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    广西11选5开奖记录: 一种激光钻孔与钻孔填充系统及方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    广西11选5大小走势图 www.fnjpv.tw CN201610946031.5

    申请日:

    2016.10.26

    公开号:

    CN106312335A

    公开日:

    2017.01.11

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B23K 26/382申请日:20161026|||公开
    IPC分类号: B23K26/382(2014.01)I; B23K26/386(2014.01)I; B23K26/046(2014.01)I; B23K26/70(2014.01)I 主分类号: B23K26/382
    申请人: 张立国
    发明人: 张立国
    地址: 430073 湖北省武汉市东湖开发区黄龙山北路4号
    优先权: 2016.09.14 CN 2016108241999; 2016.09.14 CN 2016210574740
    专利代理机构: 北京轻创知识产权代理有限公司 11212 代理人: 陈薇
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610946031.5

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2017.12.19|||2017.02.08|||2017.01.11

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种激光钻孔与钻孔填充系统及方法,所述的系统包括激光光源???、入射光束旋转运动???、光束旋转角度压缩倍率可调??楹图す饩劢褂虢沟闱谢荒??。本发明引入了光束旋转角度压缩倍率可调???,使得激光高速旋转时,调整光束旋转角度压缩倍率可调??榈墓馐嵌妊顾醣堵?,实现聚焦光束的聚焦焦点的旋转运动轨迹直径的调整,使得聚焦焦点旋转运动轨迹直径与钻孔孔径可调完美结合;以及引入扩束倍率补偿???,使得光束旋转角度压缩倍率可调??槎匀肷湫馐行嵌妊顾跏?,对应的改变了入射旋转光束的入口光斑直径,保障了聚焦光束的聚焦焦点光斑直径的稳定,有利于激光加工工艺的稳定和加工效果。

