CN219520867U - 一种激光加工微孔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种激光加工微孔装置，解决现有的激光加工过程中不能将排屑完全清除影响光源的深入加工，从而加工效率低问题。包括有机座，设于机座上的激光器，控制激光器工作的控制器，对应激光器的激光光束发射口设置的反光镜，对应反光镜设置的聚焦镜，对应聚焦镜设置的用于放置工件的工作台，以及排屑装置，激光加工微孔装置还包括有设于反射镜与聚焦镜之间的旋转光栏，以及传感器，旋转光栏上设有一个以上的扇叶，以及与扇叶交错排列的光栏间隙，传感器和排屑装置均与控制器连接，从而激光加工的过程中能够及时的清除排泄屑，不影响光源的深入加工，加工效率高；另外不需要频繁启动和关闭光源，避免产生损坏。

Description

一种激光加工微孔装置

技术领域

本实用新型涉及一种激光加工微孔装置。

背景技术

在一些精密的零件上以及各类物品上，通常都会需要打透气孔、透光孔、盲孔、沉孔等微孔加工，所要求的精度都非常高，孔状也都大不相同，能实现多功能微孔加工的设备非常少。

在20世纪初，打孔所用的便是手电动钻、机械式手动打孔机，虽然便捷，但只能进行简单的加工，无法实现高工艺打孔；在随着科技的逐步发展下，腐蚀打孔、电火花打孔、火焰打孔等新型打孔工艺被使用，它们各有优势，在某个点上有着独特的发挥，如精度、厚度、深孔、微孔等，但它们缺点也是十分明显；而近几年来，激光打孔开始流行，激光最初在工业和医学领域中发挥了巨大的作用，业界将激光运用到打孔上面，在融合多方面的科学技术，使激光打孔成为了最出色的打孔加工设备。

激光打孔的过程可大致分为如下几个阶段:首先，激光束照射样品，样品吸收光能;其次，光能转化为热能，对样品无损加热;接着，样品熔化、蒸发、汽化并飞溅、破坏;最后，作用结束，冷凝形成重铸层。其中，激光脉冲数目和激光单脉冲能量对加工出的微孔锥度有一定影响。在一定范围内微孔深度和激光脉冲数目正相关，微孔锥度和激光脉冲数目负相关，微孔锥度和激光单脉冲能量负相关。通过选择适当的激光脉冲个数和单脉冲能量，可以得到所需深度和锥度的直孔和锥孔。

目前激光微孔加工在加工方法和加工效率方面还存在一定局限性。激光加工时，由于能量集中，其熔融区很小，大部分工件材料的去移形式为直接气化，而气化的金属颗粒气体和等离子体，会在孔内及孔口处形成阻挡区，阻止光源进一步造射到待加工区。传统上一般采用流体吹散的方法，在激光加工的同时，从侧面，但是这个方法有局限性，光源持续地照射加工和气枪（或液体流体）的持续吹送，并不能完全将时时刻刻产生的气体颗粒和等离子体除去，导致影响了光源的深入加工。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有的激光加工过程中不能将排屑完全清除影响光源的深入加工，从而加工效率低问题。

为解决本实用新型所提出的技术问题采用的技术方案为：本实用新型的上料激光加工微孔装置包括有机座，设于机座上的激光器，控制激光器工作的控制器，对应激光器的激光光束发射口设置的反光镜，对应反光镜设置的聚焦镜，对应聚焦镜设置的用于放置工件的工作台，以及排屑装置，所述的激光加工微孔装置还包括有设于反射镜与聚焦镜之间的旋转光栏，以及设于旋转光栏与聚焦镜之间的用于检测旋转光栏与聚焦镜之间是否有光束的传感器，所述的旋转光栏上设有一个以上的用于将激光光束挡住的扇叶，以及与扇叶交错排列的供激光光束通过的光栏间隙，所述的机座上设有驱动旋转光栏旋转的旋转光栏驱动机构，所述的旋转光栏驱动机构、传感器和排屑装置均与控制器连接。

对本实用新型作进一步限定的技术方案包括：

所述的旋转光栏驱动机构为电机驱动机构，电机驱动机构与控制器连接。

所述的传感器为光电传感器。

所述的排屑装置为排屑气枪或者排屑水枪。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果为：本实用新型的上料激光加工微孔装置加工微孔时，当进行激光加工时，旋转光栏的光栏间隙对应光束发出的位置，激光光束经反射镜反射后通过光栏间隙后再通过聚焦镜聚焦，聚焦后的激光光束照射在工作台上的工件上进行激光微孔加工，传感器将感应到有激光的信号传给控制器，控制器控制旋转光栏驱动机构驱动旋转光栏旋转，使扇叶对应激光光束发出的位置，从而将激光光束挡住，控制器启动排屑装置对激光作用所产生的排屑进行清理，排屑完毕再次进行激光加工如此反复直到将微孔加工完毕，从而激光加工的过程中能够及时的清除排泄屑，不影响光源的深入加工，加工效率高；另外不需要频繁启动和关闭光源，避免产生损坏。

