激光跳躍式多軸加工控制方法和系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明適用于激光加工領(lǐng)域，提供一種激光多軸加工控制方法和系統(tǒng)，該方法包括：在分光器保持在工作狀態(tài)下，控制器控制激光器發(fā)出持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為t1的激光束，同時(shí)控制分光器在激光器發(fā)光時(shí)驅(qū)動(dòng)偏振晶體的第一偏振角度為θ1；在經(jīng)過(guò)間隔時(shí)長(zhǎng)t后，控制器控制激光器發(fā)出持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為t2的激光束，同時(shí)控制分光器在激光器發(fā)光時(shí)所驅(qū)動(dòng)偏振晶體的第二偏振角度為θ2；其中，t>0，t1＝t2>0，90°>θ1>0，90°>θ2>0，且θ1與θ2的大小不同。本發(fā)明經(jīng)過(guò)偏振晶體后到達(dá)加工材料的激光光束功率能夠保留大部分激光器輸出的激光光束功率，從而能夠提高加工效率，避免造成加工材料加工邊緣燒焦炭化或不能完成盲孔加工的現(xiàn)象。
【專(zhuān)利說(shuō)明】激光跳躍式多軸加工控制方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光多軸加工控制，特別是涉及一種高效、高功率的激光跳躍式多軸加工控制方法和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在目前的印刷電路板盲孔激光光束多軸加工控制中，如圖1所示，一般的控制方法是通過(guò)分光鏡片102將一束光分為多束或采用多個(gè)激光器101同時(shí)加工。分光鏡片102的方式是將一束激光光束平均的分為多束激光，激光功率也同樣均分，這樣到達(dá)加工材料的激光光束功率很低，需要重復(fù)在一個(gè)位置加工，導(dǎo)致加工材料加工邊緣燒焦炭化或不能氣化加工材料完成盲孔加工；多個(gè)激光器的方式則成本過(guò)高，占用面積過(guò)大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種高效、高功率的激光跳躍式多軸加工控制方法和系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)使用分光鏡片分光時(shí)需要重復(fù)在一個(gè)位置加工，導(dǎo)致加工材料加工邊緣燒焦炭化或不能氣化加工材料完成盲孔加工的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種激光跳躍式多軸加工控制方法，所述方法包括:
[0005]在分光器保持在工作狀態(tài)下，控制器向激光器發(fā)送持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為^的第一脈沖調(diào)制信號(hào)，控制所述激光器發(fā)出持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為^的激光束，與此同時(shí)，向所述分光器發(fā)送第一控制信號(hào)，控制所述分光器在激光器發(fā)光時(shí)驅(qū)動(dòng)偏振晶體的第一偏振角度為Θ 1 ;
[0006]在經(jīng)過(guò)間隔時(shí)長(zhǎng)t后，控制器向激光器發(fā)送持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為t2的第二脈沖調(diào)制信號(hào)，控制所述激光器發(fā)出持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為t2的激光束，與此同時(shí)，向所述分光器發(fā)送第二控制信號(hào)，控制所述分光器在激光器發(fā)光時(shí)所驅(qū)動(dòng)偏振晶體的第二偏振角度為Θ 2 ；
[0007]其中，= t2>0，90° )0,0,90° > Θ 2>0，且所述第一偏振角Θ i與第二偏振角Θ 2的大小不同。
[0008]本發(fā)明的另一目的在于提供一種激光跳躍式多軸加工控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括控制器、激光器、分光器，所述控制器分別連接所述激光器及所述分光器；所述激光器發(fā)出的激光光束經(jīng)過(guò)偏振晶體時(shí)，所述偏振晶體根據(jù)分光器控制信號(hào)對(duì)激光光束產(chǎn)生不同的偏振角度，所述控制器用于:
[0009]在分光器保持在工作狀態(tài)下，控制器向激光器發(fā)送持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為^的第一脈沖調(diào)制信號(hào)，控制所述激光器發(fā)出持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為^的激光束，與此同時(shí)，向所述分光器發(fā)送第一控制信號(hào)，控制所述分光器在激光器發(fā)光時(shí)驅(qū)動(dòng)偏振晶體的第一偏振角度為Θ 1 ;
