文档介绍：一种用于激光材料加工的非同轴定位装置
高岳
(论文课题背景:本学期,经学院老师介绍,我有幸进入本校激光院随蒋毅坚老
师进行初步的简单的科研学习与工作。其间,师兄闫胤洲和于永明申请了学校的
研究生科技基金,他们邀我进入其项目科研小组工作,指导我学习。这篇科技论
文,是我经我们的项目申请书,摘要提炼而来。其中,申请书全部是两位师兄所
写,只是提交时加上了我的名字。至今,我进行了初步的了解与学习,项目明年
1 月开题。)

采用同轴He-Ne激光进行加工点定位,是激光材料加工现行的常用方法,但其
定位的精准度有限,往往无法满足对加工材料某一绝对位置的精准加工的定位要求
(如印有微电路的非金属电路基板的激光加工),设计并发明用于激光束对加工点
精确定位的设备装置具有非常重要的实用价值和需求意义。
现用的激光加工同轴定位装置主要应用He-Ne激光准直特性激光加工之前进行开光
点位置的粗定位,在进行精细加工时,粗定位显然不能满足加工要求。主要存在3
个问题:(1) 由于定位He-Ne激光亮度高和人眼分辨率的限制,通过人眼不容易同时
清晰地观察到材料上激光定位点及其周围的微细图案;(2) 由于定位激光具有一定
光斑大小,且与实际加工激光光斑不一致,所以很难确定定位激光的中心是否与既
定加工路径中心重合,因此很难确定激光切割过程中的补偿;(3) 实际应用中,同
轴定位激光会由于各种原因与实际加工激光发生光轴偏离现象,重新校正过程复杂。
随着对激光材料加工精度要求的不断提高,在实际加工过程中上述问题变得越来越
突出,急需采用一种新的定位方式来解决上述问题。我们将致力于提出通过研制并
采用非同轴定位系统来解决同轴激光定位精度不足的问题,满足金属和非金属材料
激光加工(切割、焊接以及辐照)的精确定位要求。

研究内容:以ROFIN DC035 的Arnold激光加工系统为研究对象,以该加工机床
的高重复定位精度(约10um)为基本条件,D定位装置,
评价对激光材料加工精度的改善效果。

研究方法:
1、按定位要求,D及图象采集卡,以VC#为工具开发非同轴定
位数据采集及处理软件:包括数据采集、标注和确定加工线宽及补偿等基本功能,
如有时间还可进一步完成自动变焦、自动找心以及图象处理等高级功能;
2、在ROFIN DC035 的Arnold激光加工头上,进行数据采集,完成系统硬件和软件
的调试。
具体步骤:
(1) D的安装;