[发明专利]一种正反两面激光打孔装置及方法

说明书

本发明公开了一种正反两面激光打孔装置及方法，涉及到激光打孔领域，包括移动平台，锁紧螺栓，夹紧块，工件，第一喷嘴、第一可移动加工头，第一反射平面镜，CCD相机，第二反射平面镜，第一可移动加工头控制器，第一辅助气体控制器，电机，第三反射平面镜，第二辅助气体控制器，电机控制器，第二可移动加工头控制器，第四反射平面镜，第五反射平面镜，第二可移动加工头，激光器，激光器控制器，计算机，移动平台控制器；该方法实现了在工件同一位置上下表面精准的激光打孔，采用同轴吹辅助气体的方法提高材料的去除率，通过计算机控制与移动平台移动可实现冲击式打孔、旋切打孔、螺线下切打孔等多种激光打孔方式。

技术领域

本发明涉及激光打孔领域，尤其是一种正反两面激光打孔装置及方法。

背景技术

激光打孔是基于工件材料对激光能量的吸收和光能转变为热能的原理，通过对激光束聚焦，在焦点处形成很高的温度，在脉冲激光作用下，使材料不断熔化汽化的过程。另外，气体和打孔形成的等离子体会产生高压，将加工形成的杂质吹出孔洞，最后在材料上形成一个盲孔或通孔。

激光打孔具有效率高、精度高、通用性强和经济效益好等优点。并且随着激光技术的不断发展，激光器也得到了长足的发展，输出功率逐渐提高，脉冲宽度也越来越窄、重复频率范围更是越来越宽。各种新技术和新激光器被运用到激光打孔中，这使得激光打孔技术得到了长足的发展。但激光打孔依然存在微孔锥度大、出口质量较差、重铸层较厚等问题，尤其是在深孔的加工过程中，问题更加严重；且激光打孔存在打孔极限深度，这制约了激光打孔深度的增加。这些问题的存在，严重制约了激光打孔技术在工业上的进一步推广与应用。专利号为CNIO3521936A的中国专利《一种激光诱导冲击波辅助激光打孔装置》提出了一种激光诱导冲击波辅助激光打孔装置，可提高激光打孔的深度极限,减少重铸层的厚度,降低微裂纹萌生率,并提高激光打孔效率,可应用于中、厚板激光打孔加工。但其加工条件较为复杂，且需要两台激光器，设备成本太高。专利申请号为CNIO4275554A的中国专利《铝合金激光打孔方法及装置》提出了一种铝合金激光打孔方法，利用化学溶液与铝合金发生化学反应以消除通孔锥度,从而获得无锥度的通孔，该方法加工效率高,且铝合金不发生形变。但是该专利提出的方法仅适用于铝合金激光打孔，需要配置腐蚀液，过程较繁琐，影响加工效率。

发明内容

本发明为了解决目前激光打孔存在的微孔锥度大、出口质量较差、重铸层较厚等问题，突破激光打孔深度极限，进一步提高激光打孔深度与打孔质量，提供一种正反两面激光打孔方法及装置。

本发明为解决技术问题所提供的技术方案如下：

一种正反两面激光打孔装置，包括移动平台第一可移动加工头控制器、第二可移动加工头控制器、CCD相机、激光器控制器、移动平台控制器和计算机；

所述计算机通过第一可移动加工头控制器、第二可移动加工头控制器、激光器控制器、移动平台控制器与第一可移动加工头、第二可移动加工头、激光器、移动平台相连接；

所述CCD相机位于最上方，CCD相机正下方依次设置有第一反射平面镜、第一可移动加工头、第二可移动加工头和第五反射平面镜；且第一反射平面镜与第五反射平面镜、第一反射平面镜与第五反射平面镜沿X轴对称；沿X轴延伸方向设置有电机；所述电机的输出轴上设置有第三反射平面镜；所述激光器发出的激光束照射到第三平面镜上；经第三反射平面镜反射到第二反射平面镜与第四反射平面镜上后再经第一反射平面镜与第五反射平面镜反射到第一可移动加工头、第二可移动加工头，经第一可移动加工头、第二可移动加工头上的第一喷头与第二喷头喷射到工件上；所述工件设置在移动平台上。

进一步的，所述第一可移动加工头、第二可移动加工头结构相同；移动部分均采用滚珠丝杠副和滚动直线导轨。