    权利要求书

    1.一种激光钻孔与钻孔填充系统,其特征在于,包括激光光源???、入射光束旋转运动
    ???、光束旋转角度压缩倍率可调??楹图す饩劢褂虢沟闱谢荒??;
    所述激光光源???,用于产生入射光束,并入射所述入射光束旋转运动???;
    所述入射光束旋转运动???,用于对入射光束进行旋转调制以输出旋转光束,形成绕
    所述入射光束的光轴进行旋转的第一光束,所述第一光束入射所述光束旋转角度压缩倍率
    可调???,其中,所述第一光束光轴旋转全角小于30毫弧度;所述入射光束旋转运动??榘?br />括至少一个激光光束旋转单元,所述激光光束旋转单元包括旋转透射光学元件和用于带动
    所述旋转透射光学元件作旋转运动的驱动装置;
    所述光束旋转角度压缩倍率可调???,用于对第一光束进行扩束并对所述第一光束的
    空间旋转角度进行压缩,输出旋转角度压缩的第二光束并入射所述激光聚焦与焦点切换模
    块;
    所述激光聚焦与焦点切换???,用于对所述第二光束进行聚焦,以形成聚焦光束,并控
    制所述聚焦光束的聚焦焦点在不同加工单元之间进行切换或者在一个加工单元处对所述
    聚焦光束的聚焦焦点扫描运动进行辅助运动控制;
    其中,针对不同孔径的通孔钻孔,所述光束旋转角度压缩倍率可调??槎运龅谝还?br />束的空间旋转角度进行压缩,获得与通孔孔径对应空间旋转角度的第二光束;当所述光束
    旋转角度压缩倍率可调??椴捎貌煌男嵌妊顾醣堵识运龅谝还馐目占湫?br />度进行压缩时,所述聚焦光束的聚焦焦点中心的圆形旋转轨迹的直径不同;
    针对盲孔钻孔,所述光束旋转角度压缩倍率可调??槎运龅谝还馐目占湫嵌?br />进行连续压缩,使得所述聚焦光束的聚焦焦点运动轨迹为螺旋线或者近似螺旋线;或者,所
    述光束旋转角度压缩倍率可调??槎运龅谝还馐目占湫嵌冉卸啻卫肷⒀顾?,使
    得所述第二光束在盲孔钻孔阶段形成多个旋转角度,进而使得所述聚焦光束的聚焦焦点获
    得对应的同心圆轨迹。
    2.如权利要求1所述的激光钻孔与钻孔填充系统,其特征在于,所述旋转透射光学元件
    为楔形棱镜或衍射体光栅或光楔,所述驱动装置为空心主轴电机,所述旋转透射光学元件
    安装在所述空心主轴电机的电机主轴上;所述空心主轴电机为气浮空心主轴电机或磁浮空
    心主轴电机。
    3.如权利要求1所述的激光钻孔与钻孔填充系统,其特征在于,所述激光聚焦与焦点切
    换??槲窬瞪杵匠【劢沟ピ?,所述振镜扫描平场聚焦单元包括扫描振镜和扫描平场聚
    焦镜;
    所述光束旋转角度压缩倍率可调??槭涑龅牡诙馐枵窬捣瓷浜笊淙肷杵?br />场聚焦镜,再经所述扫描平场聚焦镜聚焦形成聚焦光束,其中,所述扫描振镜通过扫描振镜
    反射镜片偏转达到控制所述聚焦光束的聚焦焦点在不同加工单元之间的切换,或者在一个
    加工单元处的激光出光加工过程中,所述扫描振镜通过扫描振镜反射镜片辅助偏转对所述
    聚焦光束的聚焦焦点扫描运动进行辅助运动控制。
    4.如权利要求3所述的激光钻孔与钻孔填充系统,其特征在于,所述光束旋转角度压缩
    倍率可调??榘翘搴屯妇底?,所述透镜组安装于壳体内,所述透镜组包含至少四个串
    联的透镜,通过改变所述透镜组内的多个透镜之间的间距实现对所述第一光束的空间旋转
    角度的压缩,还可以同时调整所述第二光束的发散角从而调整聚焦光束的聚焦焦点的空间
    位置,使得所述聚焦焦点始终处于待加工工件表面。
    5.如权利要求3所述的激光钻孔与钻孔填充系统,其特征在于,所述光束旋转角度压缩
    倍率可调??榘翘搴屠饩底?,所述棱镜组安装于壳体内,所述棱镜组包含至少二个串
    联的棱镜,通过改变所述棱镜组内的多个棱镜之间的空间位置关系实现对所述第一光束的
    空间旋转角度的压缩,还可以同时调整所述第二光束的发散角从而调整所述聚焦光束的聚
    焦焦点的空间位置,使得所述聚焦焦点始终处于待加工工件表面。
    6.如权利要求1-5任一项所述的激光钻孔与钻孔填充系统,其特征在于,还包括扩束倍
    率补偿???,所述扩束倍率补偿??槲挥谒黾す夤庠茨?橛胨鋈肷涔馐硕??br />之间,用于对所述激光光源??椴娜肷涔馐欣┦?,扩束后的光束入射所述入射光
    束旋转运动???;
    其中,当所述光束旋转角度压缩倍率可调??槎缘谝还馐嵌冉写蟊堵恃顾?br />时,所述扩束倍率补偿??槎匀肷涔馐行”堵世┦?,或者,当所述光束旋转角度压缩倍
    率可调??槎缘谝还馐嵌冉行”堵恃顾跏?,所述扩束倍率补偿??槎匀肷涔馐?br />行大倍率扩束,使得第二光束的光束直径保持恒定或者基本恒定,进而使得聚焦光束的聚
    焦焦点光斑直径保持恒定或者基本恒定。
    7.如权利要求6所述的激光钻孔与钻孔填充系统,其特征在于,所述扩束倍率补偿???br />包含壳体和透镜组,所述透镜组安装于壳体内,所述透镜组包含至少二个串联的透镜,通过
    改变所述透镜组内的多个透镜之间的间距实现对所述入射光束扩束倍率的调整或者发散
    角的调整,通过发散角的调整改变所述光束旋转角度压缩倍率可调??榈娜肷涔馐娜肟?br />光斑直径。
    8.一种激光钻孔与钻孔填充方法,其特征在于,包括以下步骤:
    S1,由激光光源??椴娜肷涔馐肷渲寥肷涔馐硕??;
    S2,入射光束旋转运动??槎匀肷涔馐行髦埔允涑鲂馐?,形成绕所述入
    射光束的光轴进行旋转的第一光束,所述第一光束入射所述光束旋转角度压缩倍率可调模
    块,其中,所述第一光束光轴旋转全角小于30毫弧度;
    S3,光束旋转角度压缩倍率可调??槎缘谝还馐欣┦⒍运龅谝还馐目占湫?br />转角度进行压缩,输出旋转角度压缩的第二光束并入射所述激光聚焦与焦点切换???;
    S4,激光聚焦与焦点切换??槎运龅诙馐芯劢?,以形成聚焦光束,并控制所述
    聚焦光束的聚焦焦点在不同加工单元之间进行切换或者在一个加工单元处对所述聚焦光
    束的聚焦焦点扫描运动进行辅助运动控制;
    其中,针对不同孔径的通孔钻孔,所述光束旋转角度压缩倍率可调??槎运龅谝还?br />束的空间旋转角度进行压缩,获得与通孔孔径对应空间旋转角度的第二光束;当所述光束
    旋转角度压缩倍率可调??椴捎貌煌男嵌妊顾醣堵识运龅谝还馐目占湫?br />度进行压缩时,所述聚焦光束的聚焦焦点中心的圆形旋转轨迹的直径不同;
    针对盲孔钻孔,所述光束旋转角度压缩倍率可调??槎运龅谝还馐目占湫嵌?br />进行连续压缩,使得所述聚焦光束的聚焦焦点运动轨迹为螺旋线或者近似螺旋线;或者,所
    述光束旋转角度压缩倍率可调??槎运龅谝还馐目占湫嵌冉卸啻卫肷⒀顾?,使
    得所述第二光束在盲孔钻孔阶段形成多个旋转角度,进而使得所述聚焦光束的聚焦焦点获
    得对应的同心圆轨迹。
    9.如权利要求8所述的激光钻孔与钻孔填充方法,其特征在于,还包括:
    在所述激光光源??橛胨鋈肷涔馐硕?橹渖柚美┦堵什钩ツ??,对所
    述激光光源??椴娜肷涔馐欣┦?,所述扩束后的光束入射所述入射光束旋转运动
    ???;
    其中,当所述光束旋转角度压缩倍率可调??槎缘谝还馐嵌冉写蟊堵恃顾?br />时,所述扩束倍率补偿??槎匀肷涔馐行”堵世┦?,或者,当所述光束旋转角度压缩倍
    率可调??槎缘谝还馐嵌冉行”堵恃顾跏?,所述扩束倍率补偿??槎匀肷涔馐?br />行大倍率扩束,使得第二光束的光束直径保持恒定或者基本恒定,进而使得聚焦光束的聚
    焦焦点聚焦光斑直径保持恒定或者基本恒定。
    10.如权利要求8或9所述的激光钻孔与钻孔填充方法,其特征在于,所述待加工工件由
    不同材料的加工层组成的,所述入射光束根据加工层的不同材料,其脉冲能量或者脉冲峰
    值功率可动态调整。

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    一种 激光 钻孔 填充 系统 方法
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