[实用新型]一种精密激光扫描微孔加工装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光加工技术领域，更具体的说，特别涉及一种精密激光扫描微孔加工装置。

背景技术

激光由于其高亮度、高方向性、高单色性和高相干性的优点，已经广泛应用于科研、国防、工业等国民生产的重要方面。在工业领域，激光加工作为先进制造技术，具有高效、高精度、高质量、范围广、节能环保并能实现柔性加工和超微细加工的优点，在汽车、电子电路、电器、航空航天、钢铁冶金、机械制造等领域得到了广泛的应用，且在某些行业(例如汽车、电子行业等)已经达到较高的水平。对提高产品质量、劳动生产率、自动化、无污染、减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用。

由于扫描振镜的方式进行激光加工具有速度快、效率高、成本适中等优点，已经广泛应用于工业中的各个方面的激光加工，例如激光打标、蚀刻、切割、毛化、打孔等。

随着激光应用的高速发展，精密激光加工技术越来越重要，成为当前激光加工的主要发展方向之一。一般意义上的精密激光加工技术是指针对厚度为1mm以下的材料，加工精度一般在十微米级的激光加工技术。精密激光加工技术能够充分利用激光束可以聚焦到很小尺寸且稳定性高、重复性高、在加工过程中，被加工产品热影响、热变形小，加工效果优于其他精密加工方式等特点。而且一旦大批量生产，精密激光加工技术不受数量限制且加工基本不需要耗材，所以能够大幅度降低生产成本，并获得高质量的产品。所以激光精密加工技术应用前景广阔。

在激光精密加工技术中，精密激光微孔加工技术，是指利用各种激光束聚焦后短时间内达到材料的熔点或沸点，针对传统方法技术上难以实现微孔加工的材料，进行孔径小于1000微米的微孔加工，例如，针对硬度高的金属(如钨合金、钛合金、不锈钢、铝等)，或者硬度高、脆性高的非金属材料(如氧化铝陶瓷、碳化铝陶瓷等)，加工孔径小于1000微米的孔。精密激光微孔加工方式质量好、重复精度高、效率高、综合经济成本低，已广泛应用于各种材料的微孔加工。

目前激光打孔方面主要有采用切割头和振镜扫描两种方式，但是进入精密激光微孔加工领域，当孔径小于1000微米，尤其是小于500微米时，因为传统的振镜扫描方式采用是通过矢量方式模拟待加工图形，因此圆孔会被处理成一系列的多段的矢量合成，因此难以形成孔径小于500微米的精确圆孔，另外传统的振镜扫描方式本身收到位置精度、扫描角分辨率的限制，难以实现精密微孔加工，而且，传统的振镜本身收到热漂移的影响，难以长时间稳定的进行精密微孔加工。而传统的切割头方式加工，效率较低，而且为了保证微孔的圆度以及精度，需要采用高精密的位移平台，成本较高。

传统的振镜扫描方式采用是通过矢量方式模拟待加工图形，因此圆孔会被处理成一系列的多段的矢量合成，因此难以形成孔径小于500微米的精确圆孔，另外传统的振镜扫描方式本身受到位置精度、扫描角分辨率的限制，难以实现精密微孔加工，而且，传统的振镜本身受到热漂移的影响，难以长时间稳定的进行精密微孔加工。因此需要既能够保持振镜扫描方式范围大、效率高优点，又能够实现精确、稳定的微孔加工的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种精密激光扫描微孔加工装置，能够实现精密微孔精确、稳定的加工。

为了解决以上提出的问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种精密激光扫描微孔加工装置，该加工装置包括扫描振镜外壳、振镜片、平场透镜和透射平板，其中，扫描振镜外壳的侧面和底面上分别加工有通孔，作为激光束入射孔和通光孔；

外部激光束通过激光束入射孔进入到扫描振镜外壳内，经过振镜片反射后穿过通光孔，入射到平场透镜对入射激光束进行聚焦，聚焦后的激光束经过透射平板作用在待加工材料上。

所述平场透镜内设置有内部镜片。

所述振镜片包括第一振镜片和第二振镜片，透射平板包括第一透射平板和第二透射平板；所述加工装置还包括第一振镜电机和第二振镜电机；

第二振镜电机水平设置在扫描振镜外壳的内侧，其中心轴端部分别与激光束入射孔和通光孔位置相对应，第一振镜片安装在第一振镜电机中心轴的端部上，第一振镜电机垂直设置在第二振镜电机中心轴的端部，第二振镜片安装在第二振镜电机上；扫描振镜外壳上通光孔的下方设置有平场透镜，平场透镜的下方设置有与内部镜片平行的第一透射平板和第二透射平板。

所述加工装置还包括第一平板电机和第二平板电机，第一透射平板、第二透射平板分别安装在透射第一平板电机、第二平板电机上，并分别绕其中心轴旋转。

所述第一振镜片和第二振镜片分别绕第一振镜电机和第二振镜电机的中心轴旋转。