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稳定性，而且还会影响激光器的指向 小——大约 40mm×40mm。选择具
稳定性。例如，每摄氏度的温度变化， 有数字反馈功能的扫描头非常重要。
将会给长度 300mm 的铝带来 7μm 的 否则，位置误差（特别是由热漂移引
变化。因此，机器需要安装在一个温 起的）则能引起加工误差增大。
度控制良好的空调环境中。 为了在精确的位置加工需要的特
超快激光系统主要由以下几个部 征，机器视觉通常是这些系统的一个
分组成 ：激光器、将激光传送到聚焦 组成部分。在使用机器视觉的时候，
光学器件的光路、聚焦光学元件、运 通常要考虑相机分辨率、照明风格和
动控制、机器视觉、碎屑控制和工具。 波长等因素。在大多数情况下，加工
每个部分都必须要作为最佳系统解决 特征可以定位到目标位置的 ±5μm
方案的一部分仔细考虑。 范围内，并且当基准位置接近特征位
使用反射镜和可变光束扩展器， 置时，定位精度会更高。如前文所述，
将激光引导到聚焦光学元件，其能够灵 激光器可能会有一些漂移，所以这也
活地改变进入聚焦光学元件的光束直径 是必须要考虑的因素。需要一个基准
以及聚焦光斑的尺寸。采用这部分装置 程序来知道光束在空中的位置。
有两个原因。首先，每台激光器的输出 碎屑管理是这些系统中容易被忽
都会略有不同，所以除非所有的加工都 视的一个方面。所有被去除的材料去
是由同一台激光器完成，否则便可以使 哪里？如果碎屑重新粘附到零件上，
用可变光束扩展器来调整最终的聚焦光 会造成什么样的后果？超快激光器产
斑尺寸。其次，主要针对灵活的设置机 生带电的纳米粒子，因此这些粒子倾
器，可变光束扩展器可以针对不同应用 向于粘附到被加工零件的表面上。在
改变聚焦光斑尺寸。 某些情况下，这些粒子可以使用超声
了解并保持焦点在零件上的位 波清洗器清除掉 ；但是在另一些情况
置非常重要，因为在许多情况下，激 下，系统可能需要使用碎屑抽走装置，
光的焦深或 z 高度偏差可以 <250μm。 而且有可能需要使用多种抽取方法。
如果加工工具不能保持该公差，则可 与任何精密加工一样，工具是一
以使用非接触式激光距离传感器，将 种关键因素。加工薄的平面零件通常
焦点位置保持在零件上。 使用真空吸盘，而加工非平面零件通
聚焦光学元件可以是固定聚焦 常需要使用定制工具。在每种情况下，
头或扫描头。固定聚焦头仅聚焦光 位置特征和基准特征可用于视觉系统
束，并且依赖于平台来移动零件或其 的零件位置和“特征 - 特征”的位置。
自身，而扫描头具有较小的振镜，其
将光束引导到特定尺寸的 xy 区域中， 总结
并且将聚焦激光。扫描头的优点是 ： 在超快激光系统实施之前，必
其可以在小区域内快速移动激光，而 须满足诸多必要条件，包括应用可行
这正是许多微加工应用的典型要求。 性、生产应用开发、生产足够数量的
所有平台都是线性驱动的。对于扫描 预生产零件，以及（并且也是最重要
头而言，零件在加工过程中保持静止， 的）为生产机器开发明确的技术解决
但可根据需要引入另一个加工区域。 方案。与一家公司合作完成这些步骤
扫描头可以加工的区域通常相对较 是合理的选择。

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