CN114952039A - 激光快速钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光快速钻孔装置，其包含有负责发出光源的光源供应单元、用于接收及调变光源的第一控制单元和第二控制单元的光源控制单元、接收调变光源并将其聚焦成光束射向待钻孔物件的聚光单元，以及与第一控制单元和第二控制单元电性连接的中央控制器。本发明的优点在于第二控制单元控制光源移动发射位置时，第一控制单元仍保持等转速绕圆，因此当第二控制单元移动到定位后即可立即钻孔，无须先减速后重新启动绕圆转速，故可缩短钻孔所需时间。

Description

激光快速钻孔装置

技术领域

本发明涉及一种钻孔装置，特别涉及一种可提升钻孔效率的激光快速钻孔装置。

背景技术

请参阅图1、图2，图1为现有的激光钻孔装置的示意图，图2为现有的激光钻孔装置的钻孔作业示意图。

现有的激光钻孔装置1包含有光源供应器11、光源调变单元12、聚光单元13；所述光源供应器11是将光源C发射至光源调变单元12；所述光源调变单元12是将光源C调整后射向聚光单元13，前述该光源调变单元12是可将光源C调变为绕圆转动并可控制移动其发射位置；所述聚光单元13是接收来自光源调变单元12的光源C'，并将其聚焦形成光束C”射向待钻孔物件A；其中，现有的激光钻孔装置1进行钻孔作业的方式如下所述：

首先如图1、2所示，光源供应器11所射出的光源是通过光源调变单元12控制以绕圆的方式进行转动，因此聚光单元13同步射出的光束C”也会进行绕圆转动；通过光源调变单元12逐渐提升绕圆速度至设定的速度，当达到设定的速度后即会以该速度进行等转速的绕圆，该聚光单元13所射出的光束C”即会以绕圆方式切割出孔洞B，即完成其中一个孔洞B的钻孔作业。

当一个孔洞B完成后，该光源调变单元12会控制光束C”减慢其绕圆转动速度直到停止，此时聚光单元13会将光源C'遮蔽使的不会聚焦射出光束C”，接着再由光源调变单元12控制光源C'从已完成的钻孔位置移动至另一个待钻孔位置，其移动速度是由静止进而加速移动至另一待钻孔位置，当光源C'照射方向由光源调变单元12控制即将移动到该待钻孔位置时，该光源调变单元12会控制其移动速度减速，直到定位在该待钻孔位置时停止，此时光源调变单元12控制光源C'开始进行绕圆的转动，该转动速度由静止加速直到设定的转速，当达到设定的转速时，该聚光单元13才会解除屏蔽进而使聚焦后的光束C”射向该待钻孔位置，再对该钻孔位置切割另一孔洞B'，即完成另一个钻孔作业，以此类推进行连续多个钻孔作业。

但是，现有的激光钻孔装置进行钻孔作业过程中，光束从一个钻孔位置移动到另一个钻孔位置进行钻孔作业时，都必须要先通过光源调变单元将光源转速控制减速到静止，接着将光源移动至另一个钻孔位置，再将光源从静止重新加速绕圆，直到达到设定的绕圆转速才能开始进行另一个钻孔位置的钻孔作业，也就是说，每次光源移动到钻孔位置进行钻孔作业时，都要重新将光源的绕圆转速从静止提升到设定的转速，而钻孔完成后又要将光源绕圆转速减速回到静止，才能再移动到另一个钻孔位置进行钻孔，相当耗时也耗能，进而也影响激光钻孔加工的产能效率，实需改善。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种激光钻孔装置；其特别是一种可提升钻孔效率的激光快速钻孔装置。

技术方案：激光快速钻孔装置，其大致上包含光源供应单元、光源控制单元、聚光单元以及中央控制器，其中：

所述光源供应单元用以将第一光源发射至光源控制单元；

所述光源控制单元包括一个以上的第一控制单元以及一个以上的第二控制单元，该第一控制单元负责以等速画圆，该第二控制单元负责点对点的移动，此外，当光源供应单元发射第一光源至光源控制单元后，可先由第一控制单元接收后再发送第二光源至第二控制单元，或是

