专利名称：一种激光加工系统及其方法
一种激光加工系统及其方法
技术领域：
本发明涉及到的是应用于柔性材料的一种激光加工系统及其方法。
背景技术：
目前许多柔性材料的加工，如皮革，常用激光打标机进行切割和打标；现有振镜式激光加工系统，假如激光的焦距不变，随着振镜2的摆动，激光焦点做球面半径为R的轨迹运动，如图I ;而目前加工系统的工作台I基本上都是平面，球面与平面存在距离误差D，为了弥补二者的误差，一般采用以下两种校正方式I、变焦校正，即矫正D的数值。
2、F-THETA 镜头校正。以上两种方式都带来了硬件成本的提高和软件工作量的加大；更主要的是使得边缘的材料表面与激光不垂直，出现了在加工范围内，中心的效果和边缘的效果不一致的现象。如图I所示，当加工范围内中心处，如激光光束a，材料表面与激光垂直；当加工范围内远离中心，如激光光束b、C，材料表面与激光不垂直，影响加工效果。
发明内容针对上述的问题，本发明提供一种激光加工系统及其方法。本发明的目的是简化柔性材料的加工。本发明的实施例是这样实现的，一种激光加工系统其包括一曲率半径为R的球面凹形工作台、位于该球面凹形工作台正上方的振镜系统，球面凹形工作台的圆心在振镜系统上；其中，该振镜系统包括X振镜片和Y振镜片。本发明实施例的另一目的在于提供一种激光加工方法，该方法靠一激光加工系统实现，该激光加工系统包括一曲率半径为R的球面凹形工作台、位于该球面凹形工作台球心处的振镜系统，球面凹形工作台的圆心在振镜系统上；其中，该振镜系统包括X振镜片和Y振镜片；该方法为加工材料贴在所述的球面凹形工作台上，形成与工作台面一致的凹形球面；振镜系统位于该球面凹形工作台正上方，球面凹形工作台的圆心在振镜系统上；激光的焦距设定为R，激光焦点随振镜片的摆动，其运动轨迹与球面凹形工作台的
工作面重合。本发明的有益效果是不需要进行变焦校正和F-THETA镜头校正，以弥补以球面轨迹运动的激光焦点和原来平面工作台之间存在的距离误差。
下面参照附图结合实施方式对本发明作进一步的描述。图I为现有技术的激光加工系统的不意图；图2为本发明激光加工系统的示意图3为本发明中实施例的激光加工方法的示意图；图4为本发明中实施例的激光加工方法的另一示意图；图5为本发明中另一实施例的激光加工方法的示意图。
具体实施方式
下面结合
及具体实施方式
对本发明进一步说明。 实施例I，如图2所示，本实施例的激光加工系统，其包括一曲率半径为R的球面凹形工作台3、位于该球面凹形工作台3正上方的振镜系统2，球面凹形工作台3的圆心A在振镜系统2上；其中，该振镜系统包括X振镜片21和Y振镜片22。优选地，球面凹形工作台3的圆心A位于X振镜片21和Y振镜片22之间。
优选地，球面凹形工作台3的圆心A位于X振镜片21上。优选地，球面凹形工作台3的圆心A位于Y振镜片22上。这样，可以使激光焦点更加精准地落在加工材料上，所得加工效果更好。实施例2，如图2和3所示，本实施例的激光加工方法，靠实施例I所述的激光加工系统，该加工方法为加工材料4要贴在球面凹形工作台3上，形成与工作台面一致的凹形球面；振镜系统2位于球面凹形工作台3正上方，球面凹形工作台3的圆心A在振镜系统2上；激光的焦距设定为R，激光焦点随振镜的摆动，其运动轨迹与球面凹形工作台3的工作面重合。这时激光束a’、b’焦点在振镜的导引下，沿着工作台3作用于贴在工作台3上且形成凹形球面的加工材料4。从而避免因加工范围内远离激光束焦点，材料表面与激光不垂直，影响加工效果。优选地，球面凹形工作台3的圆心A位于X振镜片21和Y振镜片22之间。优选地，球面凹形工作台3的圆心A位于X振镜片21上。优选地，球面凹形工作台3的圆心A位于Y振镜片22上。这样，可以使激光焦点更加精准地落在加工材料上，所得加工效果更好。