[0010]在經(jīng)過(guò)間隔時(shí)長(zhǎng)t后，控制器向激光器發(fā)送持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為t2的第二脈沖調(diào)制信號(hào)，控制所述激光器發(fā)出持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為t2的激光束，與此同時(shí)，向所述分光器發(fā)送第二控制信號(hào)，控制所述分光器在激光器發(fā)光時(shí)所驅(qū)動(dòng)偏振晶體的第二偏振角度為Θ 2;
[0011]其中，= t2>0，90。> Θ ^0,90° > θ2>0，且所述第一偏振角Θ i與第二偏振角Θ 2的大小不同。
[0012]在本發(fā)明中，在所述分光器保持在工作狀態(tài)；向激光器輸出第一脈沖調(diào)制信號(hào)，使所述激光器開(kāi)始發(fā)出激光光束；在經(jīng)過(guò)發(fā)光時(shí)間^后，停止向所述激光器輸出第一脈沖調(diào)制信號(hào)；在經(jīng)過(guò)間隔時(shí)間t后，向所述激光器及分光器輸出第二脈沖調(diào)制信號(hào)，所述激光器開(kāi)始發(fā)出激光光束；在經(jīng)過(guò)發(fā)光時(shí)間t2后，停止向所述激光器及分光器輸出第二脈沖調(diào)制信號(hào)；分光器工作狀態(tài)下控制偏振晶體的偏振角度分別為Θ i和Θ 2 ;其中，t>0，ti = t2>0,90° > Θ ^0,90° > θ2>0, Q1古θ2。經(jīng)過(guò)偏振晶體后到達(dá)加工材料的激光光束功率能夠保留大部分的激光器輸出激光光束功率，可達(dá)到95%左右，從而能夠提高加工效率，避免造成加工材料加工邊緣燒焦炭化或不能完成盲孔加工的現(xiàn)象。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的采用一個(gè)或者多個(gè)激光器進(jìn)行多軸加工的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的激光跳躍式多軸加工控制方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；
[0015]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的激光跳躍式多軸加工控制的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于分光器工作信號(hào)、分光器脈沖調(diào)制select信號(hào)以及激光器的脈沖調(diào)制信號(hào)時(shí)序圖；
[0017]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的激光跳躍式多軸加工控制系統(tǒng)的工作結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]本發(fā)明所述激光跳躍式多軸加工控制，主要用于通過(guò)一個(gè)激光光源進(jìn)行跳躍式多軸加工,通過(guò)控制激光的能量對(duì)待加工的物件,如電路板等,完成不同的加工要求。所述方法如圖2所示，包括以下步驟:
[0020]在步驟S201中，在分光器保持在工作狀態(tài)下，控制器向激光器發(fā)送持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為h的第一脈沖調(diào)制信號(hào)，控制所述激光器發(fā)出持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為h的激光束，與此同時(shí)，向所述分光器發(fā)送第一控制信號(hào)，控制所述分光器在激光器發(fā)光時(shí)驅(qū)動(dòng)偏振晶體的第一偏振角度為θ 10
[0021]在步驟S202中，在經(jīng)過(guò)間隔時(shí)長(zhǎng)t后，控制器向激光器發(fā)送持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為t2的第二脈沖調(diào)制信號(hào)，控制所述激光器發(fā)出持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為t2的激光束，與此同時(shí)，向所述分光器發(fā)送第二控制信號(hào)，控制所述分光器在激光器發(fā)光時(shí)所驅(qū)動(dòng)偏振晶體的第二偏振角度為θ2 ；
[0022]其中，= t2>0，90° )0,0,90° > Θ 2>0，且所述第一偏振角Θ i與第二偏振角Θ 2的大小不同。
[0023]下面，對(duì)本發(fā)明所述方法具體介紹如下:
[0024]如圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例所述的激光跳躍式多軸加工控制方法的光路圖，以及圖4所示為本發(fā)明實(shí)施例用于分光器工作信號(hào)、分光器脈沖調(diào)制select信號(hào)以及激光器的脈沖調(diào)制信號(hào)時(shí)序圖。
[0025]當(dāng)所述控制器沒(méi)有向所述分光器提供高電平的工作信號(hào)時(shí)，偏振晶體302不工作，功率為P的激光光束從所述激光器301發(fā)出后，經(jīng)過(guò)偏振晶體302，不發(fā)生偏振，直接以激光光束a到達(dá)加工材料表面，此時(shí)達(dá)到加工材料表面的激光光束功率為Pa，損壞功率為P耗，且P = Pa+P耗，P耗隨P變化而變化。
[0026]當(dāng)控制器開(kāi)始工作，向分光器提供高電平工作信號(hào)時(shí)，偏振晶體302進(jìn)入工作狀態(tài)。
[0027]此時(shí),控制器向激光器301發(fā)出第一脈沖調(diào)制信號(hào)Laserl,激光器開(kāi)始發(fā)出激光光束，激光光束經(jīng)過(guò)偏振晶體302后發(fā)生偏振，偏振角度為Θ i，激光光束由一束分為兩束，分別是未偏振的激光光束a和偏振后的激光光束b，其功率大小P = Pa+Pb+Pfi,Pb最大可以達(dá)到P的95%以上；
[0028]經(jīng)過(guò)間隔時(shí)間t后，控制器向激光器301及分光器發(fā)出第二脈沖調(diào)制信號(hào)Laser2，激光器開(kāi)始發(fā)出激光光束，激光光束經(jīng)過(guò)偏振晶體302后發(fā)生偏振,偏振角度為Θ 2，激光光束由一束分為兩束，分別是未偏振的激光光束a和偏振后的激光光束C，其功率大小Pa+Pe+P
P。最大可以達(dá)到P的95%以上；
[0029]其中，第一脈沖調(diào)制信號(hào)脈寬為h，第二脈沖調(diào)制信號(hào)脈寬為t2，當(dāng)h = t2時(shí)，激光器輸出激光光束功率均為P，因偏振角度不一樣，工作環(huán)境影響，Pb與P。有可能不相等，此時(shí)可能通過(guò)調(diào)節(jié)分光器上的偏振效率旋鈕實(shí)現(xiàn)Pb = P。，從而實(shí)現(xiàn)軸與軸之間加工功率的平衡，保證多軸間加工材料加工效果的統(tǒng)一。
[0030]在本實(shí)施例中，激光器可以為C02射頻激光器，發(fā)出紅外激光光束。兩路脈沖調(diào)制信號(hào)的周期可以為T(mén)，兩種脈沖信號(hào)的脈寬(t1、t2)及延遲時(shí)間t可以在控制器中進(jìn)行設(shè)置。
[0031]兩路脈沖調(diào)制信號(hào)的周期相同，且不能大于激光器所允許的工作周期，延遲時(shí)間t與兩路脈沖調(diào)制信號(hào)的關(guān)系是固定的。
[0032]即:第一脈沖信號(hào)下降沿相對(duì)所述第二脈沖信號(hào)上升沿的延遲時(shí)間均為t。
[0033]激光器在接收到第一脈沖信號(hào)與第二脈沖信號(hào)時(shí)發(fā)光。
[0034]分光器在接受到高電平工作信號(hào)時(shí)，開(kāi)始驅(qū)動(dòng)偏振晶體工作。
[0035]偏振晶體在Select信號(hào)為低電平時(shí)的偏振角度為Θ p Select信號(hào)為高電平時(shí)的偏振角度為θ2。
[0036]現(xiàn)有的單激光器多軸加工方式為:在激光器接收到脈沖調(diào)制信號(hào)時(shí)開(kāi)始發(fā)光，激光光束經(jīng)過(guò)分光鏡片時(shí)，激光光束一分為二后到達(dá)加工材料表面開(kāi)始加工，且Pa = Pb，Pa+Pb+P*= P，激光光束的加工功率只有不到一半的激光器出光功率，嚴(yán)重影響加工效率，降低加工品質(zhì)。
[0037]而在本實(shí)施例中，分光器工作信號(hào)為低電平時(shí)，偏振晶體不工作，激光器接收到外部脈沖調(diào)制信號(hào)Laserl或Laser2時(shí)(信號(hào)由低電平O翻轉(zhuǎn)為高電平I)，激光光束直線(xiàn)通過(guò)偏振晶體，經(jīng)過(guò)發(fā)光持續(xù)時(shí)間^或t2后停止發(fā)光，不能分為多路激光光束進(jìn)行加工；分光器接收到外部輸入的高電平工作信號(hào)Work (Work信號(hào)由低電平O翻轉(zhuǎn)為高電平I)時(shí)開(kāi)始驅(qū)動(dòng)偏振晶體工作，激光器接收到外部輸入信號(hào)第一脈沖調(diào)制信號(hào)Laserl時(shí)(第一脈沖調(diào)制信號(hào)Laserl由低電平O翻轉(zhuǎn)為高電平I)開(kāi)始發(fā)光,此時(shí)偏振角度選擇信號(hào)Select為低電平，分光器驅(qū)動(dòng)偏振晶體工作在Θ I偏振角度；激光器發(fā)光持續(xù)時(shí)間為h，發(fā)光持續(xù)時(shí)間到后激光器停止發(fā)光(第一脈沖調(diào)制信號(hào)Laserl由高電平I翻轉(zhuǎn)為低電平O)，經(jīng)過(guò)延遲時(shí)間t，激光器接收到外部輸入信號(hào)第二脈沖調(diào)制信號(hào)Laser2時(shí)(第二脈沖調(diào)制信號(hào)Laser2由低電平O翻轉(zhuǎn)為高電平I)開(kāi)始發(fā)光，此時(shí)偏振角度選擇信號(hào)Select為高電平(Select信號(hào)即為L(zhǎng)aser2信號(hào))，分光器驅(qū)動(dòng)偏振晶體工作在92偏振角度；激光器發(fā)光持續(xù)時(shí)間為t2，發(fā)光持續(xù)時(shí)間到后激光器停止發(fā)光(第二脈沖調(diào)制信號(hào)Laser2由高電平1翻轉(zhuǎn)為低電平0)。