專利名稱：一種激光鉆開錐孔的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種激光鉆開錐孔方法和裝置。
背景技術(shù)：
激光加工技術(shù)是利用激光束與物質(zhì)相互作用的特性對(duì)材料(包括金屬與非金屬) 進(jìn)行鉆開、焊接、表面處理、打孔、微加工以及做為光源，識(shí)別物體等的一門技術(shù)，傳統(tǒng)應(yīng)用最大的領(lǐng)域?yàn)榧す饧庸ぜ夹g(shù)，激光加工系統(tǒng)包括激光器、導(dǎo)光系統(tǒng)、加工機(jī)床、控制系統(tǒng)及檢測(cè)系統(tǒng)。激光機(jī)一般靠激光電源帶動(dòng)激光管發(fā)光，通過幾個(gè)反光鏡的折射，使光線傳輸?shù)郊す忸^，再由激光頭上安裝的聚焦鏡將光線匯聚成為一點(diǎn)，而這一點(diǎn)可以達(dá)到很高的溫度， 從而將材料瞬間升華為氣體，由抽風(fēng)機(jī)吸走，這樣就達(dá)到鉆開或鉆孔的目的。激光鉆開錐孔由于具有非接觸、柔性化、自動(dòng)化及可實(shí)現(xiàn)精密鉆開和曲線鉆開、切縫窄、速度快等特點(diǎn)，同傳統(tǒng)的鉆開方法如金剛石砂輪鉆開法相比，是一種有巨大應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展?jié)摿Φ睦硐脲F孔加工方法，人們不斷尋找更經(jīng)濟(jì)、更方便、更有效率的激光鉆孔開槽方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決以上的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種激光鉆開錐孔方法和裝置。本發(fā)明公開了一種激光鉆開錐孔的方法，包括Si.選擇基體上需要鉆開錐孔的部位；S2.導(dǎo)入所述的錐孔的預(yù)設(shè)參數(shù)，所述的預(yù)設(shè)參數(shù)包括錐孔斜邊與水平面形成的錐孔角度、錐孔深度、錐孔尺寸，所述的錐孔角度取值范圍為10°C 80°C ；S3.按照所述的部位定位激光光束；S4.按照所述的錐孔角度及錐孔尺寸來回移動(dòng)激光光束進(jìn)行鉆開錐孔。在本發(fā)明所述的激光鉆開錐孔的方法中，還包括步驟S5，在所述的鉆開部位吹入壓縮空氣，吹走汽化的和/或鉆開下來的材料。在本發(fā)明所述的激光鉆開錐孔的方法中，還包括步驟S6，判斷是否達(dá)到了預(yù)設(shè)的錐孔深度，若是，進(jìn)入步驟S7，反饋完成，若否，返回步驟S2。在本發(fā)明所述的激光鉆開錐孔的方法中，所述的基體為陶瓷體、玻璃體。在本發(fā)明所述的激光鉆開錐孔的方法中，所述的激光束可X軸、Y軸、Z軸三個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明公開了一種激光鉆開錐孔的裝置，用于實(shí)現(xiàn)上述的方法，包括錐孔部位選擇單元，用于選擇基體上需要鉆開錐孔的部位；預(yù)設(shè)參數(shù)導(dǎo)入單元，與所述的錐孔部位選擇單元相連，用于錐孔斜邊與水平面形成的錐孔角度、錐孔深度、錐孔尺寸，所述的錐孔角度取值范圍為10°c 80°C ；激光光束定位單元，與所述的預(yù)設(shè)參數(shù)導(dǎo)入單元相連，用于按照所述的部位定位激光光束；錐孔形成單元，與所述的激光光束定位單元相連，用于按照所述的錐孔角度及錐孔尺寸來回移動(dòng)激光光束進(jìn)行鉆開錐孔。在本發(fā)明所述的激光鉆開錐孔的裝置中，還包括壓縮空氣吹入單元，與所述的錐孔形成單元相連，用于在所述的鉆開部位吹入壓縮空氣，吹走汽化的和/或鉆開下來的材料。在本發(fā)明所述的激光鉆開錐孔的裝置中，還包括錐孔深度判斷單元，與所述的錐孔形成單元相連，用于判斷是否達(dá)到了預(yù)設(shè)的錐孔深度。在本發(fā)明所述的激光鉆開錐孔的裝置中，所述的基體為陶瓷體、玻璃體。在本發(fā)明所述的激光鉆開錐孔的裝置中，所述的激光束可X軸、Y軸、Z軸三個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)。實(shí)施本發(fā)明的一種激光鉆開錐孔方法和裝置，具有以下有益的技術(shù)效果1.自動(dòng)鉆開各種形狀孔槽，提高了鉆開錐孔效率；2.激光束及錐孔層不斷下移，始終保持最大的鉆開能量，獲得良好的鉆開效果。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例一種激光鉆開錐孔方法流程圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例一種激光鉆開錐孔裝置流程圖；圖3為本發(fā)明激光束鉆開基板錐孔的示意圖。