先由第二控制单元收后再发送第二光源至第一控制单元；

所述聚光单元是接收来自光源控制单元所发射的第三光源，并将该第三光源聚焦成光束发射至待钻孔物件上以进行钻孔；

所述中央控制器是分别与第一控制单元和第二控制单元电性连接，该中央控制器是用于调控第一控制单元的绕圆速度和直径，以及调整第二控制单元来控制光束的移动路径。

进一步地，该第一控制单元(211)绕圆的直径介于40μm至200μm之间。

进一步地，该第一控制单元(221)包括一个以上与中央控制器电性连接的光学元件。

进一步地，该第二控制单元(222)包括一个以上的光学元件与中央控制器电性连接。

进一步地，该光源控制单元为扫描振镜或光学激光偏转机构或激光声光控制机构。

借由本发明的技术特征，通过光源供应单元提供第一光源发射至第一控制单元，该中央控制器发出指令指示第一控制单元调变其所接收到的第一光源进行从静止开始转动至预设的转速，使第一光源形成绕圆的转动态样射向第二控制单元，接着，中央控制器发出指令指示第二控制单元将其所接收到的第二光源移动至指定的待钻孔位置，当该第二光源移动到定位后即发射第三光源至聚光单元，通过聚光单元将第三光源聚焦形成光束射向指定的位置进行绕圆钻孔作业，最后形成钻孔的孔洞。

当一个孔洞完成后，该中央控制器发出指令至第二控制单元控制光源发射位置移动至另一待钻孔的位置，此时聚光单元将第三光源屏蔽而不会发出光束，以免在第三光源移动待钻孔位置时误使待钻孔物件的其他位置受到破坏。

当第二控制单元将第三光源移动到定位时，该聚光单元打开屏蔽而发出光束，即可立即进行绕圆钻孔作业，无须先行将第二光源的绕圆态样减速至静止再移动光源发射位置，通过第一控制单元及第二控制单元，即可直接移动光源发射位置，并直接进行钻孔，如此一来即可减少作业的时间，以致使提升产能的效率。

附图说明

图1：现有的激光钻孔装置的示意图；

图2：现有的激光钻孔装置的钻孔作业示意图；

图3：本发明较佳实施例公开的激光快速钻孔装置的示意图(一)；

图4：本发明较佳实施例公开的激光快速钻孔装置的示意图(二)；

图5：本发明较佳实施例公开的激光快速钻孔装置的钻孔作业示意图(一)；

图6：本发明较佳实施例公开的激光快速钻孔装置的钻孔作业示意图(二)。

其中：

现有技术：

1-现有的激光钻孔装置

11-光源供应器

12-光源调变单元

13-聚光单元

A-待钻孔物件

B-孔洞

B'-孔洞

C-光源

C'-光源

C”-光束

本发明：

2-激光快速钻孔装置

21-光源供应单元

22-光源控制单元

221-第一控制单元

222-第二控制单元

23-聚光单元

24-中央控制器

D-待钻孔物件

E-第一孔洞

E'-第二孔洞

F-第一光源

F'-第二光源

F”-第三光源

G-光束

具体实施方式：

为了让本发明的目的、功效、特征及结构能够有更为详尽的了解，下面借助佳实施例并配合附图说明如后。

首先请参阅图3以及图4。

图3为本发明较佳实施例公开的激光快速钻孔装置的示意图(一)，图4为本发明较佳实施例公开的激光快速钻孔装置的示意图(二)。

从图3和图4可知，本发明较佳实施例公开的激光快速钻孔装置2，其大致上包含光源供应单元21、光源控制单元22、聚光单元23以及中央控制器24，其中：

所述光源供应单元21是用以将第一光源F发射至光源控制单元22；

所述光源控制单元22包括一个以上的第一控制单元221以及一个以上的第二控制单元222，该第一控制单元221负责以等速画圆，该第二控制单元222负责点对点的移动，

在一个实施例中，如图3所示，当光源供应单元21发射第一光源F至光源控制单元22后，先由第一控制单元221接收后再发送第二光源F'至第二控制单元222；

所述聚光单元23接收来自第二控制单元222所发射的第三光源F”，并将该第三光源F”聚焦成光束G发射至待钻孔物件D上以进行钻孔。

在另一个实施例中，如图4所示，当光源供应单元21发射第一光源F至光源控制单元22后，可先由第二控制单元222收后再发送第二光源F'至第一控制单元221；

所述聚光单元23接收来自第一控制单元221所发射的第三光源F”，并将该第三光源F”聚焦成光束G发射至待钻孔物件D上以进行钻孔。

所述中央控制器24分别与第一控制单元221和第二控制单元222电性连接，该中央控制器24用于调控第一控制单元221的绕圆速度和直径，以及调整第二控制单元222来控制光束G的移动路径。

