[发明专利]激光加工控制系统及其控制方法

摘要

一种激光加工控制系统，是由控制装置、承载装置、激光加工头及加工物承载台所组成，藉由激光加工头配置于承载装置上，并同时规划承载装置的位置与姿态、激光加工头的焦点位置及激光加工头的输出功率，而使得激光加工头在承载装置移动时能正确加工，因而提升整体加工效率，并且使用三维畸变校正单元校正激光加工头的焦点位置，亦提升激光加工的精准度。

主权项

1.一种激光加工控制系统，是由控制装置、承载装置及激光加工头所组成，所述控制装置连接于所述承载装置与所述激光加工头，所述激光加工头用以输出激光束，其特征在于:所述激光加工头配置于所述承载装置上；所述控制装置，用以产生与规划控制命令，所述控制命令包括所述承载装置的控制命令、所述激光束输出功率的控制命令及所述激光束焦点位置的控制命令，藉由所述控制命令控制所述承载装置的位置与姿态，及控制所述激光束输出功率与所述激光束焦点位置，并根据所述承载装置的位置、姿态、移动速度及移动方向，补偿所述激光束焦点位置的控制命令，所述控制装置根据补偿后的所述激光束焦点位置的控制命令调整所述激光加工头的X振镜、Y振镜及聚焦透镜的位置，且所述控制装置包括:加工路径产生单元，接收用户所输入的加工指令产生加工路径；动程规划单元，连接于所述加工路径产生单元，用以接收所述加工路径后，根据所述加工路径规划与输出所述控制命令，所述控制命令包含所述承载装置的控制命令、所述激光束的输出功率的控制命令及所述激光束焦点位置的控制命令，并根据所述承载装置的位置、姿态、移动速度及移动方向，补偿所述激光加工头的所述激光束的焦点位置控制命令后输出；位置姿态控制单元，连接于所述动程规划单元，接收所述动程规划单元所输出的所述承载装置的控制命令，用以控制所述承载装置的位置与姿态，使激光加工头的激光束方向与被加工物表面的法向量保持加工角度，并输出所述承载装置的位置与姿态讯息；定位判断单元，连接于所述动程规划单元与所述位置姿态控制单元，用以接收所述位置姿态控制单元所输出的所述承载装置的位置与姿态讯息，藉以判断所述承载装置是否完成定位，并回传判断讯息至所述动程规划单元，当所述定位判断单元判断所述承载装置已完成定位，即所述承载装置的速度为零，所述动程规划单元补偿所述激光加工头的所述激光束焦点位置的控制命令；功率控制单元，连接于所述动程规划单元，接收所述动程规划单元所输出的所述激光束输出功率的控制命令，用以控制所述激光束的输出功率；三维畸变校正单元，连接于所述动程规划单元，接收所述动程规划单元所输出的补偿后的所述激光束的焦点位置的控制命令后，转换为所述激光加工头的所述X振镜与所述Y振镜的旋转控制命令及所述激光加工头的所述聚焦透镜的位移控制命令；及焦点位置控制单元，连接于所述三维畸变校正单元，接收所述三维畸变校正单元所输出的所述激光加工头的所述X振镜与所述Y振镜的旋转控制命令及所述激光加工头的所述聚焦透镜的位移控制命令，用以控制所述激光束的焦点位置。