[实用新型]激光打孔机分光机构的双聚焦装置

说明书

技术领域

    本实用新型涉及用激光束加工领域，具体涉及激光打孔机上分光机构的聚焦装置。

背景技术

随着现代科学技术的发展，激光产器已经应用于越来越多的行业中，其中，激光打孔机以其固有的速度快、消耗少以及环保等优点而被广泛地应用和推广。目前，激光打孔机被广泛地应用于激光加工领域，利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使工件表层材料气化，从而在工件表面形成微孔。

与静电打孔、机械打孔等技术相比,激光打孔接装纸具有其它工艺打孔接装纸无法比拟的优点,主要表现在:①打孔过程产生纸屑被汽化,孔眼非常清洁和规范,而且不会产生异味；而静电打孔会发生焦化现象,难免会有焦味；采用机械打孔对接装纸(对基纸)采用原料配比和涂料有更苛刻的要求,激光打孔技术则没有很严格要求；②透气度和孔眼密度范围比静电打孔、机械打孔范围大得多,可满足不同客户最大需求；③在低透气情况下,所打孔眼几乎不为肉眼所见；④透气度偏差系数极低,而机械、静电打孔工艺偏差则要大得多；⑤较窄孔带能减少粘合剂渗漏,使卷烟机运作更为顺畅；⑥与其它打孔方式相比,盘纸接头大为减少,也给生产带来便利。

为提高打孔速度及范围，现有的激光打孔机多采用双头或多头激光打孔机，即将一个激光源产生的激光对应两组或多组扫描聚焦镜头同时进行打孔，通过激光打孔装置，将激光器输出的激光能量进行分配后，输入到扫描头中，从而实现在同一平面大面积高速打孔的目的。现有的激光打孔机是采用高速旋转的多棱镜,将较低功率连续激光器的输出光束依次重复扫入数个独立的光学系统(如聚焦头)。连续激光束每次扫入聚焦头就在这个光学系统中形成一个小激光脉冲,重复扫入就在每一个光学聚焦头中独立的形成了一系列小激光脉冲，这一系列小激光脉冲用于打孔。

影响激光打孔的主要因素包括：接装纸走纸线速度对打孔结果的影响、多棱镜转速对打孔结果的影响、激光器输出功率波动对打孔结果的影响、聚焦透镜焦距及聚焦焦点位置的影响，其中，聚焦透镜焦距及聚焦焦点位置的对于激光束的能量密度、打孔效率、孔径及接装纸透气度等关键参数有较大影响。聚焦透镜焦距对打孔接装纸透气度的影响主要通过投射到接装纸上的激光焦斑大小来影响打孔结果。在激光束发散角一定的情况下,聚焦透镜焦距越大,聚焦后的焦斑半径越大,投射到接装纸上后打孔半径越大,从而打孔后接装纸透气度越大，或者相同透气度要求下，孔眼密度较小。当聚焦透镜焦距确定后,聚焦焦点位置对打孔结果也有较大影响。焦点不同,作用于接装纸上的光斑大小不同,打出的孔孔径不同,从而打孔接装纸的透气度不同。

现在各厂家所使用的接装纸激光打孔机，均使用单聚焦激光打孔方式，分光的激光能量不一致，打孔聚焦效果较差，打孔孔眼大，孔眼均匀性差，透气度不稳定，影响了对打孔效率、孔径及接装纸透气度的控制。还有，加工中，激光光束经光路、聚焦镜头聚焦在目标工件上，激光传播过程中会对光路中的微尘和水汽进行加热，聚焦镜头在聚集激光的同时自身也会吸收一定的热量，随着生产时间的延长，光路中的气体温度和聚焦镜头的温度都会逐渐升高，一方面能量的利用效率降低了，另一方面光路的稳定性降低了，由此还可能引发焦距变化、聚焦镜头损坏等后果，而单纯依靠通入气体冷却效果不佳，对于光路稳定性的提高有限。

所以，实际生产中迫切需要一种能够保证激光光路的稳定性，有效利用光能，使焦距和焦点保证分光的激光束能量一致，防止打孔效果不一致的问题，同时便于在实际生产中对打孔效率、孔径及接装纸透气度的控制的激光聚焦装置。

发明内容

为克服背景技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种具有双镜片的激光打孔机上分光机构的聚焦装置，能够保证分光的激光束能量一致，有效解决了多头打孔效果不一致的问题，且便于在实际生产中对打孔效率、孔径及接装纸透气度的控制。