[实用新型]一种基于转镜二维扫描的激光高速加工高密度透气孔装置

说明书

本实用新型提供一种基于转镜二维扫描的激光高速加工高密度透气孔装置，属于激光打孔技术领域，其包括中央控制单元，所述中央控制单元通信连接有激光控制单元，所述激光控制单元通信连接有激光发生器，所述激光发生器的激光传输光路上设置有多边形转镜扫描仪，所述多边形转镜扫描仪传动连接有扫描仪电机，所述扫描仪电机通过扫描控制单元与中央控制单元通信连接；所述多边形转镜扫描仪的输出端设置有传送带，所述传送带的带体为加工对象，所述传送带的主动轴传动连接有传送驱动电机，所述传送驱动电机通过传送控制单元与中央控制单元通信连接。本实用新型能够在高加工效率、高加工精度的情况下实现高速二维激光打孔。

技术领域

本实用新型属于激光打孔技术领域，具体涉及一种基于转镜二维扫描的激光高速加工高密度透气孔装置。

背景技术

薄型材料是工业材料中的一种基本形式，而且在薄型材料的使用、加工过程中，很多薄型材料需要制备密集的微孔，例如卷烟行业的水松纸需要进行激光打孔加工，又或者是医药行业的橡胶膏剂，或者是人造革、包装薄膜等也需要进行密集透气孔制备。

目前，激光打孔可以分为振镜式扫描打孔和高速扫描转镜打孔，但由于振镜扫描系统的阈值低、扫描速度慢，其无法适应日益增长的工业级生产率的需求。另外，传统的高速扫描转镜系统虽然扫描速度高于振镜几十倍，但由于其扫描方向仅仅限于一维扫描方向，其在另一个扫描方向的加工还需要通过薄型材料的同步机械运动来实现，或者通过设置另一个扫描方向的高速扫描转镜系统来实现，但是其很难精确地保证扫描场的失真，所以现有的激光打孔装置在加工精度和加工效率方面仍然存在一定的误差和不足。

实用新型内容

为了克服上述不足，本实用新型提供一种基于转镜二维扫描的激光高速加工高密度透气孔装置，以解决目前激光打孔装置加工效率低、加工精度低的问题。

为了解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为：一种基于转镜二维扫描的激光高速加工高密度透气孔装置，其包括中央控制单元，所述中央控制单元通信连接有激光控制单元，所述激光控制单元通信连接有激光发生器，所述激光发生器的激光传输光路上设置有多边形转镜扫描仪，所述多边形转镜扫描仪传动连接有扫描仪电机，所述扫描仪电机通过扫描控制单元与中央控制单元通信连接；所述多边形转镜扫描仪的输出端设置有传送带，所述传送带的带体为加工对象，所述传送带的主动轴传动连接有传送驱动电机，所述传送驱动电机通过传送控制单元与中央控制单元通信连接。这样在利用本装置对加工对象进行加工时，由于本装置采用的激光扫描仪为多边形转镜扫描仪，其能够通过多边形转镜扫描仪内的多边形扫描转镜和扫描振镜直接实现高速二维激光打孔，而且相比于传统的一维高速扫描转镜系统，本装置的静态加工幅面增大，配合有额外的同步机械运动，提高了整个装置的加工精度和加工效率；另外，在高速二维激光打孔加工过程中，本装置能够在对加工对象完成一次二维阵列打孔后，通过传送带对加工对象进行精准转移，从而实现对加工对象的连续打孔，以及提高加工效率。

进一步地，所述多边形转镜扫描仪包括多边形扫描转镜、扫描振镜和f-θ聚焦透镜，所述多边形扫描转镜、扫描振镜和f-θ聚焦透镜沿激光传输光路的传输方向依次布置；所述多边形扫描转镜传动连接有转轴一，所述转轴一和扫描仪电机传动连接；所述扫描振镜传动连接有转轴二，所述转轴二和扫描仪电机传动连接。这样在高速二维激光打孔过程中，本装置能够通过扫描仪电机驱动转轴一和转轴二转动，并随着转轴一和转轴二的转动带动多边形扫描转镜和扫描振镜进行转动和偏转，进而使激光束以预设的光斑能量打在所需加工的加工对象上，并进行高速二维激光打孔加工。

进一步地，所述多边形扫描转镜为多边形双锥棱镜，从而保证加工对象的打孔处表面处理光滑，并有效降低扫描场“枕桶型”失真程度。

进一步地，所述多边形转镜扫描仪设置有用来检测多边形转镜扫描仪扫描位置的光电检测组件，所述光电检测组件与中央控制单元通信连接，从而通过光电检测组件将扫描位置信息反馈给中央控制单元，中央控制单元再根据接收到的扫描位置信息改变多边形转镜扫描仪的扫描转速和激光发生器的激光发射频率，进而实现激光脉冲同步扫描功能。