CN106181067A - 一种激光穿孔装置及其激光穿孔方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了激光穿孔技术领域的一种激光穿孔装置及其激光穿孔方法，包括切割头，所述切割头包括分光器，所述分光器的底部安装有激光发射装置，所述激光发射装置的内腔底部中央位置安装有距离传感器，所述距离传感器的输出端电性连接计算模块的输入端，所述计算模块的输出端电性连接对比模块的输入端，所述驱动模块的输出端电性连接屏蔽仪的输入端，该发明在激光发射装置的内腔安装了距离传感器，用来测量孔的直径，当切割头触碰穿孔残渣等物体时，通过驱动模块使得屏蔽仪屏蔽报警器报警，该发明避免了加工过程中的不必要的报警，提高了加工效率，节约了成本，操作方便，实用性强。

Description

一种激光穿孔装置及其激光穿孔方法
技术领域
本发明涉及激光穿孔技术领域，具体为一种激光穿孔装置及其激光穿孔方法。
背景技术
激光穿孔利用高功率密度激光束照射被加工材料，使材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，激光打孔是最早达到实用化的激光加工技术，也是激光加工的主要应用领域之一，它在激光加工中归类于激光去除，也叫蒸发加工，现有的激光穿孔装置穿孔完成后有残渣附着在工件表面，切割头快速移动过程中可能会触碰残渣并触发切割头触板报警，从而装置停止工作，这样大大降低了工作效率，提高了劳动强度，为此，我们提出一种激光穿孔装置及其激光穿孔方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种激光穿孔装置及其激光穿孔方法，以解决上述背景技术中提出的现有的激光穿孔装置穿孔完成后有残渣附着在工件表面，切割头快速移动过程中可能会触碰残渣并触发切割头触板报警，从而装置停止工作，这样大大降低了工作效率，提高了劳动强度的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种激光穿孔装置及其激光穿孔方法，包括切割头，所述切割头包括分光器，所述分光器的底部安装有激光发射装置，所述激光发射装置的底部开有激光发射孔，所述激光发射装置的内腔底部中央位置安装有距离传感器，所述距离传感器的输出端电性连接计算模块的输入端，所述计算模块的输出端电性连接对比模块的输入端，所述对比模块的输出端电性连接信号处理模块的输入端，所述信号处理模块的输出端电性连接单片机的输入端，所述单片机的输出端分别电性连接报警器、控制模块和驱动模块的输入端，所述控制模块的输出端电性连接分光器的输入端，所述驱动模块的输出端电性连接屏蔽仪的输入端，所述屏蔽仪的输出端电性连接报警器的输入端。
优选的，所述控制模块为激光输出控制单元。
优选的，所述分光器内至少包括一个立方体状的光学元件。
优选的，所述激光穿孔方法包括如下步骤：
S1：根据要求设定孔的直径大小，距离传感器记录当前位置，切割头工作；
S2：当切割头触碰穿孔残渣时，距离传感器测量孔的直径大小，将测量出来的数值通过计算模块和对比模块进行计算和比较，然后通过信号处理模块将信息传送给单片机；
S3：若孔的直径大小小于设定值，通过驱动模块使得屏蔽仪屏蔽报警器的报警，切割头继续工作；
S4：若孔的直径大小达到设定值时，报警器报警，单片机通过控制模块使得分光器停止工作；
S5：穿孔结束，清理工件表面残渣。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该发明在激光发射装置的内腔安装了距离传感器，用来测量孔的直径，当切割头触碰穿孔残渣等物体时，距离传感器将测量出来的数值通过计算模块和对比模块进行计算和比较，然后通过信号处理模块将信息传送给单片机，若孔径未达到设定值，通过驱动模块使得屏蔽仪屏蔽报警器报警，这样切割头就能继续工作，当距离传感器测量孔径达到设定值时，报警器报警，单片机通过控制模块使得分光器停止工作，加工完成，该发明避免了加工过程中的不必要的报警，提高了加工效率，节约了成本，操作方便，实用性强。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明的原理框图；
图3为本发明加工方法流程图。