优选地，为在加工的时候，加工材料可以完全贴服在球面凹形工作台3上，形成与工作台面一致的凹形球面,本实施例的加工材料为柔性材料。优选地，本实施例的加工材料为柔性皮革。实施例3，如图2、3，本实施例的加工方法可对多个小面积的加工材料4同时加工。其方法是把加工材料贴在球面凹形工作台3的凹形工作台面上，形成与工作台面一致的曲面，使其曲面的圆心与球面凹形工作台3的圆心A重合；这时球面凹形工作台3的圆心A落在振镜系统2上,振镜系统2与加工材料4的曲面圆心重合。激光的焦距设定为R，随X振镜片21和Y振镜片22的摆动，激光焦点的运动轨迹与球面凹形工作台3的工作台面垂直加工。实施例4，如图5，若所需加工的是可覆盖于球面凹形工作台3的一整块加工材料5加工。为了防止加工材料不能完全贴服在球面凹形工作台3上而产生褶皱，需要曲率半径R’较大的球面凹形工作台3，因此同时调节与曲率半径R’大小相同的焦距，光斑随焦距增大而增大，为能接住光斑，需使用较大的振镜片。
本发明的有益效果是不需要进行变焦校正和F-THETA镜头校正，以弥补以球面轨迹运动的激光焦点和原来平面工作台之间存在的距离误差。本发明之实 施，并不限于以上最佳实施例所公开的方式，凡基于上述设计思路，进行简单推演与替换，得到的具体的激光加工系统及其方法，都属于本发明的实施。
权利要求
1.一种激光加工系统，其特征在于其包括一曲率半径为R的球面凹形工作台、位于该球面凹形工作台正上方的振镜系统；球面凹形工作台的圆心在振镜系统上；其中，该振镜系统包括X振镜片和Y振镜片。
2.根据权利要求I所述的激光加工系统，其特征在于球面凹形工作台的圆心位于X振镜片和Y振镜片之间。
3.根据权利要求I所述的激光加工系统，其特征在于球面凹形工作台的圆心位于X振镜片上。
4.根据权利要求I所述的激光加工系统，其特征在于球面凹形工作台的圆心位于Y振镜片上。
5.一种激光加工方法，该方法靠ー激光加工系统实现，该激光加工系统包括一曲率半径为R的球面凹形工作台、位于该球面凹形工作台球心处的振镜系统，球面凹形工作台的圆心在振镜系统上；其中，该振镜系统包括X振镜片和Y振镜片； 该方法其特征在于 加工材料贴在所述的球面凹形工作台上，形成与工作台面一致的凹形球面； 振镜系统位于该球面凹形工作台正上方，球面凹形工作台的圆心在振镜系统上； 激光的焦距设定为R，激光焦点随振镜的摆动，其运动轨迹与球面凹形工作台的工作面重合。
6.根据权利要求5所述的激光加工系统，其特征在于球面凹形工作台的圆心位于X振镜片和Y振镜片之间。
7.根据权利要求5所述的激光加工系统，其特征在于球面凹形工作台的圆心位于X振镜片上。
8.根据权利要求5所述的激光加工系统，其特征在于球面凹形工作台的圆心位于Y振镜片上。
9.根据权利要求5所述的激光加工方法，其特征在于加工材料为柔性材料。
10.根据权利要求5所述的激光加工方法，其特征在于加工材料为柔性皮革。
全文摘要
本发明提供一种激光加工系统及其方法，该方法靠一激光打标系统实现，该激光打标系统包括一曲率半径为R的球面凹形工作台、位于该球面凹形工作台球心处的振镜系统；球面凹形工作台的圆心在振镜系统上；其中，该振镜系统包括X振镜片和Y振镜片；加工材料贴在所述的球面凹形工作台上，形成与工作台面一致的凹形球面；振镜系统位于该球面凹形工作台正上方，球面凹形工作台的圆心在振镜系统上；激光的焦距设定为R，激光焦点随振镜的摆动，其运动轨迹与球面凹形工作台的工作面重合。本发明的有益效果是不需要进行变焦校正和F-THETA镜头校正，以弥补以球面轨迹运动的激光焦点和原来平面工作台之间存在的距离误差。
文档编号B23K26/02GK102756206SQ20111011047
公开日2012年10月31日 申请日期2011年4月29日 优先权日2011年4月29日
发明者任宁, 周刚, 林敬刚, 汪玉树, 高云峰 申请人:深圳市大族激光科技股份有限公司