在這樣不斷重復(fù)的第一、第二脈沖調(diào)制信號(hào)循環(huán)中，實(shí)現(xiàn)激光光束在不同的偏振角度間“跳躍”，達(dá)到多軸加工的目標(biāo)。如果需要單軸加工，則只需要接收到第一或第二脈沖調(diào)制信號(hào)即可實(shí)現(xiàn)單軸加工。偏振晶體的偏振效率可以通過(guò)分光器上的調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)，兩種不同偏振角度得到的最大紅外激光光束功率為入射的激光功率的95%左右(兩種不同脈沖出光時(shí)脈沖信號(hào)的周期T相同，脈寬h = t2)。因而，能夠提高激光的加工功率，在加工材料表面形成“爆炸”式的氣化或灼燒，避免了因加工功率強(qiáng)度不夠而造成加工材料的加工邊緣燒焦炭化，從而實(shí)現(xiàn)激光跳躍式多軸加工的控制。
[0038]上述激光跳躍式多軸加工控制方法通過(guò)向分光器輸入高電平工作信號(hào)，當(dāng)激光器接收到第一脈沖調(diào)制信號(hào)時(shí)開(kāi)始發(fā)光，偏振晶體工作在θ 1偏振角度，發(fā)光時(shí)間為h，發(fā)光停止后，經(jīng)過(guò)延遲時(shí)間t，開(kāi)始接收第二脈沖調(diào)制信號(hào)發(fā)光，偏振晶體工作在Θ 2，發(fā)光時(shí)間為七2，這樣偏振晶體在01與θ2之間切換工作，即光路在不同的偏振角度跳躍，實(shí)現(xiàn)激光高功率、高效率跳躍式多軸加工。因此，在加工過(guò)程中，能在印刷電路板基材上形成“爆炸”式的氣化或灼燒加工效果，從而能夠避免因功率不高影響加工效率，并造成加工材料加工邊緣燒焦炭化或不能氣化加工材料的現(xiàn)象。
[0039]如圖5所示，為激光跳躍式多軸加工控制系統(tǒng)的模塊示意圖。
[0040]—種激光跳躍式多軸加工控制系統(tǒng),包括控制器501、激光器502、分光器503及偏振晶體504 ;所述控制器501分別連接所述激光器502及所述分光器503 ;所述激光器502發(fā)出的激光光束經(jīng)過(guò)偏振晶體504時(shí)，偏振晶體504根據(jù)分光器503控制信號(hào)對(duì)激光光束產(chǎn)生不同的偏振角度，所述控制器用于:
[0041]在分光器503保持在工作狀態(tài)下，控制器501向激光器502發(fā)送持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為Α的第一脈沖調(diào)制信號(hào)，控制所述激光器502發(fā)出持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為h的激光束，與此同時(shí)，向所述分光器503發(fā)送第一控制信號(hào)，控制所述分光器503在激光器502發(fā)光時(shí)間驅(qū)動(dòng)偏振晶體的第一偏振角度為Θ1 ;
[0042]在經(jīng)過(guò)間隔時(shí)長(zhǎng)t后，控制器501向激光器502發(fā)送持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為t2的第二脈沖調(diào)制信號(hào)，控制所述激光器502發(fā)出持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為t2的激光束,與此同時(shí)，向所述分光器503發(fā)送第二控制信號(hào)，控制所述分光器在激光器發(fā)光時(shí)所驅(qū)動(dòng)偏振晶體的第二偏振角度為θ2 ；
[0043]其中，= t2>0，90° )0,0,90° > Θ 2>0，且所述第一偏振角Θ i與第二偏振角Θ 2的大小不同。
[0044]當(dāng)控制器501開(kāi)始工作，向分光器503提供高電平工作信號(hào)時(shí)，偏振晶體504進(jìn)入工作狀態(tài)。
[0045]控制器501向激光器502發(fā)出第一脈沖調(diào)制信號(hào)Laserl,激光器開(kāi)始發(fā)出激光光束，激光光束經(jīng)過(guò)偏振晶體504后發(fā)生偏振，偏振角度為Θ i，激光光束由一束分為兩束，分別是未偏振的激光光束a和偏振后的激光光束b，其功率大小P = Pa+Pb+Pfi,Pb最大可以達(dá)到P的95%以上.
