论文摘要
激光是上个世纪最重要的发明之一,激光也被誉为是“万能加工工具”、“未来柔性制造系统的共同加工手段”,是当代具有代表性的先进制造技术。激光切割与其它切割方法相比最大的优点是高速、高精、高效率。同时它还具有切缝细,热影响区小,切割面质量好,切割时无噪声,切缝边缘垂直度好,切边光滑等优良品质。本文开发的激光动光式振镜切割系统主要应用于电子线路行业FPCB板(Flexible Printer Circuit Board,FPCB)及其辅材覆盖膜的切割。FPCB板具有配线密度高、重量轻、厚度薄,可自由弯曲、折叠等优点,因此被广泛地应用于手机、笔记本电脑、MP3等产品上,有很大的市场应用价值。FPCB生产工艺复杂,所用的材料容易产生变形,并且不同的部位由于材料不同,不仅导致局部区域切割次数不一样,而且导致变形程度不一样,因此对切割系统的控制方式、材料变形的适应性以及切割精度,提出了很高的要求。传统的激光切割机多采用定光式切割方式,其加工效率低切割质量不好,难以满足实际生产需要。本文介绍了将动光式紫外激光切割技术应用于FPCB板以及其辅材覆盖膜切割的整体系统框架;通过Gerber文件来获取切割路径、局部切割次数等信息;利用射影变换建立任意两个平面之间点的射影变换矩阵,并采用摄像机和射影变换完成工件的自动定位;还介绍了一种动光式激光切割时网格之间无缝拼接的方法,该方法首先采用线性插值方法补偿激光光点在不同区域内两轴的区域系数,再利用所建立的射影变换补偿振镜的梯形以及菱形畸变。实践表明采用动光式激光切割的效率是普通定光式切割效率的8倍以上;系统自动定位精度高,有效地补偿了由于材料变形所引起的加工偏差;通过以上方法的补偿后,切割系统的切割精度和切割质量大幅度提升,达到国外最新同类系统的效率与精度。