[實用新型]一種基于轉鏡二維掃描的激光高速加工高密度透氣孔裝置

有效

• 申請號: 202220999032.7
• 申請日: 2022-04-28
• 公開（公告）號: CN216706360U
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 劉士鵬;李峰西;邢振宏;崔炳軍;李建美
• 申請（專利權）人: 濟南森峰激光科技股份有限公司
• 主分類號: B23K26/382
• 分類號: B23K26/382;B23K26/70
• 代理公司: 山東舜源聯合知識產權代理有限公司 37359
• 代理人: 閆曉燕

本實用新型提供一種基于轉鏡二維掃描的激光高速加工高密度透氣孔裝置，屬于激光打孔技術領域，其包括中央控制單元，所述中央控制單元通信連接有激光控制單元，所述激光控制單元通信連接有激光發生器，所述激光發生器的激光傳輸光路上設置有多邊形轉鏡掃描儀，所述多邊形轉鏡掃描儀傳動連接有掃描儀電機，所述掃描儀電機通過掃描控制單元與中央控制單元通信連接；所述多邊形轉鏡掃描儀的輸出端設置有傳送帶，所述傳送帶的帶體為加工對象，所述傳送帶的主動軸傳動連接有傳送驅動電機，所述傳送驅動電機通過傳送控制單元與中央控制單元通信連接。本實用新型能夠在高加工效率、高加工精度的情況下實現高速二維激光打孔。

技術領域

本實用新型屬于激光打孔技術領域，具體涉及一種基于轉鏡二維掃描的激光高速加工高密度透氣孔裝置。

背景技術

薄型材料是工業材料中的一種基本形式，而且在薄型材料的使用、加工過程中，很多薄型材料需要制備密集的微孔，例如卷煙行業的水松紙需要進行激光打孔加工，又或者是醫藥行業的橡膠膏劑，或者是人造革、包裝薄膜等也需要進行密集透氣孔制備。

目前，激光打孔可以分為振鏡式掃描打孔和高速掃描轉鏡打孔，但由于振鏡掃描系統的閾值低、掃描速度慢，其無法適應日益增長的工業級生產率的需求。另外，傳統的高速掃描轉鏡系統雖然掃描速度高于振鏡幾十倍，但由于其掃描方向僅僅限于一維掃描方向，其在另一個掃描方向的加工還需要通過薄型材料的同步機械運動來實現，或者通過設置另一個掃描方向的高速掃描轉鏡系統來實現，但是其很難精確地保證掃描場的失真，所以現有的激光打孔裝置在加工精度和加工效率方面仍然存在一定的誤差和不足。

實用新型內容

為了克服上述不足，本實用新型提供一種基于轉鏡二維掃描的激光高速加工高密度透氣孔裝置，以解決目前激光打孔裝置加工效率低、加工精度低的問題。

為了解決上述問題，本實用新型采用的技術方案為：一種基于轉鏡二維掃描的激光高速加工高密度透氣孔裝置，其包括中央控制單元，所述中央控制單元通信連接有激光控制單元，所述激光控制單元通信連接有激光發生器，所述激光發生器的激光傳輸光路上設置有多邊形轉鏡掃描儀，所述多邊形轉鏡掃描儀傳動連接有掃描儀電機，所述掃描儀電機通過掃描控制單元與中央控制單元通信連接；所述多邊形轉鏡掃描儀的輸出端設置有傳送帶，所述傳送帶的帶體為加工對象，所述傳送帶的主動軸傳動連接有傳送驅動電機，所述傳送驅動電機通過傳送控制單元與中央控制單元通信連接。這樣在利用本裝置對加工對象進行加工時，由于本裝置采用的激光掃描儀為多邊形轉鏡掃描儀，其能夠通過多邊形轉鏡掃描儀內的多邊形掃描轉鏡和掃描振鏡直接實現高速二維激光打孔，而且相比于傳統的一維高速掃描轉鏡系統，本裝置的靜態加工幅面增大，配合有額外的同步機械運動，提高了整個裝置的加工精度和加工效率；另外，在高速二維激光打孔加工過程中，本裝置能夠在對加工對象完成一次二維陣列打孔后，通過傳送帶對加工對象進行精準轉移，從而實現對加工對象的連續打孔，以及提高加工效率。

進一步地，所述多邊形轉鏡掃描儀包括多邊形掃描轉鏡、掃描振鏡和f-θ聚焦透鏡，所述多邊形掃描轉鏡、掃描振鏡和f-θ聚焦透鏡沿激光傳輸光路的傳輸方向依次布置；所述多邊形掃描轉鏡傳動連接有轉軸一，所述轉軸一和掃描儀電機傳動連接；所述掃描振鏡傳動連接有轉軸二，所述轉軸二和掃描儀電機傳動連接。這樣在高速二維激光打孔過程中，本裝置能夠通過掃描儀電機驅動轉軸一和轉軸二轉動，并隨著轉軸一和轉軸二的轉動帶動多邊形掃描轉鏡和掃描振鏡進行轉動和偏轉，進而使激光束以預設的光斑能量打在所需加工的加工對象上，并進行高速二維激光打孔加工。

進一步地，所述多邊形掃描轉鏡為多邊形雙錐棱鏡，從而保證加工對象的打孔處表面處理光滑，并有效降低掃描場“枕桶型”失真程度。

進一步地，所述多邊形轉鏡掃描儀設置有用來檢測多邊形轉鏡掃描儀掃描位置的光電檢測組件，所述光電檢測組件與中央控制單元通信連接，從而通過光電檢測組件將掃描位置信息反饋給中央控制單元，中央控制單元再根據接收到的掃描位置信息改變多邊形轉鏡掃描儀的掃描轉速和激光發生器的激光發射頻率，進而實現激光脈沖同步掃描功能。