[實用新型]激光打孔機分光機構的雙聚焦裝置

有效

• 申請號: 201320199888.7
• 申請日: 2013-04-19
• 公開（公告）號: CN203171140U
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 何金星;吳紹云;辛應偉;李力;張國華
• 申請（專利權）人: 云南玉溪水松紙廠
• 主分類號: B23K26/067
• 分類號: B23K26/067
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

????本實用新型涉及用激光束加工領域，具體涉及激光打孔機上分光機構的聚焦裝置。

背景技術

隨著現代科學技術的發展，激光產器已經應用于越來越多的行業中，其中，激光打孔機以其固有的速度快、消耗少以及環保等優點而被廣泛地應用和推廣。目前，激光打孔機被廣泛地應用于激光加工領域，利用高能量密度的激光對工件進行局部照射，使工件表層材料氣化，從而在工件表面形成微孔。

與靜電打孔、機械打孔等技術相比,激光打孔接裝紙具有其它工藝打孔接裝紙無法比擬的優點,主要表現在:①打孔過程產生紙屑被汽化,孔眼非常清潔和規范,而且不會產生異味；而靜電打孔會發生焦化現象,難免會有焦味；采用機械打孔對接裝紙(對基紙)采用原料配比和涂料有更苛刻的要求,激光打孔技術則沒有很嚴格要求；②透氣度和孔眼密度范圍比靜電打孔、機械打孔范圍大得多,可滿足不同客戶最大需求；③在低透氣情況下,所打孔眼幾乎不為肉眼所見；④透氣度偏差系數極低,而機械、靜電打孔工藝偏差則要大得多；⑤較窄孔帶能減少粘合劑滲漏,使卷煙機運作更為順暢；⑥與其它打孔方式相比,盤紙接頭大為減少,也給生產帶來便利。

為提高打孔速度及范圍，現有的激光打孔機多采用雙頭或多頭激光打孔機，即將一個激光源產生的激光對應兩組或多組掃描聚焦鏡頭同時進行打孔，通過激光打孔裝置，將激光器輸出的激光能量進行分配后，輸入到掃描頭中，從而實現在同一平面大面積高速打孔的目的。現有的激光打孔機是采用高速旋轉的多棱鏡,將較低功率連續激光器的輸出光束依次重復掃入數個獨立的光學系統(如聚焦頭)。連續激光束每次掃入聚焦頭就在這個光學系統中形成一個小激光脈沖,重復掃入就在每一個光學聚焦頭中獨立的形成了一系列小激光脈沖，這一系列小激光脈沖用于打孔。

影響激光打孔的主要因素包括：接裝紙走紙線速度對打孔結果的影響、多棱鏡轉速對打孔結果的影響、激光器輸出功率波動對打孔結果的影響、聚焦透鏡焦距及聚焦焦點位置的影響，其中，聚焦透鏡焦距及聚焦焦點位置的對于激光束的能量密度、打孔效率、孔徑及接裝紙透氣度等關鍵參數有較大影響。聚焦透鏡焦距對打孔接裝紙透氣度的影響主要通過投射到接裝紙上的激光焦斑大小來影響打孔結果。在激光束發散角一定的情況下,聚焦透鏡焦距越大,聚焦后的焦斑半徑越大,投射到接裝紙上后打孔半徑越大,從而打孔后接裝紙透氣度越大，或者相同透氣度要求下，孔眼密度較小。當聚焦透鏡焦距確定后,聚焦焦點位置對打孔結果也有較大影響。焦點不同,作用于接裝紙上的光斑大小不同,打出的孔孔徑不同,從而打孔接裝紙的透氣度不同。

現在各廠家所使用的接裝紙激光打孔機，均使用單聚焦激光打孔方式，分光的激光能量不一致，打孔聚焦效果較差，打孔孔眼大，孔眼均勻性差，透氣度不穩定，影響了對打孔效率、孔徑及接裝紙透氣度的控制。還有，加工中，激光光束經光路、聚焦鏡頭聚焦在目標工件上，激光傳播過程中會對光路中的微塵和水汽進行加熱，聚焦鏡頭在聚集激光的同時自身也會吸收一定的熱量，隨著生產時間的延長，光路中的氣體溫度和聚焦鏡頭的溫度都會逐漸升高，一方面能量的利用效率降低了，另一方面光路的穩定性降低了，由此還可能引發焦距變化、聚焦鏡頭損壞等后果，而單純依靠通入氣體冷卻效果不佳，對于光路穩定性的提高有限。

所以，實際生產中迫切需要一種能夠保證激光光路的穩定性，有效利用光能，使焦距和焦點保證分光的激光束能量一致，防止打孔效果不一致的問題，同時便于在實際生產中對打孔效率、孔徑及接裝紙透氣度的控制的激光聚焦裝置。

發明內容

為克服背景技術中存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種具有雙鏡片的激光打孔機上分光機構的聚焦裝置，能夠保證分光的激光束能量一致，有效解決了多頭打孔效果不一致的問題，且便于在實際生產中對打孔效率、孔徑及接裝紙透氣度的控制。