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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光加工方法及装置,具体涉及一种激光加工方法及装置。
技术介绍
1、振镜作为一种重要的工具广泛的应用于各种激光加工系统中,振镜扫描式加工主要是利用光的反射原理,通过控制反射镜的偏转角度,从而改变激光束的传输方向。反射镜通常安装在转动装置上,如电机等这样能够通过控制转动装置的角度来控制激光束偏转。激光器产生的入射激光首先照射在x反射镜上,通过x轴电机的偏转使它向x方向产生一个偏角,然后投射到y反射镜上,经过y轴电机的偏转,使激光向y方向又产生一个偏角,最后通过聚焦透镜到加工工件的表面,进行激光标刻。在振镜执行激光加工过程中,振镜电机在运动时有一定的加、减速过程,其运动过程中速度变化过程为:静止-加速-匀速-减速-静止,这就导致振镜在不同的速度阶段激光作用在被加工工件上的能量分布不均匀,通常表现为,首末位置有重点、过烧等现象,就是俗称的火柴头现象。这种加工结果是不被允许的,特别是在精密加工应用领域,严重影响激光加工的品质。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术存在的不足,提供一种激光加工方法及装置。
2、为实现上述目的,在第一方面,本专利技术提供了一种激光加工方法,包括:
3、加载加工图形轨迹,并配置加工参数,所述加工参数包括极限角度、滞后时间、开光延时和关光延时;
4、处理加工数据,具体如下:
5、解析加工图形轨迹,将加工图形轨迹解析成振镜运动轨迹和激光器控制指令,所述振镜运动轨迹包括若干加工轨迹和设置在振镜运
6、计算相邻的两段加工轨迹之间的夹角,若相邻的两段加工轨迹的夹角小于配置的极限角度,则对相邻的两段加工轨迹进行变换处理,并计算获得变换处理后的振镜运动轨迹;
7、根据变换后的振镜运动轨迹计算出激光器出光的时序,并根据计算出的激光器出光时序生成激光器控制指令;
8、调整所述滞后时间、开光延时和关光延时,以调控激光器控制指令,使得调控后的激光器出光的时序与变换处理后的振镜运动轨迹贴合;
9、根据调控后的激光器控制指令和变换处理后的振镜运动轨迹控制进行激光加工。
10、进一步的,所述加工轨迹包括矢量轨迹和圆弧轨迹,相邻的两段矢量轨迹的夹角的计算方式具体如下:
11、
12、其中,为相邻的两段矢量轨迹之间的角度,、分别为相邻的两段矢量轨迹,为矢量轨迹和矢量轨迹的点积,为绝对值符号;
13、计算矢量轨迹与其相邻的圆弧轨迹的夹角以及相邻的两段圆弧轨迹的夹角时,先求经过圆弧轨迹靠近相邻的矢量轨迹或圆弧轨迹的端点的切线,再取相同模长,并利用两段矢量轨迹的夹角的计算方式计算获得。
14、进一步的,所述加工参数还包括导入周期和导出周期,对矢量轨迹或圆弧轨迹进行变换处理的方式具体如下:
15、在每段矢量轨迹和圆弧轨迹的起点延长形成导入轨迹,在每段矢量轨迹和圆弧轨迹的终点延长形成导出轨迹,根据配置的导入周期、导出周期计算导入轨迹和导出轨迹的长度,并通过该长度的导入轨迹和导出轨迹对每段矢量轨迹和圆弧轨迹进行延长;
16、根据延长后的每段矢量轨迹和圆弧轨迹的首末点位置计算出变换后的跳转轨迹,根据导入轨迹、导出轨迹、加工轨迹和变换后的跳转轨迹得到变换处理后的振镜运动轨迹。
17、进一步的,所述导入轨迹和导出轨迹的长度的计算方式如下:
18、
19、其中,为导入轨迹的长度,为导出轨迹的长度,为振镜的调整速度,为导入周期,为导出周期。
20、进一步的,执行激光加工的方式具体如下:
21、控制振镜沿变换处理后的振镜运动轨迹运动,在导入轨迹完成振镜加速,在加工轨迹内匀速运动,在导出轨迹完成振镜减速;
22、在振镜运动至变换后的跳转轨迹、导入轨迹和导出轨迹期间,控制激光器不发出激光;
23、在振镜运动至加工轨迹的起点时,控制激光器在发出激光,并振镜运动至加工轨迹的末点时,控制激光器关闭激光。
24、在第二方面,本专利技术提供了一种激光加工装置,包括:
25、参数配置模块,用以加载加工图形轨迹,并配置加工参数,以形成加工数据,所述加工参数包括极限角度、滞后时间、开光延时和关光延时;
26、数据处理模块,用以处理加工数据,具体如下:
27、解析加工图形轨迹,将加工图形轨迹解析成振镜运动轨迹和激光器控制指令,所述振镜运动轨迹包括若干加工轨迹和设置在振镜运动轨迹起始位置和两段间隔设置的加工轨迹之间的跳转轨迹;
