一种大幅面激光刻蚀系统及控制方法
【技术领域】
[0001 ] 发明属于激光刻蚀技术领域，具体是一种大幅面激光刻蚀系统及控制方法。
【背景技术】
[0002]在金属板表面加工过程中，现有的大幅面激光刻蚀系统中振镜的6项特有误差无法完全克服，造成大图分割成小图在刻蚀中出现边界失真，拼接效果差。成品率低。应用范围小。另外，现有加工技术还采用电化学刻蚀工艺，其对环境污染较大，已有限制将被淘汰。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服上述不足，提供一种大幅面激光刻蚀系统及控制方法，功耗小，效率高，刻蚀精度高，特别适合大图案刻蚀。
[0004]为实现上述技术目的，本发明提供的方案是:一种大幅面激光刻蚀系统，包括，计算机，用于控制三维位移系统、振镜系统，大幅面激光刻蚀图形的分割处理；固体激光器，用于大幅面激光刻蚀；三维位移系统，用于支撑固体激光器，并实现固体激光器沿X轴的移动；位置检测系统，用于向计算机实时传送小车当前的位置；振镜系统，用于按程序设定的模式将固体激光器输出的激光在Y轴方向扫描；振镜高度自适应系统，用于精确控制振镜与工件的高度；伺服电机系统，用于驱动位移系统；其中，计算机分别与固体激光器、振镜系统、伺服电机系统、位置检测系统连接，伺服电机系统、位置检测系统与三维位移系统连接。
[0005]而且，所述固体激光器是光纤激光器。
[0006]本发明还提供一种大幅面激光刻蚀系统的控制方法，包括如下步骤。
[0007]I)计算机首先将开始刻蚀的第一分割层指令传送到伺服电机系统，伺服电机系统驱动三维位移系统，将小车移动到X轴向左基准零点。
[0008]2)伺服电机系统驱动三维位移系统中的小车沿X轴向右移动。
[0009]3)计算机控制振镜系统做Y轴方向来回扫描。
[0010]4)位置检测系统实时向计算机传送位置数据，计算机接收位置数据后依照图形数据控制固体激光器进行刻蚀；并确认振镜高度自适应系统的启动与停止。
[0011]5)当小车运动到右减速传感器，小车减速并运行到X轴向右基准零点停止，完成第一分割层的刻蚀。
[0012]6)计算机传送指令到伺服电机系统，伺服电机系统驱动三维位移系统中的横梁沿Y轴方向移动设定的距离，移动到位后横梁保持静止。
[0013]7)计算机将开始刻蚀的第二分割层指令传送到伺服电机系统。
[0014]8)伺服电机系统驱动三维位移系统中的小车向左移动。
[0015]9)计算机控制振镜系统沿Y轴方向来回扫描。
[0016]10)位置检测系统实时向计算机传送位置数据，计算机接收位置数据后依照图形数据控制固体激光器进行刻蚀；并确认振镜高度自适应系统的启动与停止。
[0017]11)当小车运动到左减速传感器，小车减速并运行到X轴向左基准零点停止，完成第二分割层的刻蚀；依此完成其他分割层的刻蚀。
[0018]而且，所述图形数据包括以下步骤。
[0019]I)大幅面激光刻蚀的图形分割成第一分割层、第二分割层、……、第N分割层。
[0020]2)处理各分割层与位置相关的激光刻蚀数据。
[0021]3)确定振镜系统在各分割层的运动程序。
[0022]4)确定固体激光器在各分割层的出光程序。
[0023]5)确定振镜高度自适应系统开启与停止的控制程序。
[0024]本发明的有益效果在于:
1、大大提尚激光刻蚀范围，解决了传统方法无法完成大幅面精细激光刻蚀；
2、避免原传统方法中振镜系统固有的6种图形失真；
3、采用振镜高度自适应系统保证振镜与工件的高度，保证激光刻蚀的一致性；
4、相对传统加工方式，本发明的系统在刻蚀中振镜系统仅作Y向扫描，X向运动由二维移动系统完成，提高刻蚀精度与效率，最大限度减少刻蚀图形的失真；
5、避免电化学刻蚀的环境污染问题；
6、功耗小，效率高，刻蚀精度高。满足各种尺寸图案的刻蚀。
【附图说明】
[0025]图1是本发明的结构方框图。
[0026]图2是本发明位移系统运动方式示意图。
[0027]图3为本发明控制方法的流程图。
[0028]图4为本发明计算机图形数据指令的流程图。
[0029]其中，1、计算机，2、固体激光器，3、振镜系统，4、三维位移系统，5、伺服电机系统，
6、位置检测系统，7、振镜高度自适应系统。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
[0031 ] 本实施例提供一种大幅面激光刻蚀系统，如图1和图2所示，包括计算机I，固体激光器2，振镜系3，三维位移系统4，伺服电机系统5，位置检测系统6，振镜高度自适应系统
7。其中，计算机I分别与固体激光器2、振镜系统3、伺服电机系统5位置检测系统6、三维位移系统4、振镜高度自适应系统7连接，伺服电机系统5驱动三维位移系统4、三维位移系统4搭载振镜高度自适应系统7与固体激光器2。所述伺服电机系统5包括运动控制卡、伺服运动系统。三维位移系统4为X/Y/Z三轴位移系统，包含X向左基准零点、X向左减速点、X向右基准零点、X向右减速点、Y向基准零点等传感器及小车横梁等部件，由伺服运动系统驱动。其中Z轴由振镜高度自适应系统7控制。本发明中的三维位移系统4将小车移动至三维位移系统4的X向左基准零点、Y向基准零点。计算机I将指令发送到三维位移系统4，三维位移系统4的小车匀速向右移动，计算机I通过位置检测系统6接收小车的实际位置信号，控制振镜系统3和固体激光器2在相应的位置进行激光刻蚀。当小车运动到X向右减速传感器后减速运动，小车停靠在X向右基准零点。三维位移系统4横梁位移固定长度(该长度由图形分割参数决定)后，横梁保持静止，小车向左匀速运动，开始第二分割层的刻蚀。运动到X向左减速传感器减速，小车停靠在X向右基准零点，三维位移系统4横梁位移固定长度(该长度由图形分割参数决定)后，横梁保持静止，小车向右匀速运动，开始第三分割层的刻蚀，逐次完成所有分割层的刻蚀。振镜高度自适应系统7的启动与停