[發明專利]一種手持激光開孔設備

在審

• 申請號: 201711479183.X
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108044245A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 郝磊;涂宣夢;熊凱;陳吉;張駱;汪于濤;汪軍;楊新龍;高明
• 申請（專利權）人: 武漢金頓激光科技有限公司
• 主分類號: B23K26/382
• 分類號: B23K26/382;B23K26/70
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立;陳璐

本發明涉及一種手持式激光開孔設備，包括開孔機柜、激光開孔槍、聚焦鏡和靠模工具，開孔機柜內設有脈沖激光器和主控制電路，脈沖激光器與主控制電路電連接，脈沖激光器與激光開孔槍通過光纖光路連接，聚焦鏡設置在激光開孔槍內，激光開孔槍與靠模工具連接，靠模工具設置在待開孔部件位置處，且靠模工具上設有供激光穿過的通孔，脈沖激光器出射的激光經由光纖進入激光開孔槍內，并從聚焦鏡聚焦后穿過通孔以到達待開孔部件上的目標開孔位置處。本發明的激光開孔設備結構簡單、攜帶轉移方便，滿足實際工況的環境要求。由于激光能量密度集中、加工速度快，且使用激光開孔外觀比傳統開孔要美觀，邊緣平滑無過多毛刺適用于船身底板或側板開孔。

技術領域

本發明涉及激光切割處理技術領域，尤其涉及一種手持激光開孔設備。

背景技術

船作為一種典型的水中結構物，需要承受巨大的水壓力，因此，船體表面必須有堅固的耐壓表面，為了滿足實際的使用需求，船體表面還會開各種功能的孔，比如流水孔、透氣孔、止漏孔、錨穴孔等。由于開孔會破壞結構的連續性，削弱殼體表面的強度，會在開孔的周圍造成應力集中現象。因此，在船體表面開孔，一方面要盡量避開應力集中區域，所有的開孔還應有光滑的邊緣和足夠大的圓角。

現今的加工處理方法主要有三種方法，分別是火焰切孔、等離子切孔和CO2激光切孔。

第一種方法是火焰切孔法，火焰切割其原理是先用可燃氣體加熱鋼鐵到“燃點”溫度，一旦通過預熱達到這個溫度，再噴射純氧與熾熱的鋼鐵產生放熱反應，迅速侵蝕掉鋼鐵。它的缺點在于這種方法只適合切割碳鋼，火焰切割對其他類型的金屬并不適用，比如不銹鋼和鋁。另外，火焰切割對操作者的學習能力要求很高，需要大量的練習、技巧和經驗才能產生良好的切割效果。此外，火焰切割的熱影響區很大，斷面粗糙并且有掛渣。

第二種方法是等離子切割，利用高溫的電離氣體產生高能量密度的切割電弧，所以能切割所有導電材料，甚至是生銹的、帶臟的金屬都行。但是它的設備成本高，并且是在數控臺上完成，運用于船體表面開孔局限性很大，不方便操作。

第三種方法是CO2激光切割，靠激光電源帶動激光管發光，通過幾個反光鏡的折射，使光線傳輸到激光頭，再由激光頭上安裝的聚焦鏡將光線匯聚成為一點，而這一點可以達到很高的溫度，從而將材料瞬間升華為氣體，由抽風機吸走，這樣就達到切割的目的。同樣這種激光開孔方式是在數控臺上完成，不方便操作，對操作者的學習能力要求很高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種結構簡單、使用方便、安全可靠，可實現船身底板或側板的手持式激光開孔設備。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種手持式激光開孔設備，包括開孔機柜、激光開孔槍、聚焦鏡和靠模工具，所述開孔機柜內設有脈沖激光器和主控制電路，所述脈沖激光器與所述主控制電路電連接，所述脈沖激光器與所述激光開孔槍通過光纖光路連接，所述聚焦鏡設置在所述激光開孔槍內，所述激光開孔槍與所述靠模工具連接，所述靠模工具設置在待開孔部件位置處，且所述靠模工具上設有至少一個供激光穿過的通孔，所述脈沖激光器出射的激光經由所述光纖進入所述激光開孔槍內，并從所述聚焦鏡聚焦后穿過所述靠模工具上的所述通孔以到達待開孔部件上的目標開孔位置處。

本發明的有益效果是：本發明的手持式激光開孔設備，通過所述主控制電路控制所述脈沖激光器出射激光，并經過所述光纖進入所述激光開孔槍，最終通過所述聚焦鏡聚焦后利用靠模工具到達目標開孔位置，結構簡單、攜帶和轉移方便，滿足實際工況的環境要求。由于激光能量密度集中、加工速度快，且使用激光開孔外觀比傳統開孔要美觀，邊緣平滑無過多毛刺，正好適用于船身底板或側板開孔。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進：

進一步：所述聚焦鏡采用光學準直及聚焦鏡頭，且所述聚焦鏡設置在所述激光開孔槍內。