产品搜索
请输入产品关键字:
联系方式
技术文章
视觉智能的激光切割机刻蚀技术
点击次数:896 发布时间:2013-7-10
欧洲各国也在视觉方面进行了深入研究。德国卡尔斯鲁厄大学(Karlsruhe研制了Miniman机器人。该机器人可以实现精密移动,再配以管状操作手后可以完成微操作任务.SergejFatikon教授等人在此基础上增加了视觉传感器和力觉传感器,研制了MinmanⅢ型机器人。在视觉系统引导下,机器人可在光电显微镜或扫描电子显微镜下完成lOnm以下的高精度微操作,安装微夹持器岳可以对微小物体进行高精度夹持、搬运、操作和定位。该研究小组将视觉系统分为全局和局部传感器系统进行分别研究并在微视觉系统下的目标识别和深度信息,获取方法等方面进行了探讨。该系统配上吸管后实现了对20um的细胞进行拾取、移动和定位等操作。瑞士洛桑大学采用激光扫描显微镜作为监视装置,利用激光切割机直接测量高度信息,根据图像获得平面信息。
美国核能源部Sandia国家实验室研制出了一台能对10~100微米的微器等进行装配的机器,该实验室在CAD自动装配上有长足的进步,他们采取激光打标机傅立叶算法产生显微的合成图像,并将此图像的信息反馈给伺服系统,控制系统在X、Y平面上的位置是整个系统的实物照片。
实验室对于微器件的夹取采用一种镍、铜以及坡莫合金制造出来的微夹钳.该微夹钳长为20.8mm,厚度为200um,由一线性直流马达驱动,实物女口图。此微激光切割机操作控制系统应用于光电和光机械制造行业中,例如光纤激光切割机排列和校对,集成电路组装,在微创*和微生物学中也有潜在的应用前景,是该系统在微阵列孔中插针的照片。同时,在视觉信息基础上开展了微小型机器人微操作的虚拟现实技术的研究。相对国外,国内研究起步较晚,直到zui近才有微操作视觉方面的相关研究报道出现,北京航空航天大学、南开大学首先以生物细胞为研究对象,在视觉系统的伺服控制、深度信息获取方法等方面进行了探讨。哈尔滨工业大学以微机械零件装配为操作目标,以体式显微镜作为监视激光切割机系统进行了视觉系统的研究。
激光切割机刻蚀(etching)加工是在微制造技术中zui常见和zui重要的工艺环节。从形象上讲,刻蚀也可称作“可控直接微去除”.采用激光切割技术来完成刻蚀,不同材料有不同的反应。激光切割机刻蚀加工的要求是:①具有整齐的边缘;②具有的深度控制;③刻蚀反应的效率尽可能高。通过第①、②点的要求,达到所需要的设计结构。
激光切割机刻蚀工艺在微制造中的主要应用在微通道、微槽、微液池等结构的制作中。采用激光切割刻蚀加工的典型微结构,目前,能够进行刻蚀加工的激光大多是采用准分子激光和飞秒激光。由于光子能量在3.5eV(351nm)~7.9eV(157nm)之间,准分子激光辐射可以被分子强烈的吸收,并诱导电子跃迁到受激态,例如C—c双键或羰基一C=Oo吸收与一定的电子态间的跃迁相关。分子作为吸收中心常称为“发色团”,当这些发色团是共轭链的一部分的时候,跃迁能量展宽或平移至较低的值.包含这些发色团的材料显示出对紫外激光有较高的吸收率。比如可以确定地观察到聚酰亚胺因包含苯环和羰基而显示出很强的吸收率,而PTFE因缺少这些发色团面很难加工。当激光切割机激发能量等于电子的键能,迫使分子分裂(断键模型)时,受激分子能达到非受激态。如果分子是实体(或固体)的一部分,快速热衰减很可能的,过剩的能量被转换为振动、转动和周围分子的平移。吸收的激光能量导致体材的快速加热,并且当能量密度足够高的时候,分离将发生,小的挥发性的分子可以形成。高的蒸气压力导致爆炸性的气化,并形成爆轰波。
美国核能源部Sandia国家实验室研制出了一台能对10~100微米的微器等进行装配的机器,该实验室在CAD自动装配上有长足的进步,他们采取激光打标机傅立叶算法产生显微的合成图像,并将此图像的信息反馈给伺服系统,控制系统在X、Y平面上的位置是整个系统的实物照片。
实验室对于微器件的夹取采用一种镍、铜以及坡莫合金制造出来的微夹钳.该微夹钳长为20.8mm,厚度为200um,由一线性直流马达驱动,实物女口图。此微激光切割机操作控制系统应用于光电和光机械制造行业中,例如光纤激光切割机排列和校对,集成电路组装,在微创*和微生物学中也有潜在的应用前景,是该系统在微阵列孔中插针的照片。同时,在视觉信息基础上开展了微小型机器人微操作的虚拟现实技术的研究。相对国外,国内研究起步较晚,直到zui近才有微操作视觉方面的相关研究报道出现,北京航空航天大学、南开大学首先以生物细胞为研究对象,在视觉系统的伺服控制、深度信息获取方法等方面进行了探讨。哈尔滨工业大学以微机械零件装配为操作目标,以体式显微镜作为监视激光切割机系统进行了视觉系统的研究。
激光切割机刻蚀(etching)加工是在微制造技术中zui常见和zui重要的工艺环节。从形象上讲,刻蚀也可称作“可控直接微去除”.采用激光切割技术来完成刻蚀,不同材料有不同的反应。激光切割机刻蚀加工的要求是:①具有整齐的边缘;②具有的深度控制;③刻蚀反应的效率尽可能高。通过第①、②点的要求,达到所需要的设计结构。
激光切割机刻蚀工艺在微制造中的主要应用在微通道、微槽、微液池等结构的制作中。采用激光切割刻蚀加工的典型微结构,目前,能够进行刻蚀加工的激光大多是采用准分子激光和飞秒激光。由于光子能量在3.5eV(351nm)~7.9eV(157nm)之间,准分子激光辐射可以被分子强烈的吸收,并诱导电子跃迁到受激态,例如C—c双键或羰基一C=Oo吸收与一定的电子态间的跃迁相关。分子作为吸收中心常称为“发色团”,当这些发色团是共轭链的一部分的时候,跃迁能量展宽或平移至较低的值.包含这些发色团的材料显示出对紫外激光有较高的吸收率。比如可以确定地观察到聚酰亚胺因包含苯环和羰基而显示出很强的吸收率,而PTFE因缺少这些发色团面很难加工。当激光切割机激发能量等于电子的键能,迫使分子分裂(断键模型)时,受激分子能达到非受激态。如果分子是实体(或固体)的一部分,快速热衰减很可能的,过剩的能量被转换为振动、转动和周围分子的平移。吸收的激光能量导致体材的快速加热,并且当能量密度足够高的时候,分离将发生,小的挥发性的分子可以形成。高的蒸气压力导致爆炸性的气化,并形成爆轰波。