[發明專利]一種細棒物體多排打孔裝置

在審

• 申請號: 202011221234.0
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112453729A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 梅笑雨;吳君映
• 申請（專利權）人: 江蘇瑞馳機電科技有限公司
• 主分類號: B23K26/382
• 分類號: B23K26/382;B23K26/402
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 徐振興;姚姣陽

本發明是一種細棒物體多排打孔裝置，包括激光光源和將激光光源傳導致細棒物表面的光學部件，光學部件主要包括：分光裝置，置于鼓輪旋轉軸的延長線上，用于將入射激光分成2束夾角為β的激光并投射至光束掃描裝置；光束掃描裝置，置于鼓輪旋轉軸的延長線上，用于將激光按照一定出射角度匯聚至指定細棒表面；分光裝置的2束出射光處于平面1內，光束掃描裝置的兩束出射光處于平面2內，平面1與平面2重疊或者平行。

技術領域

本發明涉及一種激光打孔裝置,具體來講是一種細棒物體多排打孔裝置。

背景技術

細棒物體的在線打孔無非就是采用鼓輪和撥滾配合，使得煙支旋轉360度實現打孔，或者，細棒物體吸附在旋轉吸嘴中，圍繞縱軸進行旋轉，通過旋轉掃描激光，實現打孔。然而，對于旋轉掃描式打孔，存在一個問題，即由于激光光束是掃描式，聚焦裝置是高速旋轉狀態，所以目前只能采用雙焦點的聚焦鏡、或者聚焦鏡+DOE衍射片方式實現雙焦點打孔，從而得以在細棒物體表面形成多排孔洞。但是，無論是采用雙焦點的聚焦鏡、或者聚焦鏡+DOE衍射片實現雙焦點的方式，對于入射光束照射在鏡片上的位置都非常嚴格，均要求入射光束準確地照射在鏡片的中心，否則就出現兩個光點之間的能量分配不一樣，形成細棒物體上一個孔大一些，另一個孔小一些，從而造成工藝參數的波動。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種能夠能量分布均勻的細棒物體多排打孔裝置。

本發明解決以上技術問題的技術方案：

一種細棒物體多排打孔裝置，包括激光光源和將激光光源傳導致細棒物表面的光學部件，其特征在于：所述光學部件主要包括：

分光裝置，用于將入射激光分成2束激光并投射入光束掃描裝置

光束掃描裝置，置于鼓輪旋轉軸的延長線上，用于將激光按照一定出射角度匯聚至指定細棒表面；

所述分光裝置的2束出射光處于平面1內，光束掃描裝置的兩束出射光處于平面2內，平面1與平面2重疊或者平行。

本發明進一步限定的技術方案為：

進一步的，光束掃描裝置、分光裝置、鼓輪三者為同軸安置，所述光束掃描裝置、分光裝置由伺服馬達獨立驅動繞軸線自轉。

進一步的，分光裝置由至少一片分光鏡與反射鏡組構成，所述分光鏡置于所述激光的光路中，所述反射鏡置于所述分光鏡的出射光路中；

所述光束掃描裝置由一片反射鏡片構成單束掃描，或者由分光鏡與反射鏡組構成雙束掃描以降低掃描速度；

進一步的，光束掃描裝置由分光鏡片或者反射鏡片、以及聚焦透鏡組成，掃描裝置圍繞軸線高速旋轉，使得聚焦后的光束依次掃過每支細棒物體，完成打孔；

進一步的，聚焦透鏡即為凸透鏡或者平凸透鏡。

進一步的，分光裝置，由一片50%分光鏡與三片反射鏡構成，形成雙束光束的分光，實現細棒物體表面2排孔的穿孔。

進一步的，分光裝置，由一片66.6%分光鏡、一片33.3%分光鏡與兩片反射鏡構成，形成三束光束的分光，實現細棒物體表面3排孔的穿孔。

進一步的，平面1與平面2重疊。

所述分光裝置和掃描裝置為同軸安置，由伺服馬達驅動同步旋轉。其旋轉運行的速度滿足:中心光束掃描即光束沿反射鏡片中軸入射，鏡片旋轉掃描時鏡片法線角度變化即為反射光束的角度變化；

由前述知：煙支旋轉一周需要時長T=1/b*Nf；

煙支上相鄰兩個孔間隔的時長T2=T/N=1/b*N*Nf；

前一束光在一煙支完成一個孔后，該煙支繼續行走：Nf*T2；

后一束掃描光已經行走：N1*T2；

Nf*T2+N1*T2=0.5個鼓輪周長；

所以掃描裝置和分光裝置的鏡旋轉速度：N1=（0.5*b*N-1）*Nf；