具體實(shí)施例方式為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說明。請(qǐng)參閱圖1，一種激光鉆開錐孔方法，包括Si.選擇基體上需要鉆開錐孔的部位；基體可為陶瓷體、玻璃體，將基體的需要開錐孔的部位放在激光發(fā)生器照射下的區(qū)域內(nèi)。S2.導(dǎo)入所述的錐孔的預(yù)設(shè)參數(shù)，所述的預(yù)設(shè)參數(shù)包括用于錐孔斜邊與水平面形成的錐孔角度、錐孔深度、錐孔尺寸，所述的錐孔角度取值范圍為10°C 80°C ；激光切孔不可能是垂直孔，從微觀角度看，是臺(tái)階狀的鋸形，切較大的錐孔時(shí)，如本發(fā)明中的錐孔角度10°c 80°C，從微觀的角度看，激光掃過后，在槽孔壁上細(xì)分成若干的階梯，如圖4所示。如可導(dǎo)入一組參數(shù)于基板的正中部切一錐孔，錐孔深度為1mm，上表面的半徑為0. 5mm。S3.按照所述的錐孔位置定位激光光束；所述的激光束可X軸、Y軸、Z軸三個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)。為了鉆切方便，激光束必須跟著孔槽面不斷上下移動(dòng)、左右移動(dòng)、前后移動(dòng)。S4.按照所述的錐孔角度及錐孔尺寸來回移動(dòng)激光光束進(jìn)行鉆開錐孔。本發(fā)明中，激光光束根據(jù)錐孔角度邊緣來回掃描，一圈一圈地汽化基體鉆開部位，直到獲得我們想要的錐孔為至。S5.在所述的鉆開部位吹入壓縮空氣，吹走汽化的和/或鉆開下來的材料。高速氣流對(duì)激光與基體相互作用區(qū)有一定的冷卻作用，使激光與基體互相作用產(chǎn)生的熱量向基體內(nèi)部的傳導(dǎo)深度降低，從而使由于受熱融化快速冷卻而產(chǎn)生的重鑄層厚度下降，激光束射向基體樣品，激光束焦點(diǎn)處的能量密度超過基體的破壞閥值，使得切割處的基體汽化成陶瓷顆粒，通過吹入壓縮空氣將汽化狀態(tài)的基體顆粒迅速去除，以免影響下面的加工。S6.判斷是否達(dá)到了預(yù)設(shè)的錐孔深度，若是，進(jìn)入步驟S61，反饋完成，若否，返回步驟S2 ο如果沒有達(dá)到預(yù)設(shè)的深度，則需要進(jìn)行下一輪的掃描。請(qǐng)參閱圖2、一種激光鉆開錐孔的裝置，用于實(shí)現(xiàn)上述的方法，包括錐孔部位選擇單元10、預(yù)設(shè)參數(shù)導(dǎo)入單元20、激光光束定位單元30、錐孔形成單元40、壓縮空氣吹入單元50、錐孔深度判斷單元60。錐孔部位選擇單元10，用于選擇基體上需要鉆開錐孔的部位；預(yù)設(shè)參數(shù)導(dǎo)入單元20，與錐孔部位選擇單元10相連，用于錐孔斜邊與水平面形成的錐孔角度、錐孔深度、錐孔尺寸，所述的錐孔角度取值范圍為10°C 80°C ；激光光束定位單元30，與預(yù)設(shè)參數(shù)導(dǎo)入單元20相連，用于按照錐孔位置定位激光光束；錐孔形成單元40，與激光光束定位單元30相連，用于按照所述的錐孔角度及錐孔尺寸來回移動(dòng)激光光束進(jìn)行鉆開錐孔。較佳地，本裝置具有壓縮空氣吹入單元50，與錐孔形成單元40相連，用于在所述的鉆開部位吹入壓縮空氣，吹走汽化的和/或鉆開下來的材料。較佳地，本裝置具有錐孔深度判斷單元60，與錐孔形成單元40相連，用于判斷是否達(dá)到了預(yù)設(shè)的錐孔深度。所述的基體為陶瓷體、玻璃體。所述的激光束可X軸、Y軸、Z軸三個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，本發(fā)明的一種激光鉆開錐孔方法和裝置是以軟件的形式存在于激光控制系統(tǒng)中，該軟件可以置于硬盤、軟盤、U盤以及系統(tǒng)的嵌入式的軟件中。請(qǐng)參閱圖3，本發(fā)明實(shí)施例激光束鉆開錐孔示意圖，包括激光發(fā)生器1、基板2以及基板上的錐孔21，圖中箭頭表示激光束。為了切開錐孔21，激光束1沿著錐孔21邊緣掃描， 激光束產(chǎn)生的高溫讓接觸處不斷地汽化，掃描完第一圈后，激光束下移，又掃一圈，其中，可以根據(jù)錐孔21的形狀不斷調(diào)整孔徑大小，一圈一圈掃下去，一圈又一圈汽化、鉆開、脫落， 最終形成我們需要的孔槽。