[0046]控制器501向激光器502及分光器503發(fā)出第二脈沖調(diào)制信號(hào)Laser2,激光器502開(kāi)始發(fā)出激光光束，激光光束經(jīng)過(guò)偏振晶體504后發(fā)生偏振，偏振角度為Θ 2，激光光束由一束分為兩束，分別是未偏振的激光光束a和偏振后的激光光束c，其功率大小P^Pe+Pji，P。最大可以達(dá)到P的95%以上；
[0047]兩路脈沖調(diào)制信號(hào)的周期相同，且不能大于激光器502的工作周期，延遲時(shí)間t亦可自行設(shè)定。
[0048]第一脈沖信號(hào)下降沿相對(duì)所述第二脈沖信號(hào)上升沿的延遲時(shí)間均為t。
[0049]激光器502在接收到第一脈沖信號(hào)與第二脈沖信號(hào)時(shí)發(fā)光。
[0050]偏振晶體504在Select信號(hào)為低電平時(shí)的偏振角度為θ n Select信號(hào)為高電平時(shí)的偏振角度為θ2。
[0051]基于上述實(shí)施例，激光跳躍式多軸加工控制系統(tǒng)的工作原理如圖5所示:
[0052]控制器501發(fā)出工作信號(hào)，分光器503驅(qū)動(dòng)偏振晶體504進(jìn)入工作狀態(tài)，控制器501同時(shí)向激光器502和分光器503發(fā)出兩路脈沖調(diào)制信號(hào)(第一脈沖調(diào)制信號(hào)Laserl和第二脈沖調(diào)制信號(hào)Laser2)。激光器502接收到外部輸入信號(hào)第一脈沖信號(hào)Laserl時(shí)(第一脈沖信號(hào)Laserl由低電平O翻轉(zhuǎn)為高電平I)開(kāi)始發(fā)光，此時(shí)偏振角度選擇信號(hào)Select為低電平，分光器503驅(qū)動(dòng)偏振晶體504工作在Θ !偏振角度；激光器502發(fā)光持續(xù)時(shí)間為h，發(fā)光持續(xù)時(shí)間到后激光器502停止發(fā)光(第一脈沖信號(hào)Laserl由高電平I翻轉(zhuǎn)為低電平O)，經(jīng)過(guò)延遲時(shí)間t，激光器502接收到外部輸入信號(hào)第二脈沖信號(hào)Laser2時(shí)(第二脈沖信號(hào)Laser2由低電平O翻轉(zhuǎn)為高電平I)開(kāi)始發(fā)光，此時(shí)偏振角度選擇信號(hào)Select為高電平(Select信號(hào)即為L(zhǎng)aser2信號(hào)),分光器503驅(qū)動(dòng)偏振晶體504工作在Θ 2偏振角度；激光器502發(fā)光持續(xù)時(shí)間為t2,發(fā)光持續(xù)時(shí)間到后激光器502停止發(fā)光(第一脈沖信號(hào)Laser2由高電平I翻轉(zhuǎn)為低電平O)，一個(gè)發(fā)光周期完成。在這樣不斷重復(fù)的第一、第二脈沖調(diào)制信號(hào)循環(huán)中，實(shí)現(xiàn)激光光束在不同的偏振角度間“跳躍”，達(dá)到多軸加工的目標(biāo)。如果需要單軸加工，則只需要接收到第一或第二脈沖調(diào)制信號(hào)即可實(shí)現(xiàn)單軸加工。偏振晶體504的偏振效率可以通過(guò)分光器503上的調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)，兩種不同偏振角度得到的最大紅外激光光束功率為Pa = Pb?95% *P(兩種不同脈沖出光時(shí)脈沖信號(hào)的周期T相同，脈寬h =t2)。即是，通過(guò)調(diào)節(jié)偏振效率旋鈕調(diào)節(jié)器不同軸間的加工激光光束功率，達(dá)到軸間功率平衡，保障多軸之間達(dá)到相同的加工效果。因而，能夠提高激光的加工功率，在加工材料表面形成“爆炸”式的氣化或灼燒，避免了因加工功率強(qiáng)度不夠而造成加工材料的加工邊緣燒焦炭化，從而實(shí)現(xiàn)激光跳躍式多軸加工的控制。
