[发明专利]同步式自动激光打孔机

说明书

本发明是关于激光加工技术领域中的激光打孔设备。

采用激光热处理、激光打孔等。然而，已有技术的激光打孔设备均是对静止的工件进行单孔加工，工作效率低，而且不适于自动化生产线在动态下的连续性加工。此外，由于现有的激光打孔设备基本都是采用YAG脉冲激光器做为工作源，故使得设备结构复杂、造价昂贵，不易推广。

本发明的目的旨在设计一种适于自动化生产线的动态状况下连续工作，随动光学系统5，被动式同步工作台6随加工工件同步移动，实现与加工工件同步打孔，即可加工单层孔，又可同时加工从层孔，结构简单、成本低廉、性能稳定多功能激光打孔机。

本发明的构思如图1所示，由脉冲式激光源1、激光功率探头2、调光器3、调光器驱动装置4、随动光学系统5、被动式同步工作台6、机械离合器7、复位装置8、工作台限位装置9、和固定基座10组成。其中脉冲式激光源1是采用连续CO₂激光器，通过调制激光电源形成脉冲CO₂激光。随动光学系统5是置于被动式同步工作台6上的导光系统，由导光镜与聚焦镜组成，它可将脉冲式激光源1发出的脉冲激光聚焦在与被动式同步工作台6同步运动的加工工件上。被动式同步工作台6设置在固定基座10上，并可在固定基座10上自由移动。机械离合器7设置在被动式同步工作台6上，它是根据加工工件的形状与大小而设计的机械手，可根据控制指令抱紧或松开加工工件。工作台限位装置9和复位装置8是控制被动式同步工作台6的工作行程并使其复位做往返重复工作的限定机构。

本发明的工作程序是：机械离合器7根据指令抱紧加工工件，在工件带动下，与被动式同步工作台6一起被动地随工件同步移动;与此同时，由脉冲激光源1发出的脉冲激光，经随动光学系统5输出，实现与加工工件的同步打孔，机械离合器7在工作台限位装置9的制限下松开加工工件，由复位装置8控制复位，等待下一次控制指令，往返重复工作。

为了达到同时加工不同孔径的多层孔，在脉冲式激光源1和随动光学系统5之间设置激光功率探头2、调光器3和调光器驱动装置4控制脉冲激光功率，以满足加工不同类型孔的需要。

本发明的最佳实施例是国家“七·五”攻关项目-农业滴灌系统中复壁塑料管生产线上的自动打孔。其结构框图如图2所示。CO₂激光器1通过高压脉冲调制电路16，在激光器断水保护机构17的保护下，输出脉冲激光;CO₂激光器1输出的激光可通过功率探头2，经放大器11放大，由功率显示器12指示;CO₂激光器1输出的脉冲光，以调光器3、随动光学系统5输出工作光，实现对塑料管的同步打孔;置于被动式同步工作台6上的机械离合器7由离合驱动器18控制抱紧生产线上的塑料管，由工作限位装置9控制松开生产线上的塑料管、由复位装置8控制复位，以实现往返重复工作。复位装置8采用二根弹簧构成。可调速时钟脉冲信号源13是本发明的时间基准，控制整个系统的时间程序，工作选择14可选择手动、自动、标定等工作模式，由程序控制电路15分三路输给高压脉冲调制电路16、调光器驱动装置4和离合器驱动装置18，控制整个系统的同步工作。

本发明实现了自动化生产的动态打孔，复壁塑料管移动速度3-7米/分。孔位和孔径周期性排列，每天工作24小时，连续40多天在20万米左右管道上打孔上百万个，既有单层孔，又有双层孔，准确无误，整机性能稳定，结构简单可靠，适于在自动化连续生产线上推广使用。