實(shí)施本發(fā)明的一種激光鉆開錐孔方法和裝置，具有以下有益的技術(shù)效果1.自動(dòng)鉆開各種形狀孔槽，提高了鉆開錐孔效率；2.激光束及錐孔層不斷下移，始終保持最大的鉆開能量，獲得良好的鉆開效果。上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種激光鉆開錐孔的方法，其特征在于，包括51.選擇基體上需要鉆開錐孔的部位；52.導(dǎo)入所述的錐孔的預(yù)設(shè)參數(shù)，所述的預(yù)設(shè)參數(shù)包括錐孔斜邊與水平面形成的錐孔角度、錐孔深度、錐孔尺寸，所述的錐孔角度取值范圍為10°C 80°C ；53.按照所述的部位定位激光光束；54.按照所述的錐孔角度及錐孔尺寸來回移動(dòng)激光光束進(jìn)行鉆開錐孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光鉆開錐孔的方法，其特征在于，還包括步驟S5，在所述的鉆開部位吹入壓縮空氣，吹走汽化的和/或鉆開下來的材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光鉆開錐孔的方法，其特征在于，還包括步驟S6，判斷是否達(dá)到了預(yù)設(shè)的錐孔深度，若是，進(jìn)入步驟S7，反饋完成，若否，返回步驟S2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光鉆開錐孔的方法，其特征在于，所述的基體為陶瓷體、玻璃體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光鉆開錐孔的方法，其特征在于，所述的激光束可X軸、Y 軸、Z軸三個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)。
6.一種激光鉆開錐孔的裝置，用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，包括錐孔部位選擇單元，用于選擇基體上需要鉆開錐孔的部位；預(yù)設(shè)參數(shù)導(dǎo)入單元，與所述的錐孔部位選擇單元相連，用于錐孔斜邊與水平面形成的錐孔角度、錐孔深度、錐孔尺寸，所述的錐孔角度取值范圍為10°C 80°C ；激光光束定位單元，與所述的預(yù)設(shè)參數(shù)導(dǎo)入單元相連，用于按照所述的部位定位激光光束；錐孔形成單元，與所述的激光光束定位單元相連，用于按照所述的錐孔角度及錐孔尺寸來回移動(dòng)激光光束進(jìn)行鉆開錐孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光鉆開錐孔的裝置，其特征在于，還包括壓縮空氣吹入單元，與所述的錐孔形成單元相連，用于在所述的鉆開部位吹入壓縮空氣，吹走汽化的和/或鉆開下來的材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光鉆開錐孔的裝置，其特征在于，還包括錐孔深度判斷單元，與所述的錐孔形成單元相連，用于判斷是否達(dá)到了預(yù)設(shè)的錐孔深度。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光鉆開錐孔的裝置，其特征在于，所述的基體為陶瓷體、玻璃體。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光鉆開錐孔的裝置，其特征在于，所述的激光束可X軸、Y 軸、Z軸三個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種激光鉆開錐孔方法，包括選擇基體上需要鉆開錐孔的部位；S2.導(dǎo)入所述的錐孔的預(yù)設(shè)參數(shù)，所述的預(yù)設(shè)參數(shù)包括錐孔斜邊與水平面形成的錐孔角度、錐孔深度、錐孔尺寸，所述的錐孔角度取值范圍為10℃～80℃；S3.按照所述的部位定位激光光束；S4.按照所述的錐孔角度及錐孔尺寸來回移動(dòng)激光光束進(jìn)行鉆開錐孔。本發(fā)明還公開了一種激光鉆開錐孔裝置。實(shí)施本發(fā)明的激光鉆開錐孔方法及裝置使激光束及錐孔層不斷下移，始終保持最大的鉆開能量，獲得良好的鉆開效果。
文檔編號(hào)B23K26/38GK102489885SQ201110430870
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者彭信翰 申請(qǐng)人:深圳市木森科技有限公司