一种激光切割方法及激光切割系统技术方案

本发明专利技术公开了一种激光切割方法及激光切割系统。此激光切割方法包括：获取待切割工件的实际厚度；根据所述待切割工件的实际厚度，判断是否调整预设切割工艺参数；若是，则根据所述待切割工件的实际厚度、激光切割方式和切割光束类型对激光切割时的工艺参数进行调整，并使用调整后工艺参数的激光进行激光切割；若否，则使用所述预设切割工艺参数的激光进行激光切割。本发明专利技术的技术方案，通过对激光切割时的工艺参数进行调整，并使用调整后工艺参数的激光进行激光切割，可使激光切割所用的工艺参数与待切割工件的实际厚度相适应，解决了通常采用固定的预设参数切割不同厚度的待切割工件时产生的切割光束利用率不高或工件切割不完全的问题。完全的问题。完全的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种激光切割方法及激光切割系统


[0001]本专利技术实施例涉及透明材料激光切割
，尤其涉及一种激光切割方法及激光切割系统。

技术介绍

[0002]目前透明材料激光切割方法主要包括烧蚀切割和改性切割，烧蚀切割是指激光脉冲作用在材料表面，通过熔融、汽化或电离等形式带走材料，并逐步深入的切割方式；改性切割是将激光束聚焦到材料内部，通过多光子吸收和隧穿电离等作用永久改变材料折射率的切割方式。
[0003]利用激光切割透明材料时，通常会设定固定的预设位置及固定的预设切割深度(预设切割深度一般为激光光束的焦深)，且预设切割深度一般设定为常用工件的厚度，这样，在切割厚度较小(待切割工件厚度小于预设切割深度)的工件时导致激光光束的利用率较低；而切割较厚(待切割工件的实际厚度大于预设切割深度)的工件时，由于切割深度小于工件厚度导致工件切割不完全，切割效果较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种激光切割方法及激光切割系统，通过调节切割的工艺参数，实现与待切割工件厚度相适应的切割工艺。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提出一种激光切割方法方法，该方法包括：获取待切割工件的实际厚度；根据所述待切割工件的实际厚度，判断是否调整预设切割工艺参数；若是，则根据所述待切割工件的实际厚度、激光切割方式和切割光束类型对激光切割时的工艺参数进行调整，并使用调整后工艺参数的激光进行激光切割；若否，则使用所述预设切割工艺参数的激光进行激光切割。
[0006]进一步地，在所述获取待切割工件的实际厚度之后还包括：判断所述实际厚度是否在预设范围内；若在预设范围内，则直接根据预设的工艺参数进行激光切割；若不在预设范围内，则根据待切割工件的实际厚度与预设厚度的差值或比例，以及激光切割方式和切割光束类型对激光切割时的工艺参数进行调整。
[0007]进一步地，所述激光切割方式为改性切割，所述切割光束类型为贝塞尔光束时，所述根据待切割工件的实际厚度、激光切割方式和切割光束类型对激光切割时的工艺参数进行调整包括：对切割光束焦深和待切割工件的垂向位置进行调整。
[0008]进一步地，所述激光切割方式为改性切割，所述切割光束类型为贝塞尔光束时，所述根据待切割工件的实际厚度、激光切割方式和切割光束类型对激光切割时的工艺参数进行调整还包括：
对切割光束能量进行调整。
[0009]进一步地，所述切割光束为激光光束经扩束镜进行准直扩束后，经光束整形元件进行整形处理得到的光束，所述光束整形元件整形得到的切割光束的焦深与所述准直扩束后的激光光束的直径成正比例关系，所述对切割光束焦深进行调整包括：根据如下公式获取所述切割光束的实际焦深Lbr：其中，Lbs为切割光束的第一预设焦深，Tr为待切割工件的实际厚度，Tbs为待切割工件的第一预设厚度。
[0010]进一步地，所述对待切割工件的垂向位置进行调整包括：根据如下公式获取所述待切割工件的实际垂向位置Zbr：其中，Zbs为待切割工件的第一预设垂向位置，Tr为待切割工件的实际厚度，Tbs为待切割工件的第一预设厚度。
[0011]进一步地，所述对切割光束能量进行调整包括：根据如下公式获取所述切割光束的实际能量Pbr：其中，Pbs为切割光束的预设能量，Tr为待切割工件的实际厚度，Tbs为待切割工件的第一预设厚度。
[0012]进一步地，所述激光切割方式为改性切割，所述切割光束类型为高斯光束时，所述根据待切割工件的实际厚度、激光切割方式和切割光束类型对激光切割时的工艺参数进行调整包括：对激光切割时的步进次数进行调整。
[0013]进一步地，所述对激光切割时的步进次数进行调整包括：根据如下公式获取实际步进次数Ngr：其中，Ngs为激光切割时的预设步进次数，int函数代表将数字向下舍入到最接近的整数，Tgs为待切割工件的第二预设厚度，Tr为待切割工件的实际厚度，Lgs为切割光束的第二预设焦深。
[0014]进一步地，所述激光切割方式为烧蚀切割，所述切割光束类型为高斯光束时，所述根据待切割工件的实际厚度、激光切割方式和切割光束类型对激光切割时的工艺参数进行调整包括：对激光切割时的步进次数和垂向初始位置进行调整。
