[实用新型]薄型材料激光在线打孔装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种薄型材料激光在线打孔装置。

背景技术

薄型材料是工业材料中的一种基本形式，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激光打孔，又或者是医药行业的橡胶膏剂，再或者是人造革、包装薄膜等也需要进行密集透气孔制备。

以橡胶膏剂这类薄型材料为例，其作为中药的主导剂型产品之一，在中药的发展中占有重要地位，但传统的橡胶膏剂由于透气性差，会给患者带来皮肤红肿、瘙痒、溃烂等副作用。为了解决这个问题，近几年来采用了的机械接触式冲孔打孔方法对生产的部分产品进行打孔，以增加产品透气性，为橡胶膏剂产品的发展起到了较好的促进作用，该方法虽然成本低，但却存在刀头难加工、易磨损、产品收率低、外观不美等缺点。随着科学技术的发展，激光打孔技术也不断在药品生产中得到应用，用激光对生产的橡胶膏剂进行打孔能提高产品收率和质量，且生产效率高，易管理。从2002年开始，华中科技大学激光研究院进行“CO₂激光超微切孔技术”的研发工作，研究成功“CO₂激光超微切孔设备”，目前该成套设备与工艺已得到了应用。采用该设备生产的密集微孔膏药受到了患者的欢迎，该项目的设备和工艺分别申请了一项发明专利和一项发明专利：发明专利为非金属薄型材料激光制孔的方法和设备(申请号02139127.0)，发明专利为一种膏药材料的激光打孔装置(申请号02279414.X)。

上述专利技术的核心是使用了多台并联50～100瓦射频CO₂激光器及与所属射频CO₂激光器一一对应的高速振镜系统，激光器发出的脉冲激光束通过振镜作用后扫描在100毫米宽度范围内对连续运动的橡胶膏剂表面实施打孔。例如8台激光器和8个振镜系统并联即可满足幅宽800毫米、打孔间距5毫米、生产线速度6～8米/分钟的生产要求。但是目前上述专利设备存在的缺点是：虽然采用多台中小功率射频激励CO₂激光器并联的方式进行打孔，但由于激光功率较低，在进行大幅面密集制孔时，效率仍显不足，加上设备整体投资及成本仍不小，且生产过程中产生的废屑易堵塞其排气系统等缺点，因此该设备最终并没有能够获得广泛的推广。

发明内容

本实用新型目的是：提供一种薄型材料激光在线打孔装置，该装置能采用单台高功率连续激光器对薄型材料进行窄幅面密集制孔，不仅效率高，且结构简单、成本低，激光能量利用率高，具备更高的性价比。

本实用新型的技术方案是：一种薄型材料激光在线打孔装置，包括高功率连续激光器、光学分光机构、两个振镜扫描聚焦机构、走料机构及设置在走料机构上方并与两个振镜扫描聚焦机构一一对应的两个激光打孔头；所述光学分光机构包括一由高速电机驱动旋转的机械调制分光盘，所述机械调制分光盘可藉由其上呈圆周交替间隔设置的通光部位和反光部位将高功率连续激光器输出的连续激光束分成两路脉冲激光输出，分别对应输入两个振镜扫描聚焦机构内。

本实用新型中所述通光部位具体可以是开设于机械调制分光盘外缘上的通光切口，当通光切口的数量较多时，机械调制分光盘的外缘则呈锯齿状；或者，所述通光部位也可以是通光孔；或者，所述通光部位也可以部分为通光孔，而部分为开设于机械调制分光盘外缘上的通光切口。同时本实用新型中所述的反光部位则可以是固定于机械调制分光盘上的反光镜；或者是镀膜反光材料于机械调制分光盘上所形成的反光层；或者所述反光部位也可以就是位于相邻两个通光部位之间的非通光部位，当然前提是所述机械调制分光盘由反光材料制成。所述反光材料优选具有足够机械强度，且反射率高并抗激光损伤的金属，例如纯铜材料。

本实用新型中所述机械调制分光盘的工作原理如下：机械调制分光盘旋转的过程中，其上的反光部位旋转到高功率连续激光器的出光轴线上时，激光器射出的连续激光束经该反光部位反射并进入其中一个振镜扫描聚焦机构内，而当机械调制分光盘上的通光部位旋转到高功率连续激光器的出光轴线上时，激光器射出的连续激光束穿透该通光部位后进入另一个振镜扫描聚焦机构。随着机械调制分光盘的不断旋转，所述反光部位与通光部位交替出现在高功率连续激光器的出光轴线上，使得连续激光束被交替反射和透射，从而形成两束重复频率输出的脉冲激光分别进入两个振镜扫描聚焦机构。