[0053]綜上所述，激光跳躍式多軸控制器實(shí)現(xiàn)了激光器502接收到外部輸入脈沖調(diào)制信號(hào)Laserl時(shí)開(kāi)始發(fā)光,偏振晶體504工作在θ ι偏振角度；發(fā)光持續(xù)時(shí)間為h,發(fā)光持續(xù)時(shí)間到后激光器502停止發(fā)光；當(dāng)經(jīng)過(guò)延遲時(shí)間t，激光器502接收到外部輸入信號(hào)第二脈沖信號(hào)Laser2時(shí)開(kāi)始發(fā)光,此時(shí)偏振角度選擇信號(hào)Select為高電平(Select信號(hào)即為L(zhǎng)aser2信號(hào))，分光器503驅(qū)動(dòng)偏振晶體504工作在Θ 2偏振角度；激光器502發(fā)光持續(xù)時(shí)間為t2，發(fā)光持續(xù)時(shí)間到后激光器502停止發(fā)光，一個(gè)發(fā)光周期完成。在這樣不斷重復(fù)的第一、第二脈沖調(diào)制信號(hào)循環(huán)中，實(shí)現(xiàn)了激光光束在不同的偏振角度間“跳躍”，達(dá)到多軸加工的目標(biāo)。如果需要單軸加工，則只需要接收到第一或第二脈沖調(diào)制信號(hào)即可實(shí)現(xiàn)單軸加工。因而，能夠提高激光的加工功率，在加工材料表面形成“爆炸”式的氣化或灼燒，避免了因加工功率強(qiáng)度不夠而造成加工材料的加工邊緣燒焦炭化，從而實(shí)現(xiàn)激光跳躍式多軸加工的控制。
[0054]上述激光跳躍式多軸加工控制系統(tǒng)通過(guò)向分光器輸入高電平工作信號(hào)，當(dāng)激光器502接收第一脈沖調(diào)制信號(hào)時(shí)開(kāi)始發(fā)光，偏振晶體504工作在Θ ^扁振角度，發(fā)光時(shí)間為t1;發(fā)光停止后，經(jīng)過(guò)延遲時(shí)間t，開(kāi)始接收第二脈沖調(diào)制信號(hào)發(fā)光，偏振晶體504工作在Θ 2，發(fā)光時(shí)間為t2，這樣偏振晶體在01與θ2之間切換工作，即光路在不同的偏振角度跳躍，實(shí)現(xiàn)激光高功率、高效率跳躍式多軸加工。因此，在加工過(guò)程中，能在印刷電路板基材上形成“爆炸”式的氣化或灼燒加工效果，從而能夠避免因功率不高影響加工效率，并造成加工材料加工邊緣燒焦炭化或不能氣化加工材料的現(xiàn)象。
[0055]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種激光跳躍式多軸加工控制方法，其特征在于，所述方法包括: 在分光器保持在工作狀態(tài)下，控制器向激光器發(fā)送持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為的第一脈沖調(diào)制信號(hào)，控制所述激光器發(fā)出持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為的激光束，與此同時(shí)，向所述分光器發(fā)送第一控制信號(hào)，控制所述分光器在激光器發(fā)光時(shí)驅(qū)動(dòng)偏振晶體的第一偏振角度為Θ I ; 在經(jīng)過(guò)間隔時(shí)長(zhǎng)t后，控制器向激光器發(fā)送持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為t2的第二脈沖調(diào)制信號(hào)，控制所述激光器發(fā)出持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為t2的激光束，與此同時(shí)，向所述分光器發(fā)送第二控制信號(hào)，控制所述分光器在激光器發(fā)光時(shí)所驅(qū)動(dòng)偏振晶體的第二偏振角度為Θ 2; 其中，t>0，= t2>0，90° > Θ ^0,90° > θ2>0，且所述第一偏振角Θ i與第二偏振角θ 2的大小不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述激光器為脈沖調(diào)制射頻激光器，第一脈沖調(diào)制信號(hào)持續(xù)時(shí)長(zhǎng)h與第二脈沖調(diào)制信號(hào)持續(xù)時(shí)長(zhǎng)t2在所述激光器的工作時(shí)長(zhǎng)允許范圍之內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述控制器向所述分光器發(fā)送控制信號(hào)，控制所述分光器在激光器發(fā)光時(shí)驅(qū)動(dòng)偏振晶體的偏振角度，具體為: 控制器向所述分光器發(fā)送控制信號(hào)，根據(jù)所述控制信號(hào)，控制所述分光器在激光器發(fā)光時(shí)，輸出不同頻率的調(diào)頻信號(hào)以驅(qū)動(dòng)所述偏振晶體工作在的不同偏振角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述方法還包括: 分光器接收偏振效率調(diào)節(jié)指令，調(diào)節(jié)激光光束經(jīng)過(guò)所述分光器的偏振晶體的偏振效率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述方法，其特征在于，所述方法還包括通過(guò)調(diào)節(jié)所述分光器上的偏振效率旋鈕，控制不同軸間的加工激光光束功率，使不同軸間功率平衡。
