一种无限幅面的激光加工方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无限幅面的激光加工方法及装置。加工过程为：将待加工工件固定于伺服平台上，控制伺服平台移动采集并识别工件上的定位点，根据定位点确定工件上每条待加工线段的起点和终点在运动坐标系中的初始坐标；根据初始坐标确定所有待加工线段的长度和方向以及起始加工点，确定所有线段的加工顺序以及伺服平台和扫描振镜的运动轨迹；根据确定的加工顺序及运动轨迹控制伺服平台和扫描振镜协同运动实现对待加工工件的加工。本发明专利技术结构简单、使用方便，其适用于大幅面加工件的连续激光加工、极大程度的提高激光加工的效率；采用伺服平台和扫描振镜同步协同运动，具有精密性、无限幅面性、高速性的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种无限幅面的激光加工方法及装置
本专利技术涉及一种激光加工方法和设备，属于激光加工
，尤其涉及一种无限幅面的激光加工方法及设备。
技术介绍
激光加工系统根据激光运动与否可分为定光式和动光式两种，定光式激光切割系统的加工原理是：在工作过程中光路固定，依靠伺服平台与激光头之间的相对运动实现对工件的加工，以传统的灯泵浦Nd：YAG定光式激光切割系统为典型代表，这一类加工方法的优点是误差较小，原理简单、成本较低、精度较高，适用于小批量、零散加工、以及对速度和效率要求不高的场合；这一类加工方法的缺点是：加工速度慢，效率低，小孔以及微孔无法加工。定光式激光切割系统的缺点是由于伺服平台的运动速度慢导致的，其速度最快也就200mm/s，由于这是系统本身的缺陷，所以无法克服。动光式激光切割系统的加工原理是依靠受计算机控制的两个振镜实现激光的2维高速扫描，从而完成高速切割加工。振镜扫描速度比工作台的移动速度快得多，一般可以达到1000mm/s以上。动光式激光切割系统优点在于精度高、加工速度快，小孔以及微孔无法加工；动光式激光切割系统的缺点在于振镜单次加工幅面小。由于动光式激光切割的加工效率比定光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无限幅面的激光加工方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，定义伺服平台坐标系为运动坐标系，扫描振镜坐标系为静止坐标系，将待加工工件固定于伺服平台上，控制伺服平台移动采集并识别工件上的定位点，根据定位点确定工件上每条待加工线段的起点和终点在运动坐标系中的初始坐标；步骤2，根据步骤1中得到的初始坐标确定所有待加工线段的长度和方向以及起始加工点；步骤3，根据步骤1和步骤2确定的数据分别确定所有线段的加工顺序以及伺服平台和扫描振镜的运动轨迹；步骤4，根据上述确定的加工顺序及运动轨迹控制伺服平台和扫描振镜协同运动实现对待加工工件的加工。

【技术特征摘要】
1.一种无限幅面的激光加工方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，定义伺服平台坐标系为运动坐标系，扫描振镜坐标系为静止坐标系，将待加工工件固定于伺服平台上，控制伺服平台移动采集并识别工件上的定位点，根据定位点确定工件上每条待加工线段的起点和终点在运动坐标系中的初始坐标；步骤2，根据步骤1中得到的初始坐标确定所有待加工线段的长度和方向以及起始加工点；步骤3，根据步骤1和步骤2确定的数据分别确定所有线段的加工顺序以及伺服平台和扫描振镜的运动轨迹；步骤4，根据上述确定的加工顺序及运动轨迹控制伺服平台和扫描振镜协同运动实现对待加工工件的加工。2.根据权利要求1所述的无限幅面的激光加工方法，其特征在于：确定所有待加工线段的加工顺序包括以下步骤：1)、根据上一条加工完成的线段终点的初始坐标，分别计算从上一条线段的终点跳到剩余所有未加工线段的起点所用的时间；2)、比较计算的所有时间的大小，取时间最小的起点所在的线段为下一条待加工线段；3)、以下一条待加工线段的终点为基础重复步骤1)和步骤2)，直至确定完所有待加工线段的加工顺序。3.根据权利要求2所述的无限幅面的激光加工方法，其特征在于：采用如下公式计算从上一条线段的终点跳到剩余第i条未加工线段的起点所用的时间ti，ti＝max(t1,t2)，其中，当Lx≥0时，若Lx≤a-x0，则若Lx＞a-x0，则当Lx＜0时，若|Lx|≤x0，则若|Lx|＞x0，则当Ly≥0时，若Ly≤b-y0，则若Ly＞b-y0，则当Ly＜0时，若|Ly|≤y0，则若|Ly|＞y0，则坐标P0(U0,V0)为上一条加工完成的线段终点在运动坐标系中的初始坐标，坐标Pi(Ui,Vi)为剩余第i条未加工线段的起点在运动坐标系中的初始坐标，坐标Z0(x0,y0)为上一条加工完成的线段终点在静止坐标系中的实际坐标，t1、t2分别为从上一条线段的终点跳到剩余第i条未加工线段的起点的横、纵方向的时间，a、b分别为扫描振镜加工范围的长、宽，Vzx、Vzy分别为扫描振镜在x、y方向的移动速度，Vpx、Vpy分别为伺服平台在x、y方向的移动速度，i取值为1、2……n，n为剩余所有未加工线段的条数。4.根据权利要求1所述的无限幅面的激光加工方法，其特征在于：确定伺服平台的运动轨迹为：伺服平台以设定的速度沿确定的所有待加工线段的加工顺序依次移动形成的轨迹，其中在每条待加工线段上的轨迹是起点和终点之间的直线段形成的轨迹。5.根据权利要求4所述的无限幅面的激光加工方法，其特征在于：每条待加工线段的起点的实际坐标P’1(U’1,V’1)通过以下公式确定若Lx≥0且Lx≤a-x0，则ΔUx＝Vpxt1，若Lx≥0且Lx＞a-x0，则若Lx＜0且|Lx|≤x0，则ΔUx＝-Vpxt1，若Lx＜0且|Lx|＞x0，则若Ly≥0且Ly≤b-y0，则ΔUy＝Vpyt2，若Ly≥0且Ly＞b-y0，则若Ly＜0且|Ly|≤y0，则ΔUy＝-Vpyt2，若Ly＜0且|Ly|＞y0，则其中，坐标P0(U0,V0)为上一条加工完成的线段终点在运动坐标系中的初始坐标，坐标P1(V1,V1)为该条待加工线段的起点在运动坐标系中的初始坐标，坐标P’0(U’0,V’0)为上一条加工完成的线段终点在运动坐标系中的实际坐标，坐标Z0(x0,y0)为上一条加工完成的线段终点在静止坐标系中的实际坐标，Vzx、Vzy分别为扫描振镜在x、y方向的移动速度，Vpx、Vpy分别为伺服平台在x、y方向的移动速度，a、b分别为扫描振镜加工范围的长、宽。6.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡兵，曹红兵，应花山，彭涛，冉秋兵，
申请(专利权)人：华中科技大学，武汉元禄光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42