本發(fā)明屬于激光鉆孔設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種快速鉆孔的二氧化碳激光鉆孔設(shè)備。

背景技術(shù)：
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在工業(yè)生產(chǎn)中，用于工件鉆孔的方式主要有機(jī)械鉆孔和激光鉆孔兩種方式。機(jī)械鉆孔主要有機(jī)械鉆、沖床等，機(jī)械鉆和沖床的加工孔的大小有限，加工質(zhì)量差。激光鉆孔的基本原理是把激光聚焦在待加工的工件表面，結(jié)合激光光束的高斯分布以及激光與物質(zhì)相互作用的機(jī)制，使得激光與工件作用后形成的溝槽呈現(xiàn)正椎體，激光鉆孔克服了以往加工質(zhì)量差、較小孔難以加工的問(wèn)題，受到了廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)有激光鉆孔加工通常采用二氧化碳激光加工、紫外固體激光加工、固體Nd：YVO₃激光激光、光纖激光加工等。

現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用最多的是采用二氧化碳激光設(shè)備來(lái)加工鉆孔，二氧化碳激光波長(zhǎng)在9.4～10.6um，是一種遠(yuǎn)紅外激光，絕大多數(shù)有機(jī)材料具有強(qiáng)烈吸收紅外線的特點(diǎn)，有機(jī)材料在吸收了極高的紅外極高能量后，迅速熔化、汽化即燃燒，從而在工件上形成通孔，但是現(xiàn)有的二氧化碳激光鉆孔設(shè)備存在著效率低、加工速度慢等缺陷，在鉆孔時(shí)，孔內(nèi)的粉末飛濺，導(dǎo)致激光束與工件的作用不充分，能量利用率低，影響加工速度，加工過(guò)程中，會(huì)有一些煙霧、灰塵和加工殘?jiān)街阽R頭和加工板的表面，影響激光的加工質(zhì)量和加工速度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于現(xiàn)有技術(shù)中的二氧化碳激光鉆孔設(shè)備存在著效率低、加工速度慢等缺陷，在鉆孔時(shí)，孔內(nèi)的粉末飛濺，導(dǎo)致激光束與工件的作用不充分，能量利用率低，影響加工速度，加工過(guò)程中，會(huì)有一些煙霧、灰塵和加工殘?jiān)街阽R頭和加工板的表面，影響激光的加工質(zhì)量和加工速度，從而提出一種快速鉆孔的二氧化碳激光鉆孔設(shè)備。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種快速鉆孔的二氧化碳激光鉆孔設(shè)備，包括：

機(jī)座。

加工平臺(tái)，所述加工平臺(tái)滑動(dòng)設(shè)置在所述機(jī)座的上方，所述加工平臺(tái)用于放置工件。

激光器和光學(xué)系統(tǒng)，所述激光器和所述光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在所述機(jī)座的上方，所述激光器發(fā)出的激光束經(jīng)過(guò)所述光學(xué)系統(tǒng)后發(fā)射到所述加工平臺(tái)上的所述工件上。

噴氣裝置，所述噴氣裝置設(shè)置在所述光學(xué)系統(tǒng)和所述加工平臺(tái)之間，所述噴氣裝置包括第一噴氣口、第二噴氣口、第一連接管道、第二連接管道、氣泵。

吸塵裝置，所述吸塵裝置固定設(shè)置在所述加工平臺(tái)上。

控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)分別與所述加工平臺(tái)、所述光學(xué)系統(tǒng)、所述噴氣裝置、所述吸塵裝置連接。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述光學(xué)系統(tǒng)包括擴(kuò)束鏡、折返鏡、聚焦鏡，所述激光器發(fā)出的激光束依次經(jīng)過(guò)所述擴(kuò)束鏡、所述折返鏡、所述聚焦鏡后發(fā)射到所述加工平臺(tái)上的所述工件上。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述第一噴氣口設(shè)置在所述聚焦鏡的下方，所述第一噴氣口通過(guò)所述第一連接管道連接所述氣泵。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述第二噴氣口設(shè)置在所述工件的上方，所述第二噴氣口通過(guò)所述第二連接管道連接所述氣泵。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述加工平臺(tái)通過(guò)滑動(dòng)裝置滑動(dòng)設(shè)置在所述機(jī)座的上方，所述滑動(dòng)裝置包括滑軌和滑動(dòng)塊所述滑軌固定在所述機(jī)座上，所述加工平臺(tái)通過(guò)所述滑動(dòng)塊在所述滑軌上滑動(dòng)。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述加工平臺(tái)的上表面上設(shè)置有吸附孔，所述吸附孔用于吸附所述工件。

