[發明專利]一種激光打孔方法及系統

有效

• 申請號: 200910189291.2
• 申請日: 2009-12-23
• 公開（公告）號: CN102107332A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 高云峰;田社斌;董林華;朱云峰;張建群;彭金明
• 申請（專利權）人: 深圳市大族激光科技股份有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于激光加工技術，尤其涉及一種激光打孔方法及系統。

背景技術

激光打孔具有精度高、速度快、成本低等優點，已廣泛應用于現代制造。激光打孔是一個激光和物質相互作用的熱物理過程，打孔的質量是由激光光束特性和物質的熱物理特性決定。激光打孔以激光脈沖打孔為主，現有激光打孔機產生的激光脈沖的頻率、占空比和功率均由手工設置，打孔過程中這些參量保持不變，也就是說，打孔過程中，激光脈沖的平均功率和瞬間功率是固定的，這樣容易爆孔，打孔質量低、速度慢。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種打孔質量高、速度快的激光打孔方法及系統，旨在解決現有打孔方法及系統容易爆孔，打孔質量低、速度慢的問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種激光打孔方法，包括以下步驟：

實時采集機床的注入功率；

根據所述注入功率和預先設定的激光脈沖寬度的參數調制激光脈沖寬度，所述預先設定的激光脈沖寬度的參數包括激光脈沖的頻率Fset和激光脈沖的占空比Dset；

根據調制后的激光脈沖寬度進行打孔。

本發明實施例另一目的是這樣實現的，一種激光打孔系統，包括：

采集模塊，用于實時采集機床的注入功率；

調制模塊，用于根據所述注入功率和預先設定的激光脈沖寬度的參數調制激光脈沖寬度，所述預先設定的激光脈沖寬度的參數包括激光脈沖的頻率Fset和激光脈沖的占空比Dset；

打孔模塊，用于根據調制后的激光脈沖寬度進行打孔。

激光光束特性包括激光的波長、光束發散角、聚焦狀態以及脈沖寬度。本發明通過改變激光脈沖的寬度，激光脈沖寬度的變化使激光光束的特性跟隨改變，從而改善激光打孔的質量。本發明實施例用機床的注入功率調制激光脈沖寬度，激光脈沖寬度由機床的注入功率決定，脈沖寬度的變化與注入功率的變化成線性關系。機床打孔過程中可以根據打孔要求實時修改激光脈沖的寬度，使激光脈沖的功率隨打孔要求變化，達到調制打孔的目的，打孔質量高、速度快。激光打孔系統包括采集模塊、調制模塊和打孔模塊，以實現本激光打孔方法。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的激光打孔系統的模塊圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

實施例一

本實施例提供的激光打孔方法為調制頻率打孔方式。所述方法包括以下步驟：實時采集機床的注入功率；根據所述注入功率和預先設定的激光脈沖寬度的參數調制激光脈沖寬度，所述預先設定的激光脈沖寬度的參數包括激光脈沖的頻率Fset和激光脈沖的占空比Dset；根據調制后的激光脈沖寬度進行打孔。所述注入功率和激光脈沖寬度的參數因加工工件(如鋼板或鋁板)的不同而不同。所述注入功率由注入功率電壓信號Pv表示，所述注入功率電壓信號Pv為0～10V中的某一值。所述激光脈沖寬度的參數包括頻率和占空比，本實施例中激光脈沖的頻率的變化與機床的注入功率的變化成線性關系。調制頻率時，激光脈沖的占空比Dset保持不變，Fout＝(Fset×Pv)/10，其中Fout為調制后的激光脈沖的頻率，調制后的激光脈沖寬度的參數為激光脈沖的占空比Dset和調制后的激光脈沖的頻率Fout。在所述實時采集機床的注入功率電壓信號Pv的同時，實時采集機床的電子光閘的控制信號；當采集到所述電子光閘“開”的控制信號時，執行所述根據所述注入功率電壓信號Pv和預先設定的激光脈沖寬度的參數調制激光脈沖寬度的步驟。因此可由機床的注入功率調制激光脈沖的頻率。

本實施例還提供一種激光打孔系統，所述系統包括：采集模塊1，用于實時采集機床的注入功率；調制模塊2，用于根據所述注入功率和預先設定的激光脈沖寬度的參數調制激光脈沖寬度，所述預先設定的激光脈沖寬度的參數包括激光脈沖的頻率Fset和激光脈沖的占空比Dset；打孔模塊3，用于根據調制后的激光脈沖寬度進行打孔。所述注入功率由注入功率電壓信號Pv表示，所述注入功率電壓信號Pv為0～10V中的某一值。所述系統還包括電子光閘；所述采集模塊1還用于實時采集所述電子光閘的控制信號，當采集到所述電子光閘“開”的控制信號時，控制所述調制模塊2根據所述注入功率電壓信號Pv和預先設定的激光脈沖寬度的參數調制激光脈沖寬度。所述系統還包括激光器控制面板，所述激光器控制面板設置一個調制頻率選擇按鍵和一個調制占空比選擇按鍵。

實施例二