[發(fā)明專利]一種激光加工系統(tǒng)及激光加工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010692042.1
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111805100B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊小君;張寶;王自
• 申請（專利權(quán)）人: 西安中科微精光子科技股份有限公司
• 主分類號: B23K26/382
• 分類號: B23K26/382;B23K26/70
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 孟潔

1.一種激光加工系統(tǒng)，其特征在于，包括：

激光器，光束掃描模塊，聚焦系統(tǒng)，激光從所述激光器發(fā)出，經(jīng)過光束掃描模塊控制器進(jìn)行軌跡運(yùn)動，通過聚焦系統(tǒng)聚焦在加工表面；

還包括分光平板和光束檢測成像模塊，所述分光平板位于所述光束掃描模塊與所述聚焦系統(tǒng)之間，由加工表面反射的激光通過所述分光平板入射至所述光束檢測成像模塊；

所述光束檢測成像模塊設(shè)置有成像組件和微動機(jī)構(gòu)，在開始加工時，CCD相機(jī)通過微動機(jī)構(gòu)驅(qū)動使得成像最清晰；

所述光束檢測成像模塊監(jiān)測加工表面并將其驅(qū)動至圖像最清晰位置，記錄監(jiān)測圖像各區(qū)域的灰度值；

將監(jiān)測圖像處理成n個扇形區(qū)域并記錄其灰度值信息，當(dāng)監(jiān)測到所述n個扇形區(qū)域中的1個或多個區(qū)域低于灰度值條件閾值時，將相應(yīng)位置信號和控制信號發(fā)送至激光器控制器，在掃描經(jīng)過該區(qū)域時，關(guān)閉該扇形區(qū)域激光輸出。

2.如權(quán)利要求1所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)開始加工時，所述微動機(jī)構(gòu)驅(qū)動成像組件移至最遠(yuǎn)端，以設(shè)定步長移動成像組件并計算每個步長的圖像清晰度值，比較各個步長的圖像清晰度值找到最大值，通過所述微動機(jī)構(gòu)使所述成像組件移動至最大值處。

3.如權(quán)利要求2所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于，所述分光平板正面鍍有增透膜并且反面鍍有防反射膜。

4.如權(quán)利要求3所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于，所述光束掃描模塊是PZT微動平臺或雙光楔模組。

5.一種激光加工方法，其特征在于，包括以下步驟：

S101、初始化加工設(shè)備并設(shè)置激光工藝參數(shù)；

S102、通過控制光束掃描模塊使激光光束在加工表面做螺旋面掃描加工，通過光束檢測成像模塊監(jiān)測加工表面并將其驅(qū)動至圖像最清晰位置，記錄監(jiān)測圖像各區(qū)域的灰度值；

S103、當(dāng)判斷監(jiān)測圖像出現(xiàn)圓形缺口，則光束掃描模式設(shè)置為環(huán)形掃描模式；

S104、當(dāng)判斷監(jiān)測圖像中的區(qū)域灰度低于閾值時，關(guān)閉該區(qū)域激光輸出，其余區(qū)域繼續(xù)掃描加工；

S105、當(dāng)判斷監(jiān)測圖像的全部區(qū)域灰度均低于閾值時，結(jié)束孔加工；

將監(jiān)測圖像處理成n個扇形區(qū)域并記錄其灰度值信息，當(dāng)監(jiān)測到所述n個扇形區(qū)域中的1個或多個區(qū)域低于灰度值條件閾值時，將相應(yīng)位置信號和控制信號發(fā)送至激光器控制器，在掃描經(jīng)過該區(qū)域時，關(guān)閉該扇形區(qū)域激光輸出。

6.如權(quán)利要求5所述的激光加工方法，其特征在于，所述n為36，所述灰度值條件閾值為8。

7.如權(quán)利要求6所述的激光加工方法，其特征在于，將監(jiān)測圖像中n個扇形區(qū)域中的相鄰3個的灰度值信息求平均值，判斷其是否低于條件閾值，當(dāng)?shù)陀跅l件閾值時，關(guān)閉該3個區(qū)域的激光輸出，Z軸每進(jìn)給一次，判斷3次。

8.如權(quán)利要求5所述的激光加工方法，其特征在于，當(dāng)判斷所述n個扇形區(qū)域中的1個或多個區(qū)域低于灰度值條件閾值時，激光設(shè)置為低功率且加工參數(shù)調(diào)整為正離焦。

9.如權(quán)利要求8所述的激光加工方法，其特征在于，激光為飛秒激光或皮秒激光。