本發(fā)明的有益效果在于：其通過(guò)在光學(xué)系統(tǒng)和加工平臺(tái)之間設(shè)置噴氣裝置，并將第一噴氣口設(shè)置在聚焦鏡的下方，將第二噴氣口設(shè)置在工件的上方，在二氧化碳激光鉆孔設(shè)備工作時(shí)，利用第一噴氣口對(duì)聚焦鏡進(jìn)行噴氣，利用第二噴氣口對(duì)工件進(jìn)行噴氣，將濺射到聚焦鏡鏡頭和工件表面的煙霧、灰塵和加工殘?jiān)却党?，使激光束與工件充分作用，提高了激光的能量利用率、提高了加工的質(zhì)量和速度，實(shí)現(xiàn)了快速鉆孔；其通過(guò)在加工平臺(tái)上設(shè)置吸塵裝置，可以有效地將加工過(guò)程中產(chǎn)生的粉末及殘?jiān)M(jìn)行收集處理；其通過(guò)在加工平臺(tái)與機(jī)座之間設(shè)置滑動(dòng)裝置，加工平臺(tái)在機(jī)座上進(jìn)行滑動(dòng)，不需要改變光學(xué)系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)工件上不同位置的鉆孔。本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高、可靠性高、適合工業(yè)環(huán)境使用。

附圖說(shuō)明：

以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說(shuō)明和解釋?zhuān)⒉幌薅ū景l(fā)明的范圍。其中：

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種快速鉆孔的二氧化碳激光鉆孔設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種工作平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的噴氣裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中符號(hào)說(shuō)明：

1-機(jī)座，2-加工平臺(tái)，3-工件，4-激光器、5-光學(xué)系統(tǒng)，6-噴氣裝置，7-吸塵裝置，8-控制系統(tǒng)，201-滑動(dòng)裝置，501-擴(kuò)束鏡，502-折返鏡，503-聚焦鏡，601-第一噴氣口，602-第二噴氣口，603-第一連接管道，604-第二連接管道，605-氣泵，2011-滑軌，2012-滑動(dòng)塊。

具體實(shí)施方式：

如圖1所示，本發(fā)明的快速鉆孔的二氧化碳激光鉆孔設(shè)備，包括：機(jī)座1、加工平臺(tái)2、激光器4、光學(xué)系統(tǒng)5、噴氣裝置6、吸塵裝置7和控制系統(tǒng)8。

所述機(jī)座1為長(zhǎng)方體機(jī)座。

所述加工平臺(tái)2滑動(dòng)設(shè)置在所述機(jī)座1的上方，所述加工平臺(tái)2用于放置工件3。如圖2所示，所述加工平臺(tái)2通過(guò)滑動(dòng)裝置201滑動(dòng)設(shè)置在所述機(jī)座1的上方，所述滑動(dòng)裝置201包括滑軌2011和滑動(dòng)塊2012，所述滑軌2011固定在所述機(jī)座1上，所述加工平臺(tái)2通過(guò)所述滑動(dòng)塊2012在所述滑軌2011上滑動(dòng)。所述加工平臺(tái)2的上表面上設(shè)置有吸附孔202(圖中未示出)，所述吸附孔202用于吸附所述工件3，所述工件3通過(guò)所述加工平臺(tái)2的滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)所述工件3在機(jī)座1上的滑動(dòng)，可以對(duì)工件3的不同位置進(jìn)行鉆孔。

所述激光器4和所述光學(xué)系統(tǒng)5設(shè)置在所述機(jī)座1的上方，所述激光器4發(fā)出的激光束經(jīng)過(guò)所述光學(xué)系統(tǒng)5后發(fā)射到所述加工平臺(tái)2上的所述工件3上。如圖3所示，所述光學(xué)系統(tǒng)5包括擴(kuò)束鏡501、折返鏡502、聚焦鏡503，所述激光器4發(fā)出的激光束依次經(jīng)過(guò)所述擴(kuò)束鏡501、所述折返鏡502、所述聚焦鏡503后發(fā)射到所述加工平臺(tái)2上的所述工件3上，通過(guò)調(diào)節(jié)所述光學(xué)系統(tǒng)5可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工件不同位置、不同大小、不同深度的鉆孔。

