專利名稱：一種激光打孔方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于激光加工技術(shù)，尤其涉及一種激光打孔方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
激光打孔具有精度高、速度快、成本低等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代制造。激光打孔 是一個激光和物質(zhì)相互作用的熱物理過程，打孔的質(zhì)量是由激光光束特性和物質(zhì)的熱物理 特性決定。激光打孔以激光脈沖打孔為主，現(xiàn)有激光打孔機(jī)產(chǎn)生的激光脈沖的頻率、占空比 和功率均由手工設(shè)置，打孔過程中這些參量保持不變，也就是說，打孔過程中，激光脈沖的 平均功率和瞬間功率是固定的，這樣容易爆孔，打孔質(zhì)量低、速度慢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例的目的在于提供一種打孔質(zhì)量高、速度快的激光打孔方法及系統(tǒng)， 旨在解決現(xiàn)有打孔方法及系統(tǒng)容易爆孔，打孔質(zhì)量低、速度慢的問題。本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種激光打孔方法，包括以下步驟實時采集機(jī)床的注入功率；根據(jù)所述注入功率和預(yù)先設(shè)定的激光脈沖寬度的參數(shù)調(diào)制激光脈沖寬度，所述預(yù) 先設(shè)定的激光脈沖寬度的參數(shù)包括激光脈沖的頻率Fset和激光脈沖的占空比Dset ；根據(jù)調(diào)制后的激光脈沖寬度進(jìn)行打孔。本發(fā)明實施例另一目的是這樣實現(xiàn)的，一種激光打孔系統(tǒng)，包括采集模塊，用于實時采集機(jī)床的注入功率；調(diào)制模塊，用于根據(jù)所述注入功率和預(yù)先設(shè)定的激光脈沖寬度的參數(shù)調(diào)制激光脈 沖寬度，所述預(yù)先設(shè)定的激光脈沖寬度的參數(shù)包括激光脈沖的頻率Fset和激光脈沖的占 空比Dset ；打孔模塊，用于根據(jù)調(diào)制后的激光脈沖寬度進(jìn)行打孔。激光光束特性包括激光的波長、光束發(fā)散角、聚焦?fàn)顟B(tài)以及脈沖寬度。本發(fā)明通過 改變激光脈沖的寬度，激光脈沖寬度的變化使激光光束的特性跟隨改變，從而改善激光打 孔的質(zhì)量。本發(fā)明實施例用機(jī)床的注入功率調(diào)制激光脈沖寬度，激光脈沖寬度由機(jī)床的注 入功率決定，脈沖寬度的變化與注入功率的變化成線性關(guān)系。機(jī)床打孔過程中可以根據(jù)打 孔要求實時修改激光脈沖的寬度，使激光脈沖的功率隨打孔要求變化，達(dá)到調(diào)制打孔的目 的，打孔質(zhì)量高、速度快。激光打孔系統(tǒng)包括采集模塊、調(diào)制模塊和打孔模塊，以實現(xiàn)本激光 打孔方法。


圖1是本發(fā)明實施例提供的激光打孔系統(tǒng)的模塊圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。實施例一本實施例提供的激光打孔方法為調(diào)制頻率打孔方式。所述方法包括以下步驟實 時采集機(jī)床的注入功率；根據(jù)所述注入功率和預(yù)先設(shè)定的激光脈沖寬度的參數(shù)調(diào)制激光脈 沖寬度，所述預(yù)先設(shè)定的激光脈沖寬度的參數(shù)包括激光脈沖的頻率Fset和激光脈沖的占 空比Dset ；根據(jù)調(diào)制后的激光脈沖寬度進(jìn)行打孔。所述注入功率和激光脈沖寬度的參數(shù)因 加工工件(如鋼板或鋁板)的不同而不同。所述注入功率由注入功率電壓信號Pv表示，所 述注入功率電壓信號Pv為0 IOV中的某一值。所述激光脈沖寬度的參數(shù)包括頻率和占 空比，本實施例中激光脈沖的頻率的變化與機(jī)床的注入功率的變化成線性關(guān)系。調(diào)制頻率 時，激光脈沖的占空比Dset保持不變，F(xiàn)out = (FsetXPV)/10，其中Rmt為調(diào)制后的激光 脈沖的頻率，調(diào)制后的激光脈沖寬度的參數(shù)為激光脈沖的占空比Dset和調(diào)制后的激光脈 沖的頻率R)Ut。在所述實時采集機(jī)床的注入功率電壓信號Pv的同時，實時采集機(jī)床的電子 光閘的控制信號；當(dāng)采集到所述電子光閘“開”的控制信號時，執(zhí)行所述根據(jù)所述注入功率 電壓信號Pv和預(yù)先設(shè)定的激光脈沖寬度的參數(shù)調(diào)制激光脈沖寬度的步驟。