其中，该光源控制单元22可为扫描振镜(galvano scanner)、光学激光偏转机构、激光声光控制机构等设备。

其中，该第一控制单元221可设定绕圆钻出孔径为40μm至200μm的第一孔洞E。

其中，该第一控制单元221或第二控制单元222包括一个以上的与中央控制器24电性连接光学元件。

请参阅图5、图6并搭配图3和图4。

图5为本发明较佳实施例公开的激光快速钻孔装置的钻孔作业示意图(一)，图6为本发明较佳实施例公开的激光快速钻孔装置的钻孔作业示意图(二)。

借由前述的技术特征，本发明较佳实施例公开激光快速钻孔装置2的作业过程如下：

如图5所示，首先该中央控制器24发出指令指示第一控制单元221从静止开始绕指定直径的圆并绕至预设的转速，接着，中央控制器24发出指令指示第二控制单元222开始移动并使钻孔用的光束G能打在指定的待钻孔位置上，当第一控制单元221达到指定的转速且第二控制单元222也移动就位后，光源供应单元21便会发出第一光源F至第一控制单元221，再由第一控制单元221转发第二光源F'至第二控制单元222，之后再由第二控制单元222发射第三光源F”至聚光单元23，最后由聚光单元23将第三光源F”聚焦形成光束G射向指定的位置进行钻孔并最终形成第一孔洞E。

当第一孔洞E完成后，中央控制器24便会再发出指令至第二控制单元222，并使第三光源F”的发射位置移动至另一待钻孔上，而第二控制单元222在移动第三光源F”的发射位置时，聚光单元23会屏蔽第三光源F”来避免移动时误使光束G射向待钻孔物件D而导致其他部位受到破坏。

当第二控制单元222将第三光源F”移动到定位后，聚光单元23便会解除屏蔽而使第三光源F”通过并发出光束G在待钻孔物件D上钻出第二孔洞E'，如此一来即可减少先行将第二光源F'的绕圆态样减速至静止再移动第三光源F”发射位置的步骤，也减少了将第三光源F”移动到待钻孔位置后重新将绕圆转速加速至预设转速的步骤，因此通过第一控制单元221及第二控制单元222，即可在移动第三光源F”发射位置就定位后直接进行绕圆钻孔作业，如此一来就可减少钻孔作业的时间，进而提升激光钻孔的产能效率。

本发明公开的激光快速钻孔装置的优点在于：

可缩短钻孔时间并提升产能效率：当一个第一孔洞E完成后，该中央控制器24发出指令至第二控制单元222控制第三光源F”发射位置移动至另一待钻孔位置，当第二控制单元222将第三光源F”移动到定位时，就可立即进行钻孔，无须先行将第二光源F'的绕圆态样减速至静止再移动第三光源F”发射位置，通过第一控制单元221及第二控制单元222，即可直接移动第三光源F”发射位置后直接进行钻孔，如此一来即可减少作业的时间，进而提升产能效率。

以上所述技术方案仅是本发明的较佳实施例，凡是应用本发明说明书及申请专利范围所为的其它等效结构变化的技术方案，理应包含在本发明的申请专利范围内。

Claims (5)

1.激光快速钻孔装置，其特征在于，包含有光源供应单元(21)、光源控制单元(22)、聚光单元(23)以及中央控制器(24)，其中：

所述光源供应单元(21)用以将第一光源(F)发射至光源控制单元(22)；

所述光源控制单元(22)包括一个以上的第一控制单元(221)以及一个以上的第二控制单元(222)，该第一控制单元(221)用于以等速画圆，该第二控制单元(222)用于点对点的移动，其中：

光源供应单元(21)发射的第一光源(F)至光源控制单元(22)后，先由第一控制单元(221)接收后再发送至第二光源(F')至第二控制单元(222)，或

先由第二控制单元(222)接收后再发送第二光源(F')至第一控制单元(221)；

所述聚光单元(23)接收来自光源控制单元(22)所发射的第三光源(F”)，并将该第三光源(F”)聚焦成光束(G)发射至待钻孔物件(D)上以进行钻孔；

所述中央控制器(24)分别与第一控制单元(221)和第二控制单元(222)电性连接，该中央控制器(24)用于调控第一控制单元(221)的绕圆速度和直径，以及调整第二控制单元(222)来控制光束(G)的移动路径。

2.如权利要求1所述的激光快速钻孔装置，其特征在于，该第一控制单元(211)绕圆的直径介于40μm至200μm之间。

3.如权利要求1所述的激光快速钻孔装置，其特征在于，该第一控制单元(221)包括一个以上与中央控制器电性连接的光学元件。

4.如权利要求1所述的激光快速钻孔装置，其特征在于，该第二控制单元(222)包括一个以上的光学元件与中央控制器电性连接。

5.如权利要求1所述的激光快速钻孔装置，其特征在于，该光源控制单元为扫描振镜或光学激光偏转机构或激光声光控制机构。

Images