28、计算相邻的两段加工轨迹之间的夹角,若相邻的两段加工轨迹的夹角小于配置的极限角度,则对相邻的两段加工轨迹进行变换处理,并计算获得变换处理后的振镜运动轨迹;
29、根据变换后的振镜运动轨迹计算出激光器出光的时序,并根据计算出的激光器出光时序生成激光器控制指令;
30、调整所述滞后时间、开光延时和关光延时,以调控激光器控制指令,使得调控后的激光器出光的时序与变换处理后的振镜运动轨迹贴合;
31、控制单元,用以根据调控后的激光器控制指令和变换处理后的振镜运动轨迹控制进行激光加工。
32、进一步的,所述加工轨迹包括矢量轨迹和圆弧轨迹,相邻的两段矢量轨迹的夹角的计算方式具体如下:
33、
34、其中,为相邻的两段矢量轨迹之间的角度,、分别为相邻的两段矢量轨迹,为矢量轨迹和矢量轨迹的点积,为绝对值符号;
35、计算矢量轨迹与其相邻的圆弧轨迹的夹角以及相邻的两段圆弧轨迹的夹角时,先求经过圆弧轨迹靠近相邻的矢量轨迹或圆弧轨迹的端点的切线,再取相同模长,并利用两段矢量轨迹的夹角的计算方式计算获得。
36、进一步的,所述加工参数还包括导入周期和导出周期,所述数据处理模块对矢量轨迹或圆弧轨迹进行变换处理的方式具体如下:
37、在每段矢量轨迹和圆弧轨迹的起点延长形成导入轨迹,在每段矢量轨迹和圆弧轨迹的终点延长形成导出轨迹,根据配置的导入周期、导出周期计算导入轨迹和导出轨迹的长度,并通过该长度的导入轨迹和导出轨迹对每段矢量轨迹和圆弧轨迹进行延长;
38、根据延长后的每段矢量轨迹和圆弧轨迹的首末点位置计算出变换后的跳转轨迹,得到变换处理后的振镜运动轨迹。
39、进一步的,所述数据处理模块计算导入轨迹和导出轨迹的长度的方式如下:
40、
41、其中,为导入轨迹的长度,为导出轨迹的长度,为振镜的调整速度,为导入周期,为导出周期。
42、进一步的,所述控制单元包括第一控制模块和第二控制模块,且其控制进行激光加工的方式具体如下:
43、所述第一控制模块控制振镜沿变换处理后的振镜运动轨迹运动,在导入轨迹完成振镜加速,在加工轨迹内匀速运动,在导出轨迹完成振镜减速;
44、在振镜运动至变换后的跳转轨迹、导入轨迹和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种激光加工方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种激光加工方法,其特征在于,所述加工轨迹包括矢量轨迹和圆弧轨迹,相邻的两段矢量轨迹的夹角的计算方式具体如下:
3.根据权利要求1所述的一种激光加工方法,其特征在于,所述加工参数还包括导入周期和导出周期,对矢量轨迹或圆弧轨迹进行变换处理的方式具体如下:
4.根据权利要求3所述的一种激光加工方法,其特征在于,所述导入轨迹和导出轨迹的长度的计算方式如下:
5.根据权利要求3所述的一种激光加工方法,其特征在于,执行激光加工的方式具体如下:
6.一种激光加工装置,其特征在于,包括:
7.根据权利要求6所述的一种激光加工装置,其特征在于,所述加工轨迹包括矢量轨迹和圆弧轨迹,相邻的两段矢量轨迹的夹角的计算方式具体如下:
8.根据权利要求6所述的一种激光加工装置,其特征在于,所述加工参数还包括导入周期和导出周期,所述数据处理模块对矢量轨迹或圆弧轨迹进行变换处理的方式具体如下:
9.根据权利要求8所述的一种激光加工装置,其特征在于,所述
10.根据权利要求8所述的一种激光加工装置,其特征在于,所述控制单元包括第一控制模块和第二控制模块,且其控制进行激光加工的方式具体如下:
...【技术特征摘要】
1.一种激光加工方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种激光加工方法,其特征在于,所述加工轨迹包括矢量轨迹和圆弧轨迹,相邻的两段矢量轨迹的夹角的计算方式具体如下:
3.根据权利要求1所述的一种激光加工方法,其特征在于,所述加工参数还包括导入周期和导出周期,对矢量轨迹或圆弧轨迹进行变换处理的方式具体如下:
4.根据权利要求3所述的一种激光加工方法,其特征在于,所述导入轨迹和导出轨迹的长度的计算方式如下:
5.根据权利要求3所述的一种激光加工方法,其特征在于,执行激光加工的方式具体如下:
6.一种激光加工装置,其特征在于,...
【专利技术属性】
技术研发人员:靳世伟,
申请(专利权)人:北京金橙子科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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