[0015]进一步地，所述对激光切割时的步进次数和垂向初始位置进行调整包括：根据如下公式获取实际步进次数Ngr：根据如下公式获取实际垂向初始位置Zgr：Zgr＝Zgs+(Tgs
‑
Tr)；其中，Ngs为激光切割时的预设步进次数，int函数代表将数字向下舍入到最接近的整数，Tgs为待切割工件的第二预设厚度，Tr为待切割工件的实际厚度，Lgs为切割光束的第二预设焦深，Zgs为待切割工件的预设垂向初始位置。
[0016]第二方面，本专利技术实施例提出一种激光切割系统，该系统包括：激光光源；至少一个光路元件，用于将激光光源发出的激光光束发送到待切割工件上；工件台，用于承载待切割工件；厚度传感器，用于检测工件台上承载的待切割工件的厚度；
控制器，与所述厚度传感器电连接，用于获取所述的待切割工件的厚度，并根据所述待切割工件的厚度，判断是否调整预设切割工艺参数，若是，则根据所述待切割工件的厚度、激光切割方式和切割光束类型对激光切割时的工艺参数进行调整，根据调整后的工艺参数控制所述激光光源、所述光路元件和所述工件台中的至少一个对待切割工件进行切割；若否，则使用所述预设切割工艺参数的激光进行激光切割。
[0017]进一步地，所述至少一个光路元件包括：扩束镜，用于对激光光源发出的激光光束进行准直扩束；光束整形元件，用于对准直扩束后的激光光束进行整形处理得到贝塞尔光束，所述光束整形元件整形得到的切割光束的焦深与所述扩束后的激光光束的直径成正比例关系。
[0018]进一步地，所述控制器包括如下模块中至少一个：光束能量控制模块，与所述激光光源电连接，用于控制所述激光光源发出的激光光束能量；扩束镜控制模块，与所述扩束镜电连接，用于控制所述扩束镜的扩束倍率；工件台控制模块，与所述工件台电连接，用于控制待切割工件的垂向位置。
[0019]进一步地，该激光切割系统还包括：缩放镜组，设置在所述光束整形元件与所述工件台之间，用于压缩所述光束整形元件整形得到的切割光束的焦深和直径。
[0020]进一步地，该激光切割系统还包括：至少一个反射镜，用于将经所述扩束镜准直扩束后的激光光束发射到所述光束整形元件上。
[0021]进一步地，所述至少一个光路元件包括：扩束镜，用于对激光光源发出的激光光束进行准直扩束。
[0022]进一步地，该激光切割系统还包括：至少一个反射镜，用于将经所述扩束镜准直扩束后的激光光束发射到所述待切割工件上。
[0023]进一步地，所述控制器包括：工件台控制模块，与所述工件台电连接，用于控制工件台的步进次数。
[0024]进一步地，所述控制器包括：工件台控制模块，与所述工件台电连接，用于控制所述工件台的步进次数以及待切割工件的初始垂向位置。
[0025]本专利技术实施例提供了一种激本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光切割方法，其特征在于，包括：获取待切割工件的实际厚度；根据所述待切割工件的实际厚度，判断是否调整预设切割工艺参数；若是，则根据所述待切割工件的实际厚度、激光切割方式和切割光束类型对激光切割时的工艺参数进行调整，并使用调整后工艺参数的激光进行激光切割；若否，则使用所述预设切割工艺参数的激光进行激光切割。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取待切割工件的实际厚度之后还包括：判断所述实际厚度是否在预设范围内；若在预设范围内，则直接根据预设的工艺参数进行激光切割；若不在预设范围内，则根据待切割工件的实际厚度与预设厚度的差值或比例，以及激光切割方式和切割光束类型对激光切割时的工艺参数进行调整。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光切割方式为改性切割，所述切割光束类型为贝塞尔光束时，所述根据待切割工件的实际厚度、激光切割方式和切割光束类型对激光切割时的工艺参数进行调整包括：对切割光束焦深和待切割工件的垂向位置进行调整。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述激光切割方式为改性切割，所述切割光束类型为贝塞尔光束时，所述根据待切割工件的实际厚度、激光切割方式和切割光束类型对激光切割时的工艺参数进行调整还包括：对切割光束能量进行调整。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述切割光束为激光光束经扩束镜进行准直扩束后，经光束整形元件进行整形处理得到的光束，所述光束整形元件整形得到的切割光束的焦深与所述准直扩束后的激光光束的直径成正比例关系，所述对切割光束焦深进行调整包括：根据如下公式获取所述切割光束的实际...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宗岭，
申请(专利权)人：山东彩驰激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：