附图说明

图1为本实用新型一种激光加工微孔装置的立体结构示意图。

图2为本实用新型一种激光加工微孔装置的旋转光栏的结构示意图。

图3为本实用新型一种激光加工微孔装置的电气方框结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的结构做进一步说明。

参照图1至图3，一种激光加工微孔装置上料激光加工微孔装置包括有机座1，设于机座上的激光器2，控制激光器工作的控制器，对应激光器的激光光束发射口设置的反光镜3，对应反光镜设置的聚焦镜4，对应聚焦镜设置的用于放置工件的工作台5，以及排屑装置6，激光加工微孔装置还包括有设于反射镜与聚焦镜之间的旋转光栏7，以及设于旋转光栏与聚焦镜之间的用于检测旋转光栏与聚焦镜之间是否有光束的传感器8，旋转光栏7上设有一个以上的用于将激光光束挡住的扇叶71，以及与扇叶交错排列的供激光光束通过的光栏间隙72，机座上设有驱动旋转光栏旋转的旋转光栏驱动机构，旋转光栏驱动机构、传感器和排屑装置均与控制器连接。将旋转光栏设置在反射镜和聚集镜之间。此位置由于激光并未聚集，不会对遮挡的装置造成损坏，而且在激光器的结构中，有足够的位置便于安装。将传感器设置在旋转光栏与聚焦镜之间，由于光源在此处尚未聚集，所以对光源作用在工件上的强度不会造成较大影响。

本实施例中，旋转光栏驱动机构为电机驱动机构，电机驱动机构与控制器连接。传感器为光电传感器。排屑装置为排屑气枪或者排屑水枪，排屑水枪可以通过水或者其他液体将排屑冲走。

本实用新型的激光加工微孔装置的激光加工微孔的方法，方法包括有如下步骤：

步骤A：将待加工的工件定位在工作台上；

步骤B：控制器控制旋转光栏驱动机构驱动旋转光栏旋转，使光栏间隙对应光束发出的位置；

步骤C：控制器控制激光器发射激光光束，激光光束经反射镜反射后通过光栏间隙后再通过聚焦镜聚焦，聚焦后的激光光束照射在工作台上的工件上进行激光微孔加工；

步骤D：传感器将感应到有激光的信号传给控制器，控制器控制旋转光栏驱动机构驱动旋转光栏旋转，使扇叶对应激光光束发出的位置，从而将激光光束挡住；

步骤E：控制器启动排屑装置对激光作用所产生的排屑进行清理；步骤E中的排屑装置可以为气枪，将气枪的吹气口对准工件上的激光加工处将排屑进行吹离同时进行冷却。由于激光已经被遮住，工件表面停止气化，之前由于激光作用所产生的金属颗粒气体和等离子体，瞬间被吹离，清理好微孔内的空间，为下一次激光照射作好准备；

具体实施时，步骤E中的排屑装置也可以为水枪，水枪内的液体可以时水液可以为其他液体，将水枪的出液口对准工件上的激光加工处将排屑进行冲离同时进行冷却；

步骤F：排屑清理完毕，控制器控制旋转光栏驱动机构驱动旋转光栏旋转，使光栏间隙对应光束发出的位置如此反复直到将微孔加工完毕。从而激光加工的过程中能够及时的清除排泄屑，不影响光源的深入加工，加工效率高；另外不需要频繁启动和关闭光源，避免产生损坏。

虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本实用新型的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种激光加工微孔装置，包括有机座，设于机座上的激光器，控制激光器工作的控制器，对应激光器的激光光束发射口设置的反光镜，对应反光镜设置的聚焦镜，对应聚焦镜设置的用于放置工件的工作台，以及排屑装置，其特征在于：所述的激光加工微孔装置还包括有设于反射镜与聚焦镜之间的旋转光栏，以及设于旋转光栏与聚焦镜之间的用于检测旋转光栏与聚焦镜之间是否有光束的传感器，所述的旋转光栏上设有一个以上的用于将激光光束挡住的扇叶，以及与扇叶交错排列的供激光光束通过的光栏间隙，所述的机座上设有驱动旋转光栏旋转的旋转光栏驱动机构，所述的旋转光栏驱动机构、传感器和排屑装置均与控制器连接。

2.如权利要求1所述的一种激光加工微孔装置，其特征在于：所述的旋转光栏驱动机构为电机驱动机构，电机驱动机构与控制器连接。

3.如权利要求1所述的一种激光加工微孔装置，其特征在于：所述的传感器为光电传感器。

4.如权利要求1所述的一种激光加工微孔装置，其特征在于：所述的排屑装置为排屑气枪或者排屑水枪。