[发明专利]一种细棒物体多排打孔装置

说明书

本发明是一种细棒物体多排打孔装置，包括激光光源和将激光光源传导致细棒物表面的光学部件，光学部件主要包括：分光装置，置于鼓轮旋转轴的延长线上，用于将入射激光分成2束夹角为β的激光并投射至光束扫描装置；光束扫描装置，置于鼓轮旋转轴的延长线上，用于将激光按照一定出射角度汇聚至指定细棒表面；分光装置的2束出射光处于平面1内，光束扫描装置的两束出射光处于平面2内，平面1与平面2重叠或者平行。

技术领域

本发明涉及一种激光打孔装置,具体来讲是一种细棒物体多排打孔装置。

背景技术

细棒物体的在线打孔无非就是采用鼓轮和拨滚配合，使得烟支旋转360度实现打孔，或者，细棒物体吸附在旋转吸嘴中，围绕纵轴进行旋转，通过旋转扫描激光，实现打孔。然而，对于旋转扫描式打孔，存在一个问题，即由于激光光束是扫描式，聚焦装置是高速旋转状态，所以目前只能采用双焦点的聚焦镜、或者聚焦镜+DOE衍射片方式实现双焦点打孔，从而得以在细棒物体表面形成多排孔洞。但是，无论是采用双焦点的聚焦镜、或者聚焦镜+DOE衍射片实现双焦点的方式，对于入射光束照射在镜片上的位置都非常严格，均要求入射光束准确地照射在镜片的中心，否则就出现两个光点之间的能量分配不一样，形成细棒物体上一个孔大一些，另一个孔小一些，从而造成工艺参数的波动。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够能量分布均匀的细棒物体多排打孔装置。

本发明解决以上技术问题的技术方案：

一种细棒物体多排打孔装置，包括激光光源和将激光光源传导致细棒物表面的光学部件，其特征在于：所述光学部件主要包括：

分光装置，用于将入射激光分成2束激光并投射入光束扫描装置

光束扫描装置，置于鼓轮旋转轴的延长线上，用于将激光按照一定出射角度汇聚至指定细棒表面；

所述分光装置的2束出射光处于平面1内，光束扫描装置的两束出射光处于平面2内，平面1与平面2重叠或者平行。

本发明进一步限定的技术方案为：

进一步的，光束扫描装置、分光装置、鼓轮三者为同轴安置，所述光束扫描装置、分光装置由伺服马达独立驱动绕轴线自转。

进一步的，分光装置由至少一片分光镜与反射镜组构成，所述分光镜置于所述激光的光路中，所述反射镜置于所述分光镜的出射光路中；

所述光束扫描装置由一片反射镜片构成单束扫描，或者由分光镜与反射镜组构成双束扫描以降低扫描速度；

进一步的，光束扫描装置由分光镜片或者反射镜片、以及聚焦透镜组成，扫描装置围绕轴线高速旋转，使得聚焦后的光束依次扫过每支细棒物体，完成打孔；

进一步的，聚焦透镜即为凸透镜或者平凸透镜。

进一步的，分光装置，由一片50%分光镜与三片反射镜构成，形成双束光束的分光，实现细棒物体表面2排孔的穿孔。

进一步的，分光装置，由一片66.6%分光镜、一片33.3%分光镜与两片反射镜构成，形成三束光束的分光，实现细棒物体表面3排孔的穿孔。

进一步的，平面1与平面2重叠。

所述分光装置和扫描装置为同轴安置，由伺服马达驱动同步旋转。其旋转运行的速度满足:中心光束扫描即光束沿反射镜片中轴入射，镜片旋转扫描时镜片法线角度变化即为反射光束的角度变化；

由前述知：烟支旋转一周需要时长T=1/b*Nf；

烟支上相邻两个孔间隔的时长T2=T/N=1/b*N*Nf；

前一束光在一烟支完成一个孔后，该烟支继续行走：Nf*T2；

后一束扫描光已经行走：N1*T2；

Nf*T2+N1*T2=0.5个鼓轮周长；

所以扫描装置和分光装置的镜旋转速度：N1=（0.5*b*N-1）*Nf；