[发明专利]一种用于激光阵列加工头的群孔位置精度补偿方法

说明书

本发明提供了一种用于激光阵列加工头的群孔位置精度补偿方法，解决现有激光阵列加工头无法达到阵列群孔高精度的位置指标要求以及限制了加工头性能的问题。该方法包括：步骤一、将待加工图纸导入扫描振镜控制器中，将薄膜试件放置在待加工薄膜上方；步骤二、激光器发出激光束，经扩束镜后进入扫描振镜；步骤三、扫描振镜对激光束进行偏转定位，激光束通过阵列聚焦加工头后在薄膜试件上实现群孔的加工；步骤四、显微镜对薄膜试件上的群孔进行位置精度的检测，获取群孔之间的位置精度误差；步骤五、按照获取的位置精度误差，调整加工图纸中群孔的各个孔位置。该方法能够实现激光阵列加工头的高精度群孔加工要求，极大提高了加工头的性能。

技术领域

本发明属于激光精密制造领域，具体涉及一种用于激光阵列加工头的群孔位置精度补偿方法。

背景技术

近些年，针对薄膜微群孔加工的激光阵列加工头在航空航天领域得到了广泛应用，激光阵列加工头是利用扫描振镜将激光束分别反射至阵列加工头的反射镜中，再通过阵列加工头的聚焦镜实现光束的聚焦加工。由于该激光阵列加工头由多组聚焦加工头组成，通过多个聚焦加工头的组合可实现激光阵列群孔的加工。同时，该激光阵列加工头相对于传统的机械冲孔加工头也具有多种优势：一、加工过程中对薄膜无应力损伤，孔边缘不存在毛刺等问题；二、属于非接触加工，无加工头磨损等问题；三、具备高度柔性的加工能力，可通过编程任意更改加工孔的形状。

为满足阵列群孔高精度的孔距及直线度等要求，此类激光阵列加工头通过调整聚焦加工头的反射镜以及机械结构等装置实现调节，但是此种方式无法达到阵列群孔高精度的位置指标要求，同时也极大的限制了该加工头的性能提升。

发明内容

本发明的目的是解决现有激光阵列加工头无法达到阵列群孔高精度的位置指标要求，同时也限制了加工头性能的问题，提供了一种用于激光阵列加工头的群孔位置精度补偿方法，通过该方法能够实现激光阵列加工头的高精度群孔加工要求，极大提高了加工头的性能。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。

一种用于激光阵列加工头的群孔位置精度补偿方法，包括以下步骤；

步骤一、将待加工图纸导入扫描振镜控制器中，将薄膜试件放置在待加工薄膜上方；

步骤二、激光器发出激光束，激光束经扩束镜实现扩束，然后进入扫描振镜；

步骤三、扫描振镜控制器驱动扫描振镜工作，扫描振镜对激光器的出射激光束进行偏转定位，并将激光束反射至激光阵列加工头，激光束通过激光阵列加工头后在薄膜试件上实现群孔的加工；

步骤四、显微镜对薄膜试件上的群孔进行位置精度的检测，获取群孔之间关于孔间距△X以及直线度△Y的位置精度误差；

步骤五、按照步骤四获取的位置精度误差，调整导入至扫描振镜控制器中的加工图纸群孔的各个孔位置，从而实现群孔位置精度的精细补偿。

进一步地，步骤二中，激光器发出的光束经扩束镜实现扩束后，再经第一反射镜的反射后进入扫描振镜，以实现不同光路的调整。

进一步地，步骤二中，激光器选用红外波段的飞秒激光器，平均功率10W，激光的脉冲宽度≤290fs。

进一步地，步骤三中，激光阵列加工头包括10个聚焦加工头，每个聚焦加工头包含第二反射镜和聚焦镜。

进一步地，步骤三中，聚焦加工头中聚焦镜的焦距为100mm。

本发明与现有技术相比，具有以下技术效果：