6.一種激光跳躍式多軸加工控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括控制器、激光器、分光器和偏振晶體，所述控制器分別連接所述激光器及所述分光器；所述激光器發(fā)出的激光光束經(jīng)過(guò)偏振晶體時(shí)，所述偏振晶體根據(jù)分光器控制信號(hào)對(duì)激光光束產(chǎn)生不同的偏振角度，所述控制器用于: 在分光器保持在工作狀態(tài)下，控制器向激光器發(fā)送持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為^的第一脈沖調(diào)制信號(hào)，控制所述激光器發(fā)出持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為的激光束，與此同時(shí)，向所述分光器發(fā)送第一控制信號(hào)，控制所述分光器在激光器發(fā)光時(shí)驅(qū)動(dòng)偏振晶體的第一偏振角度為Θ I ; 在經(jīng)過(guò)間隔時(shí)長(zhǎng)t后，控制器向激光器發(fā)送持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為t2的第二脈沖調(diào)制信號(hào)，控制所述激光器發(fā)出持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為t2的激光束，與此同時(shí)，向所述分光器發(fā)送第二控制信號(hào)，控制所述分光器在激光器發(fā)光時(shí)所驅(qū)動(dòng)偏振晶體的第二偏振角度為Θ 2; 其中，t>0，= t2>0，90° > Θ ^0,90° > θ2>0，且所述第一偏振角Θ i與第二偏振角θ 2的大小不同。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述系統(tǒng)，其特征在于，所述激光器為脈沖調(diào)制射頻激光器，第一脈沖調(diào)制信號(hào)持續(xù)時(shí)長(zhǎng)h與第二脈沖調(diào)制信號(hào)持續(xù)時(shí)長(zhǎng)t2在所述激光器的工作時(shí)長(zhǎng)允許范圍之內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還具體用于: 控制器向所述分光器發(fā)送控制信號(hào)，根據(jù)所述控制信號(hào)，控制所述分光器在激光器發(fā)光時(shí)驅(qū)動(dòng)，輸出不同頻率的調(diào)頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述偏振晶體工作在的不同偏振角度。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述系統(tǒng)，其特征在于，所述分光器還用于接收偏振效率調(diào)節(jié)指令，調(diào)節(jié)激光光束經(jīng)過(guò)所述分光器的偏振晶體的偏振效率。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述系統(tǒng)，其特征在于，所述分光器上具有偏振效率旋鈕，用于調(diào)節(jié)偏振效率，控制不同軸間的加工激光光束功率，使不同軸間功率平衡。
【文檔編號(hào)】B23K26/067GK104400219SQ201410658719
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】方志鑫, 吳超森, 翟學(xué)濤, 楊朝輝, 高云峰 申請(qǐng)人:深圳市大族激光科技股份有限公司, 深圳市大族數(shù)控科技有限公司