[发明专利]细棒物体的穿孔装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种打孔机械装置，具体来讲是一种细棒物体的穿孔装置，还涉及该装置的打孔控制方法。

背景技术

细棒物体穿孔，简单来讲就是将细棒物体原地旋转360°，然后由脉冲式高能激光进行穿孔，，其激光脉冲时序图如图1所示，脉冲和孔为顺序排列，一一对应。激光脉冲的工作频率f与细棒孔频率f1为f1=f，从而在细棒物体圆周上形成均匀分布的若干孔洞。如果因机械结构所限，细棒物体不能实现原地旋转360°，例如利用拨滚将细棒物体原地旋转大于120°，再利用三个等份分度的聚焦头（相互夹角120°）将高能激光聚焦在细棒物体的圆周上，形成均匀分布的孔洞。但是，现有的这种多角度打孔设备机械传动非常复杂，细棒滚动鼓为后侧安装法兰，拆装维护很不方便。且一个聚焦头总成位于滚动鼓中心，使灰尘容易结集于该聚焦头上，清理不方便，调节聚焦不方便。因为需将一路激光分为三份，降低了每一脉冲的高能激光的峰值功率，形成同样大小的孔洞，需要三倍的激光平均功率，所以容易形成长孔、椭圆孔等情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的缺陷，提供一种机械传动结构简单，激光脉冲设计合理的细棒物体的穿孔装置。

本发明解决以上技术问题的技术方案：

一种细棒物体的穿孔装置，其特征在于：包括齿轮传动装置、吸附传输装置、搓动旋转装置、激光分配装置和激光打孔装置，所述齿轮传动装置包括传动轴以及同轴安装在传动轴上的主传动齿轮、主传动轴承、传动齿轮箱，吸附传输装置包括通过连接法兰固定在传动轴上的滚动鼓轮和固定在传动齿轮箱上的气阀，所述搓动旋转装置包括同轴固定的细棒拨滚和传动齿轮，所述传动齿轮传动连接传动齿轮箱，待打孔细棒置于滚动鼓轮和细棒拨滚之间；所述激光打孔装置由两组沿细棒周向互为夹角分布的激光聚焦器组成；所述激光分配装置由振镜、棱镜或衍射器件构成。

该装置进一步限定的技术方案为：

进一步的，细棒拨滚的烟支拨转面与滚动鼓轮的旋转面相对应。

进一步的，细棒拨滚的烟支拨转面个数为3-5个。

进一步的，传动轴为空心传动轴，所述空心传动轴上有负压吸风孔，所述负压吸风孔连通负压腔或前置的负压吸风管道。

进一步的，激光分配装置由振镜和衍射器件构成。

本发明公开了一种细棒物体穿孔装置的控制方法，按照如下步骤对激光脉冲进行控制：

（1）设定角度参数：

烟支在两个滚动面之间旋转角度α为320°≥α≥210°；设定聚焦头A和聚焦头B之间的夹角β为60°≤β≤150°；α和β之间关系满足α+β≥360°；

（2）设置脉冲序列：

预设设打孔数n, n为正整数，n﹥4，聚焦头A对应奇数脉冲，聚焦头B对应偶数脉冲，则聚焦头A发射n₁个倍频脉冲，n₁=n*β/360；聚焦头B 发射n₁个倍频脉冲和n-2 n₁个单频脉冲。

该控制方法进一步限定的技术方案为：

进一步的，步骤（1）中，旋转角度为320°≥α≥240°；步骤（1）中，聚焦头之间的夹角β为120°；步骤（2）中，n₁计算所得数据如不为整数则四舍五入后取正运算。

本发明的有益效果为：滚动鼓轮利用长轴传动，结构简单，拨滚利用至少三只齿轮传动或一对皮带轮传动，双支撑轴承增加滚动鼓轮运行的稳定性，气阀固定在齿轮箱上简化结构。通过合理的激光脉冲分布控制，提高了对激光脉冲的利用和效率。

附图说明

图1为细棒旋转360°，单聚焦头时激光脉冲时序图；

图2为实施例的激光脉冲时序图；

图3为激光头A、B和细棒的工作关系示意图；

图4为穿孔设备的结构示意图；

图5为穿孔设备的结构示意图。

图中：传动轴1，主传动齿轮2，主传动轴承3，传动齿轮箱4，传动齿轮5，滚动鼓轮6，滚动鼓轮连接法兰7，细棒拨滚8，气阀9，细棒10，通气孔11，机器墙板12，负压腔13，负压气流14，负压气道15。

具体实施方式

一种细棒物体的穿孔装置，如图3-图5所示，包括齿轮传动装置、吸附传输装置、搓动旋转装置和激光打孔装置，齿轮传动装置包括传动轴1以及同轴安装在传动轴1上的主传动齿轮2、主传动轴承3、传动齿轮箱4，传动轴1为空心传动轴在空心转动轴上分布有通气孔，用于提供转动鼓轮对细棒物体吸附力。