因此可由機(jī)床 的注入功率調(diào)制激光脈沖的頻率。本實施例還提供一種激光打孔系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括采集模塊1，用于實時采集機(jī) 床的注入功率；調(diào)制模塊2，用于根據(jù)所述注入功率和預(yù)先設(shè)定的激光脈沖寬度的參數(shù)調(diào) 制激光脈沖寬度，所述預(yù)先設(shè)定的激光脈沖寬度的參數(shù)包括激光脈沖的頻率Fset和激光 脈沖的占空比Dset ；打孔模塊3，用于根據(jù)調(diào)制后的激光脈沖寬度進(jìn)行打孔。所述注入功率 由注入功率電壓信號Pv表示，所述注入功率電壓信號Pv為0 IOV中的某一值。所述系 統(tǒng)還包括電子光閘；所述采集模塊1還用于實時采集所述電子光閘的控制信號，當(dāng)采集到 所述電子光閘“開”的控制信號時，控制所述調(diào)制模塊2根據(jù)所述注入功率電壓信號Pv和 預(yù)先設(shè)定的激光脈沖寬度的參數(shù)調(diào)制激光脈沖寬度。所述系統(tǒng)還包括激光器控制面板，所 述激光器控制面板設(shè)置一個調(diào)制頻率選擇按鍵和一個調(diào)制占空比選擇按鍵。實施例二本實施例提供的激光打孔方法為調(diào)制占空比打孔方式。所述方法包括以下步驟 實時采集機(jī)床的注入功率；根據(jù)所述注入功率和預(yù)先設(shè)定的激光脈沖寬度的參數(shù)調(diào)制激光 脈沖寬度，所述預(yù)先設(shè)定的激光脈沖寬度的參數(shù)包括激光脈沖的頻率Fset和激光脈沖的 占空比Dset ；根據(jù)調(diào)制后的激光脈沖寬度進(jìn)行打孔。所述注入功率和激光脈沖寬度的參數(shù) 因加工工件(如鋼板或鋁板)的不同而不同。所述注入功率由注入功率電壓信號Pv表示， 所述注入功率電壓信號Pv為0 IOV中的某一值。所述激光脈沖寬度的參數(shù)包括頻率和 占空比，本實施例中激光脈沖的占空比的變化與機(jī)床的注入功率的變化成線性關(guān)系。調(diào)制 占空比時，激光脈沖的頻率Fset保持不變；Dout = (DsetXPV)/10，其中Dout為調(diào)制后的 激光脈沖的占空比，調(diào)制后的激光脈沖寬度的參數(shù)為激光脈沖的頻率Fset和調(diào)制后的激 光脈沖的占空比Dout。在所述實時采集機(jī)床的注入功率電壓信號Pv的同時，實時采集機(jī)床 的電子光閘的控制信號；當(dāng)采集到所述電子光閘“開”的控制信號時，執(zhí)行所述根據(jù)所述注入功率電壓信號Pv和預(yù)先設(shè)定的激光脈沖寬度的參數(shù)調(diào)制激光脈沖寬度的步驟。因此可 由機(jī)床的注入功率調(diào)制激光脈沖的占空比。本實施例還提供一種激光打孔系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括采集模塊1，用于實時采集機(jī) 床的注入功率；調(diào)制模塊2，用于根據(jù)所述注入功率和預(yù)先設(shè)定的激光脈沖寬度的參數(shù)調(diào) 制激光脈沖寬度，所述預(yù)先設(shè)定的激光脈沖寬度的參數(shù)包括激光脈沖的頻率Fset和激光 脈沖的占空比Dset ；打孔模塊3，用于根據(jù)調(diào)制后的激光脈沖寬度進(jìn)行打孔。所述注入功率 由注入功率電壓信號Pv表示，所述注入功率電壓信號Pv為0 IOV中的某一值。所述系 統(tǒng)還包括電子光閘；所述采集模塊1還用于實時采集所述電子光閘的控制信號，當(dāng)采集到 所述電子光閘“開”的控制信號時，控制所述調(diào)制模塊2根據(jù)所述注入功率電壓信號Pv和 預(yù)先設(shè)定的激光脈沖寬度的參數(shù)調(diào)制激光脈沖寬度。所述系統(tǒng)還包括激光器控制面板，所 述激光器控制面板設(shè)置一個調(diào)制頻率選擇按鍵和一個調(diào)制占空比選擇按鍵。調(diào)制頻率打孔和調(diào)制占空比打孔兩種方式是利用機(jī)床的注入功率調(diào)制激光脈沖 的寬度，從而改善激光脈沖打孔的效果。打孔時激光脈沖的平均功率和固定功率可以調(diào)制， 不易爆孔，打孔質(zhì)量高、速度快。所述激光器控制面板設(shè)置一個調(diào)制頻率選擇按鍵和一個調(diào) 制占空比選擇按鍵，根據(jù)不同需要，選擇其中一種打孔方式。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種激光打孔方法，其特征在于，包括以下步驟實時采集機(jī)床的注入功率；根據(jù)所述注入功率和預(yù)先設(shè)定的激光脈沖寬度的參數(shù)調(diào)制激光脈沖寬度，所述預(yù)先設(shè) 定的激光脈沖寬度的參數(shù)包括激光脈沖的頻率Fset和激光脈沖的占空比Dset ；根據(jù)調(diào)制后的激光脈沖寬度進(jìn)行打孔。
