[发明专利]一种用于金属板打孔的激光打孔机

说明书

技术领域

本发明涉及激光加工领域，具体涉及一种用于金属板打孔的激光打孔机。

背景技术

激光打孔具有精度高、通用性强、效率高、成本低和综合技术经济效益显著等优点，广泛用于各个制造领域。

在激光打孔机出现之前，需要在某一材料上打孔时，通常需要采用一硬度较大的材料与需要打孔的材料发生撞击，形成孔，再对该孔进行打磨，打孔难度较大，且难以形成规则的空隙。

激光打孔通过透镜聚焦，调整高能量激光束的光斑镜面直径至几微米，利用高功率密度激光束照射待打孔的加工材料，材料被激光照射的区域被加热至汽化温度，进而蒸发形成孔洞。

现有的二氧化碳激光打孔机激光束聚焦后的激光功率密度为105～1015w/cm²，能够对大多材料进行打孔，同时，二氧化碳激光打孔机的光电转换效率较高，激光中的能量能够被非金属(如有机玻璃、塑料、木材和多层复合板材)所吸收，能够与其他技术配合实现高速打孔。

二氧化碳激光打孔机通常包括二氧化碳激光器，电气系统，光学系统，投影系统和三维坐标移动工作台，二氧化碳激光器用于产生光源，电气系统用于为激光器提供电源、控制激光的输出方式，并将激光束传入光学系统中，光学系统包括若干镜片，并通过镜片将激光束精确定位到待打孔的工件上，三维坐标工作台用于放置并调整工件的位置。

现有的二氧化碳激光器打孔机在使用，对焦和调光难度较大，难以得到镜面直径小于0.8mm的孔，同时，设备的成本较高。

为了能够得到镜面直径小，切割面好的打孔效果，激光器的模式和稳定性至关重要，而为了提高激光器的光学性能，激光器的腔体设计至关重要，而现有的激光器都难以满足在金属板上高速打孔的要求。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于金属板打孔的激光打孔机，能够降低对焦和调光的难度，降低生产成本，并能够得到镜面直径小于0.8mm的孔。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种用于金属板打孔的激光打孔机，包括激光器，所述激光器包括激光光源，位于激光光源一端的半反镜和位于激光光源另一端的全反镜，所述全反镜的镜面直径为3～5m，所述半反镜和全反镜之间的距离为550～565mm。

在上述技术方案的基础上，所述半反镜和全反镜之间的距离为560mm。

在上述技术方案的基础上，所述全反镜的镜面直径为4m。

在上述技术方案的基础上，所述激光器为固体激光器。

在上述技术方案的基础上，所述激光打孔机还包括控制电路和运动控制器，所述控制电路和运动控制器之间具有一定的距离。

在上述技术方案的基础上，所述激光打孔机还包括激光头和工作台，所述激光光源的激光经过激光头后照射在工作台上，所述激光头上设置有测距装置，所述测距装置用于测量激光头与工作台上待打孔工件之间的距离。

在上述技术方案的基础上，所述激光头包括自上而下依次设置的反射镜、聚焦镜和激光喷嘴。

在上述技术方案的基础上，所述聚焦镜与激光喷嘴之间设置有焦点调节旋转刻度盘，所述焦点调节旋转刻度盘用于定位激光焦点从激光喷嘴中出射的位置和光斑大小。

在上述技术方案的基础上，所述聚焦镜的底部设置有保护镜。

在上述技术方案的基础上，所述聚焦镜与激光喷嘴之间的距离为150mm。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明的用于金属板打孔的激光打孔机，包括激光器，激光器包括激光光源，位于激光光源一端的半反镜和位于激光光源另一端的全反镜，全反镜的镜面直径为3～5m，半反镜和全反镜之间的距离为550～565mm，使得激光在谐振腔中的衍射损耗较小，激光光斑小，模式好，并且功率稳定。

(2)本发明的用于金属板打孔的激光打孔机，其控制电路和运动控制器之间具有一定的距离，激光器能够避免强电的干扰，使得激光器能够稳定工作；激光光源固定在基座上，比较稳定，能够降低对焦和调光的难度。

(3)本发明的用于金属板打孔的激光打孔机，包括测距装置，该装置用于测量激光头的激光出口与工作台上工件之间的距离，避免使用传统运动工作台上下升降机构和光具座上下升降机构时，由于待打孔的工件不平整对打孔效果造成的影响，能够提高成品率，从而降低生产成本。

附图说明

图1为本发明实施例中用于金属板打孔的激光打孔机的结构示意图；

图2为本发明实施例中激光器和激光头配合的结构示意图。