[发明专利]一种实时监测激光加工性能的系统及方法

权利要求书

1.一种实时监测激光加工性能的系统，其特征在于：包括激光加工系统、激光检测系统、射线检测系统、精密夹具和PC模块，所述激光加工系统包括依次固定连接的激光器、分光模组、反射镜和聚集模组，所述激光检测系统包括依次固定连接的激光器、分光模组、反射镜、聚集模组以及通过信号连接的激光探测器，其中激光加工系统与激光检测系统共用激光器、分光模组、反射镜和聚集模组，且均位于精密夹具的同一侧，所述射线检测系统包括射线源和射线探测器，所述射线探测器和所述激光加工系统均位于所述精密夹具的同一侧，所述射线源位于精密夹具的另一侧，所述PC模块通过信号线与激光检测器和射线检测器连接，所述精密夹具套设在板材上，且所述精密夹具相对板材可沿x、y方向平行移动、沿u、i方向旋转移动。

2.根据权利要求1所述的一种实时监测激光加工性能的系统，其特征在于：所述板材包括上层的上铜箔、中间层的PI层和底层的下铜箔。

3.一种实时监测激光加工性能的方法，其特征在于：将工件置于权利要求1或2所述的系统上进行加工检测，检测的步骤包括：

S1：将工件装夹在精密夹具上，调整好工件的初始加工位置；

S2：激光器产生激光束，所述激光束经过分光模组后分为加工激光束和探测激光束；

S3：加工激光束通过聚焦模组聚焦在工件对应位置进行加工；

S4：探测激光束通过聚焦模组聚焦在工件对应位置，反射的探测激光束被激光探测器接收，探测信号通过信号线传至PC模块；

S5：PC模块根据反馈信号调整激光器的激光参数、分光模组的功率和精密夹具的位置；

S6：射线源发射射线，射线透射工件位置，透射的射线被射线探测器接收，探测信号通过信号线传至PC模块。

4.根据权利要求3所述的一种实时监测激光加工性能的方法，其特征在于：在所述步骤S1中，精密夹具可沿x、y方向平行移动，同时可以沿u、i方向旋转运动；精密夹具可以沿u方向进行角度调节，调节范围为0～45°，同时可以沿i方向旋转，旋转角度为0～360°，旋转速度为0～500rpm。

5.根据权利要求3所述的一种实时监测激光加工性能的方法，其特征在于：在所述步骤S2中，所述分光模组具备分光和调整加工激光束与探测激光束输出功率的作用，所述加工激光束输出功率与探测激光束输出功率之间的调节在功率调节范围内相互独立；所述激光的波长为355nm～10.6μm，脉冲宽度为4～200ns，输出能量功率为0～100W，重复频率为2～150kHz，离焦量为-3～3mm。

6.根据权利要求3所述的一种实时监测激光加工性能的方法，其特征在于：在所述步骤S3和步骤S4中，所述聚焦模组具有聚焦加工激光束与探测激光束的作用，且可调整激光束的焦点位置、偏转角度和运动轨迹。

7.根据权利要求3所述的一种实时监测激光加工性能的方法，其特征在于：在所述步骤S6中，射线源可根据工件所需检测结构来调整射线种类和照射角度。

8.根据权利要求3所述的一种实时监测激光加工性能的方法，其特征在于：在所述步骤S4、S5和S6中，所述PC模块具备图像处理、数据计算、反馈调节和实时检测功能。

9.根据权利要求7所述的一种实时监测激光加工性能的方法，其特征在于：所述射线种类包括X射线、γ射线、中子射线、电子射线、成像板射线和相纸射线。

10.根据权利要求7所述的一种实时监测激光加工性能的方法，其特征在于：所述照射角度为0～180°。