2.如權(quán)利要求1所述的激光打孔方法，其特征在于，所述注入功率由注入功率電壓信 號Pv表示，所述注入功率電壓信號Pv為0 IOV中的某一值。
3.如權(quán)利要求2所述的激光打孔方法，其特征在于，所述根據(jù)所述注入功率電壓信號 Pv和預(yù)先設(shè)定的激光脈沖寬度的參數(shù)調(diào)制激光脈沖寬度的步驟具體為根據(jù)以下公式調(diào)制激光脈沖寬度，激光脈沖的占空比Dset保持不變；Fout = (FsetXPv)/10，其中Rmt為調(diào)制后的激光脈沖的頻率，調(diào)制后的激光脈沖寬 度的參數(shù)為激光脈沖的占空比Dset和調(diào)制后的激光脈沖的頻率Rmt。
4.如權(quán)利要求2所述的激光打孔方法，其特征在于，所述根據(jù)所述注入功率電壓信號 Pv和預(yù)先設(shè)定的激光脈沖寬度的參數(shù)調(diào)制激光脈沖寬度的步驟具體為根據(jù)以下公式調(diào)制激光脈沖寬度，激光脈沖的頻率Fset保持不變；Dout = (DsetXPV)/10，其中Dout為調(diào)制后的激光脈沖的占空比，調(diào)制后的激光脈沖 寬度的參數(shù)為激光脈沖的頻率Fset和調(diào)制后的激光脈沖的占空比Dout。
5.如權(quán)利要求2所述的激光打孔方法，其特征在于，在所述實時采集機(jī)床的注入功率 電壓信號Pv的同時，所述方法還包括以下步驟實時采集機(jī)床的電子光閘的控制信號；當(dāng)采集到所述電子光閘“開”的控制信號時，執(zhí)行所述根據(jù)所述注入功率電壓信號Pv 和預(yù)先設(shè)定的激光脈沖寬度的參數(shù)調(diào)制激光脈沖寬度的步驟。
6.一種激光打孔系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括采集模塊，用于實時采集機(jī)床的注入功率；調(diào)制模塊，用于根據(jù)所述注入功率和預(yù)先設(shè)定的激光脈沖寬度的參數(shù)調(diào)制激光脈沖寬 度，所述預(yù)先設(shè)定的激光脈沖寬度的參數(shù)包括激光脈沖的頻率Fset和激光脈沖的占空比 Dset ；打孔模塊，用于根據(jù)調(diào)制后的激光脈沖寬度進(jìn)行打孔。
7.如權(quán)利要求6所述的激光打孔系統(tǒng)，其特征在于，所述注入功率由注入功率電壓信 號Pv表示，所述注入功率電壓信號Pv為O IOV中的某一值。
8.如權(quán)利要求7所述的激光打孔系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括電子光閘；所述采 集模塊還用于實時采集所述電子光閘的控制信號，當(dāng)采集到所述電子光閘“開”的控制信號 時，控制所述調(diào)制模塊根據(jù)所述注入功率電壓信號Pv和預(yù)先設(shè)定的激光脈沖寬度的參數(shù) 調(diào)制激光脈沖寬度。
9.如權(quán)利要求6 8中任何一項所述的激光打孔系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括激 光器控制面板，所述激光器控制面板設(shè)置一個調(diào)制頻率選擇按鍵和一個調(diào)制占空比選擇按
全文摘要
本發(fā)明適用于激光打孔，提供了一種激光打孔方法及系統(tǒng)，所述方法包括以下步驟實時采集機(jī)床的注入功率；根據(jù)所述注入功率和預(yù)先設(shè)定的激光脈沖寬度的參數(shù)調(diào)制激光脈沖寬度，所述預(yù)先設(shè)定的激光脈沖寬度的參數(shù)包括激光脈沖的頻率Fset和激光脈沖的占空比Dset；根據(jù)調(diào)制后的激光脈沖寬度進(jìn)行打孔。所述激光打孔系統(tǒng)包括采集模塊、調(diào)制模塊和打孔模塊，以實現(xiàn)所述激光打孔方法。本發(fā)明用機(jī)床的注入功率調(diào)制激光脈沖寬度，激光脈沖寬度的變化與注入功率的變化成線性關(guān)系。機(jī)床打孔過程中可以根據(jù)打孔要求實時修改激光脈沖的寬度，使激光脈沖的功率隨打孔要求變化，達(dá)到調(diào)制打孔的目的，打孔質(zhì)量高、速度快。
文檔編號B23K26/38GK102107332SQ20091018929
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者張建群, 彭金明, 朱云峰, 田社斌, 董林華, 高云峰 申請人:深圳市大族激光科技股份有限公司