所述噴氣裝置6設(shè)置在所述光學(xué)系統(tǒng)5和所述加工平臺(tái)2之間，如圖4所示，所述噴氣裝置6包括第一噴氣口601、第二噴氣口602、第一連接管道603、第二連接管道604、氣泵605。所述第一噴氣口601設(shè)置在所述聚焦鏡503的下方，所述第一噴氣口601通過(guò)所述第一連接管道603連接所述氣泵605。所述第二噴氣口602設(shè)置在所述工件3的上方，所述第二噴氣口602通過(guò)所述第二連接管道604連接所述氣泵605。通過(guò)所述第一噴氣口601對(duì)所述聚焦鏡503上的鏡頭進(jìn)行噴氣，通過(guò)所述第二噴氣口602對(duì)所述工件3進(jìn)行噴氣，將濺射到所述聚焦鏡503的鏡頭和所述工件3表面的煙霧、灰塵和加工殘?jiān)却党辜す馐c所述工件3充分作用，提高了激光的能量利用率、提高了加工的質(zhì)量和速度，實(shí)現(xiàn)了快速鉆孔。

所述吸塵裝置7固定設(shè)置在所述加工平臺(tái)2上。所述吸塵裝置7用于將加工過(guò)程中產(chǎn)生的粉末及殘?jiān)M(jìn)行收集處理。

所述控制系統(tǒng)8分別與所述加工平臺(tái)2、所述光學(xué)系統(tǒng)5、所述噴氣裝置6、所述吸塵裝置7連接。通過(guò)所述控制系統(tǒng)8控制加工過(guò)程中所述加工平臺(tái)2、所述滑動(dòng)裝置201、所述光學(xué)系統(tǒng)5、所述噴氣裝置6、所述吸塵裝置7的工作。

工作原理：

將工件3放置到所述加工平臺(tái)2上，所述控制系統(tǒng)8控制所述加工平臺(tái)2上的吸附孔202工作，將所述工件3牢牢地吸附在所述加工平臺(tái)2上，所述控制系統(tǒng)8控制所述滑動(dòng)裝置201帶動(dòng)所述加工平臺(tái)2滑動(dòng)到指定位置，同時(shí)，所述控制系統(tǒng)8控制所述光學(xué)系統(tǒng)5調(diào)節(jié)激光的路線，打開(kāi)所述激光器4，所述激光器4發(fā)出的激光束依次經(jīng)過(guò)所述擴(kuò)束鏡501、所述折返鏡502、所述聚焦鏡503后發(fā)射到所述加工平臺(tái)2上的所述工件3上，所述激光束在所述工件3上鉆孔，在鉆孔的同時(shí)，所述控制系統(tǒng)8打開(kāi)所述第一噴氣口601和所述第二噴氣口602，分別對(duì)所述聚焦鏡503鏡頭和所述工件3進(jìn)行噴氣，將所述聚焦鏡503鏡頭和所述工件3表面的煙霧、灰塵和加工殘?jiān)却党?，使激光束與工件充分作用，打開(kāi)所述吸塵裝置8，將加工過(guò)程中產(chǎn)生的粉末及殘?jiān)M(jìn)行收集處理，鉆孔鉆完后，通過(guò)所述滑動(dòng)裝置201帶動(dòng)所述加工平臺(tái)2和所述加工平臺(tái)2上的工件3進(jìn)行位置移動(dòng)，重復(fù)上述步驟對(duì)工件3上的第二個(gè)位置進(jìn)行鉆孔。

本實(shí)施例所述的一種快速鉆孔的二氧化碳激光鉆孔設(shè)備，包括機(jī)座、加工平臺(tái)、激光器、光學(xué)系統(tǒng)、噴氣裝置、吸塵裝置和控制系統(tǒng)。其通過(guò)在光學(xué)系統(tǒng)和加工平臺(tái)之間設(shè)置噴氣裝置，并將第一噴氣口設(shè)置在聚焦鏡的下方，將第二噴氣口設(shè)置在工件的上方，在二氧化碳激光鉆孔設(shè)備工作時(shí)，利用第一噴氣口對(duì)聚焦鏡進(jìn)行噴氣，利用第二噴氣口對(duì)工件進(jìn)行噴氣，將濺射到聚焦鏡鏡頭和工件表面的煙霧、灰塵和加工殘?jiān)却党辜す馐c工件充分作用，提高了激光的能量利用率、提高了加工的質(zhì)量和速度，實(shí)現(xiàn)了快速鉆孔；其通過(guò)在加工平臺(tái)上設(shè)置吸塵裝置，可以有效地將加工過(guò)程中產(chǎn)生的粉末及殘?jiān)M(jìn)行收集處理；其通過(guò)在加工平臺(tái)與機(jī)座之間設(shè)置滑動(dòng)裝置，加工平臺(tái)在機(jī)座上進(jìn)行滑動(dòng)，不需要改變光學(xué)系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)工件上不同位置的鉆孔。本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高、可靠性高、適合工業(yè)環(huán)境使用。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。