[发明专利]一种可自适应切割的激光切割机及采用其进行激光切割的方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种可自适应切割的激光切割机，更具体地说是涉及一种切割柔性pvc、0.3mm以下厚度金属薄片的激光切割机。

【背景领域】

激光切割机是一种从激光器发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而达到切割的目的。激光切割加工是用不可见的光束代替了传统的机械刀，具有精度高，切割快速，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平滑，加工成本低等特点，将逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。激光刀头的机械部分与工件无接触，在工作中不会对工件表面造成划伤；激光切割速度快，切口光滑平整，一般无需后续加工；切割热影响区小，板材变形小，切缝窄(0.1mm～0.3mm)；切口没有机械应力，无剪切毛刺；加工精度高，重复性好，不损伤材料表面；数控编程，可加工任意的平面图，可以对幅面很大的整板切割，无需开模具，经济省时。

现有的切割柔性pvc、0.3mm以下厚度金属薄片的激光切割存在以下缺陷：切割宽度较大，特别是对众多复杂的、具随意性的柔性电路来说，这个宽度太大了，此类宽切口会导致：降低安装密度，或者减少每块板上的电路安装。而且在加工时，产生的施加到加工材料上面的应力造成严重烧焦和变形，应力产生的后果是，有效切口宽度延长到120μm，造成切口不均匀且质量不良。而且切割成品率低，工作效率低，加工时间长。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种结构简单，自动化程序高，成本低，加工方便快捷，加工时间短，减少人工，降低成本的柔性pvc、0.3mm以下厚度金属薄片激光切割机。

本发明的另一目的还在于提供一种切割成品率高，工作效率高，加工时间短，自动化程序高，减少人工，降低成本的柔性pvc、0.3mm以下厚度金属薄片激光切割的方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种可自适应切割的激光切割机，其特征在于其包括紫外激光器1，所述的紫外激光器1连接有扩束镜2，所述的扩束镜2连接有可对工作平台100上的工件进行切割的振镜3，振镜3连接有场镜4，所述振镜3的旁边还设有CCD对位观察系统5，所述的CCD对位观察系统5与电脑6连接，所述的紫外激光器1与工作平台100之间还通过一激光控制卡7连接，振镜3与激光控制卡7连接，所述的控制卡6与电脑5连接，工作平台100通过运动控制卡8与电脑5连接。

如上所述的一种可自适应切割的激光切割机，其特征在于所述的CCD对位观察系统的摄像头为旁轴设置。

如上所述的一种可自适应切割的激光切割机，其特征在于所述的CCD对位观察系统的视觉识别精度30μm，范围20mm*30mm，激光波长355nm，加工线宽＜25μm。

如上所述的一种可自适应切割的激光切割机，其特征在于所述振镜的最大入射的光斑直径为10mm，扫描角度为0.25rad-0.40rad，非线性度3.5mrad，常规追踪误差时间0.16ms，重复定位精度<20urad，增益漂移<50ppm/k，零点漂移<15urad/k，8小时工作漂移<0.3mrad，标记速度2m/s，定位速度10m/s，镜片反射波长355nm。

如上所述的一种可自适应切割的激光切割机，其特征在于所述工作平台为XY运动平台，工件为柔性pvc、0.3mm以下厚度金属薄片。

一种利用权利要求1所述的一种可自适应切割的激光切割机进行激光切割的方法，其步骤有：

①、紫外激光器发出直径0.7mm的光斑；

②、激光进入扩束镜，扩束镜对入射光斑进行准直，

③、经上述步骤准直后的激光，进入振镜，振镜内由两个电机带动两个反射镜高速摆动，控制入射光速的出射方向；

④、经上述步骤后的激光经过场镜射到工作平台的工件上；

⑤、CCD对位观察系统采集信号传输给电脑进行处理，得出工件的准确位置；

⑥、上述加工方法中，电脑控制紫外激光器、振镜和工作平台。

如上所述的一种激光切割的方法，其特征在于所述CCD对位观察系统的视觉识别精度30μm，范围20mm*30mm，激光波长355nm，加工线宽＜25μm。