平臺的速度矢量和指向下一待加工點；

令加工光束沿所述加工光束的運動路徑移動，令機械運動平臺沿所述機械運動平臺的運動路徑移動。

可選地，所述令加工光束沿所述加工光束的運動路徑移動，令機械運動平臺沿所述機械運動平臺的運動路徑移動，包括：

令加工光束和機械運動平臺同時開始運動，或以可知的延遲先后進行運動，并在運動過程中使用同一計數器進行信號觸發(fā)的運動同步。

可選地，所述令加工光束和機械運動平臺同時開始運動，或以可知的延遲先后進行運動，并在運動過程中使用同一計數器進行信號觸發(fā)的運動同步后，還包括：

所述加工光束和機械運動平臺間以特定頻率進行數據通信，并進行運動補償。

可選地，所述令加工光束沿所述加工光束的運動路徑移動，令機械運動平臺沿所述機械運動平臺的運動路徑移動，包括：

加工光束通過光束偏轉設備在聚焦透鏡的工作視場內調整出射光斑的加工角度和加工位置，令所述加工光束在聚焦透鏡的工作視場內沿所述加工光束的運動路徑移動；

機械運動平臺上固定有待加工材料，在所述待加工材料上加工所述待加工的目標圖形，令所述機械運動平臺沿所述機械運動平臺的運動路徑移動。

可選地，所述令所述加工光束在聚焦透鏡的工作視場內沿所述加工光束的運動路徑移動，包括：