图中：1切割头、2分光器、3激光发射装置、4激光发射孔、5距离传感器、6计算模块、7对比模块、8信号处理模块、9单片机、10报警器、11驱动模块、12屏蔽仪、13控制模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种激光穿孔装置及其激光穿孔方法，包括切割头1，所述切割头1包括分光器2，所述分光器2的底部安装有激光发射装置3，所述激光发射装置3的底部开有激光发射孔4，所述激光发射装置3的内腔底部中央位置安装有距离传感器5，所述距离传感器5的输出端电性连接计算模块6的输入端，所述计算模块6的输出端电性连接对比模块7的输入端，所述对比模块7的输出端电性连接信号处理模块8的输入端，所述信号处理模块8的输出端电性连接单片机9的输入端，所述单片机9的输出端分别电性连接报警器10、控制模块13和驱动模块11的输入端，所述控制模块13的输出端电性连接分光器2的输入端，所述驱动模块11的输出端电性连接屏蔽仪12的输入端，所述屏蔽仪12的输出端电性连接报警器10的输入端。
其中，所述控制模块13为激光输出控制单元，用来控制分光器2的工作状态，所述分光器2内至少包括一个立方体状的光学元件，便于共振吸收线分离出来。
工作原理：在激光发射装置3的内腔安装了距离传感器5，用来测量孔的直径，当切割头1触碰穿孔残渣等物体时，距离传感器5将测量出来的数值通过计算模块6和对比模块7进行计算和比较，然后通过信号处理模块8将信息传送给单片机9，若孔径未达到设定值，通过驱动模块11使得屏蔽仪12屏蔽报警器10的报警，这样切割头1就能继续工作，当距离传感器5测量孔径达到设定值时，报警器10报警，单片机9通过控制模块13使得分光器2停止工作，加工完成，该发明避免了加工过程中的不必要的报警，提高了加工效率，节约了成本，操作方便，实用性强。
所述激光穿孔方法包括如下步骤：
S1：根据要求设定孔的直径大小，距离传感器5记录当前位置，切割头1工作；
S2：当切割头1触碰穿孔残渣时，距离传感器5测量孔的直径大小，将测量出来的数值通过计算模块6和对比模块7进行计算和比较，然后通过信号处理模块8将信息传送给单片机9；
S3：若孔的直径大小小于设定值，通过驱动模块11使得屏蔽仪12屏蔽报警器10的报警，切割头1继续工作；
S4：若孔的直径大小达到设定值时，报警器10报警，单片机9通过控制模块13使得分光器2停止工作；
S5：穿孔结束，清理工件表面残渣。
图3出示了本发明的加工方法流程图，切割头1开始工作，距离传感器5记录当前的穿孔位置，当切割头1触碰穿孔残渣等物体时，距离传感器5测量孔的直径大小，将测量出来的数值通过计算模块6和对比模块7进行计算和比较，然后通过信号处理模块8将信息传送给单片机9，若孔的直径大小小于设定值，通过驱动模块11使得屏蔽仪12屏蔽报警器10的报警，切割头1继续工作，若孔的直径大小达到设定值时，报警器10报警，单片机9通过控制模块13使得分光器2停止工作，穿孔结束。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种激光穿孔装置，包括切割头(1)，其特征在于：所述切割头(1)包括分光器(2)，所述分光器(2)的底部安装有激光发射装置(3)，所述激光发射装置(3)的底部开有激光发射孔(4)，所述激光发射装置(3)的内腔底部中央位置安装有距离传感器(5)，所述距离传感器(5)的输出端电性连接计算模块(6)的输入端，所述计算模块(6)的输出端电性连接对比模块(7)的输入端，所述对比模块(7)的输出端电性连接信号处理模块(8)的输入端，所述信号处理模块(8)的输出端电性连接单片机(9)的输入端，所述单片机(9)的输出端分别电性连接报警器(10)、控制模块(13)和驱动模块(11)的输入端，所述控制模块(13)的输出端电性连接分光器(2)的输入端，所述驱动模块(11)的输出端电性连接屏蔽仪(12)的输入端，所述屏蔽仪(12)的输出端电性连接报警器(10)的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种激光穿孔装置，其特征在于：所述控制模块(13)为激光输出控制单元。
3.根据权利要求1所述的一种激光穿孔装置，其特征在于：所述分光器(2)内至少包括一个立方体状的光学元件。
4.一种采用如权利要求1所述的激光穿孔装置的激光穿孔方法，其特征在于：所述激光穿孔方法包括如下步骤：
S1：根据要求设定孔的直径大小，距离传感器(5)记录当前位置，切割头(1)工作；
S2：当切割头(1)触碰穿孔残渣时，距离传感器(5)测量孔的直径大小，将测量出来的数值通过计算模块(6)和对比模块(7)进行计算和比较，然后通过信号处理模块(8)将信息传送给单片机(9)；
S3：若孔的直径大小小于设定值，通过驱动模块(11)使得屏蔽仪(12)屏蔽报警器(10)的报警，切割头(1)继续工作；
S4：若孔的直径大小达到设定值时，报警器(10)报警，单片机(9)通过控制模块(13)使得分光器(2)停止工作；
S5：穿孔结束，清理工件表面残渣。
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