[实用新型]激光打孔装置

说明书

本实用新型提供一种激光打孔装置，其至少包括：激光发射模块，用于沿垂直于待加工工件的方向发出激光光束；分光模块，用于接收激光光束，并将接收到的激光光束分成若干束分光光束，且各分光光束分别朝着待加工工件的四周水平延伸；反射和聚焦模块，用于接收各分光光束，并将各分光光束沿垂直于待加工工件的方向进行反射和聚焦，以在待加工工件上形成若干激光点；驱动模块，用于驱动各激光点围绕激光光束进行圆周旋转，以在待加工工件上形成若干同心圆扫描线，从而实现待加工工件的打孔。本实用新型仅需要一次高速圆周旋转即可同时完成多个同心圆的扫描打孔，大大提高了激光打孔的效率，同时能够实现完成快速激光打孔任务，极大地提高了生产效率。

技术领域

本实用新型涉及激光打孔技术领域，特别是涉及一种激光打孔装置。

背景技术

激光打孔技术一般分为高能量直接穿孔和扫描线切割打孔，其中，高能量直接穿孔一般适用于微小孔，而扫描线切割打孔可以加工比较大的孔。

中国专利CN205733461U公开了一种激光分光的方案，该方案主要应用于激光直接穿孔，并可实现多个微小孔的同时加工，但其实际光路分布的思路以及解决的问题不能实现不同孔径的加工要求以及边缘切割宽度的要求。

相对于较大孔的激光工艺，当前在很多情况下采用二维振镜作为基本扫描器件，通过两个摆动的镜片实现在两维平面上的运动，从而实现圆周运动。虽然它可以通过插补运算来实现圆周运动，但其运动效率不高；同时由于振镜是直线运动，对圆周是通过短线进行拟合来实现，因此其圆周的加工精度不能达到高精度的激光打孔要求。

中国专利CN101670492A公开了一种LED三光束激光划片的方案，其中采用能直接分成三束光的光学元件，将光束分成同一个平面上的三束光，并且通过控制三束光的平面与运动方向的夹角实现一定宽度的切割划片要求。虽然该方案也可以实现激光打孔，但该方案的分光技术方案不同而且有很大的局限性，其分光光路的数量与间距局限于光学元件结构的设计，而且其只能分出有限的光路数量，不能满足不同工件激光打孔工艺的要求。同时该方案中采用的二维工作平台如果用于高速打孔作业，其加工效率与加工质量都很不理想。

在实践中的很多情况下，为了精确控制打孔尺寸，孔边缘的精度以及容易排除残余材料，需要切割一个微小的宽度，也即需要多个平行的圆周运动；尤其在加工脆性材料的情况下，必须在孔的边缘切割一个宽度，并且需要根据工件厚度的不同对切割宽度进行调节。同时在很多情况下，还需要在同一个圆周上进行多次的重复扫描。

采用现有技术都存在上述诸多缺点，加工效率低下，精度不高。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种激光打孔装置，用于解决现有技术中激光打孔技术效率低下、圆周精度不高，以及切割宽度调整困难等的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种激光打孔装置，其中，所述激光打孔装置至少包括：

激光发射模块，用于沿垂直于待加工工件的方向发出激光光束；

分光模块，连接于所述激光发射模块，用于接收所述激光光束，并将接收到的所述激光光束分成若干束分光光束，且各分光光束分别朝着所述待加工工件的四周水平延伸；

反射和聚焦模块，连接于所述分光模块，用于接收各分光光束，并将各分光光束沿垂直于所述待加工工件的方向进行反射和聚焦，以在所述待加工工件上形成若干激光点；

驱动模块，分别连接于所述分光模块以及所述反射和聚焦模块，用于驱动各激光点围绕所述激光光束进行圆周旋转，以在所述待加工工件上形成若干同心圆扫描线，从而实现所述待加工工件的打孔。

优选地，所述激光发射模块至少包括：激光器，以及连接于所述激光器的扩束镜。