[发明专利]一种激光三维蚀刻系统及蚀刻方法

说明书

本发明公开了一种激光三维蚀刻系统，包括计算机，用于控制光纤激光器、电控扩束镜、激光测距系统、同轴合束器、X‑Y振镜系统，同时用于蚀刻图形的处理。能自动生成蚀刻轨迹的三维数据，并完成三维蚀刻，能极大降低工件摆放时的精度要求，能极大降低对蚀刻目标的一致性要求。

技术领域

本发明属于激光蚀刻领域，尤其涉及一种激光三维蚀刻系统及蚀刻方法。

背景技术

现有的激光三维蚀刻系统需要对工件的三维数字化模型进行处理，并且对工件摆放位置、工件一致性有很高精度的要求。而在工件摆放位置稍微移动或工件稍有不一致后，蚀刻效果就不好。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种激光三维蚀刻系统及蚀刻方法，能自动生成蚀刻轨迹的三维数据，并完成三维蚀刻，能极大降低工件摆放时的精度要求，能极大降低对蚀刻目标的一致性要求。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种激光三维蚀刻系统，包括：

计算机，用于控制光纤激光器、电控扩束镜、激光测距系统、同轴合束器、X-Y振镜系统，同时用于蚀刻图形的处理；

光纤激光器，用于激光蚀刻的激光器，与电控扩束镜固定连接；

电控扩束镜，用于控制蚀刻激光焦距，与同轴合束器固定连接；

激光测距系统，用于测量工件与该系统的距离；

同轴合束器，用于将蚀刻激光和测距激光同轴合束，与X-Y振镜系统固定连接；

X-Y振镜系统，由上至下，呈90°依次布置的激光反射镜片；

其中，计算机分别与光纤激光器、电控扩束镜、激光测距系统、X-Y振镜系统连接。

一种激光三维蚀刻方法，包括以下步骤：

1)通过计算机对蚀刻图形进行计算处理，并获得蚀刻平面的轨迹数据；

2)通过计算机确定X-Y振镜系统的运动控制程序；

3)通过计算机控制X-Y振镜系统完成平面轨迹运动，并启动高速激光测距系统开始采集轨迹上的距离数据；

4)通过计算机采集蚀刻二维轨迹上的实际距离数据；

5)通过计算机转换轨迹上的距离数据为高度数据并融合蚀刻二维轨迹和生成三维蚀刻轨迹并进行显示；

6)得到三维蚀刻轨迹后，通过计算机确定电控扩束镜的运动程序；

7)通过计算机确定X-Y振镜系统的运动控制程序；

8)通过计算机确定光纤激光器在蚀刻轨迹中的出光程序；

9)通过计算机控制光纤激光器、电控扩束镜、X-Y振镜系统完成对工件三维蚀刻任务。

在上述技术方案中，步骤1、2中蚀刻图形处理为计算蚀刻轨迹的二维数据，确定X-Y振镜系统的运动控制程序。

在上述技术方案中，步骤3、4中对二维蚀刻轨迹进行距离数据的采集。

在上述技术方案中，步骤5中数据处理转换距离数据为高度数据并融合二维轨迹，确定三维蚀刻轨迹。

在上述技术方案中，步骤6、7、8、9中，通过计算机确定电控扩束镜的运动程序；确定X-Y振镜系统的运动控制程序；计算机控制光纤激光器、电控扩束镜、X-Y振镜系统完成对工件三维蚀刻任务。

本发明的有益效果是：该系统和方法配合使用，不需要三维蚀刻中对工件三维数据，极大降低工件摆放位置的精度要求；极大降低三维激光蚀刻对工件一致性的要求。

附图说明