激光钻孔加工系统、控制方法、装置及激光钻孔设备与流程

本技术涉及光束钻孔加工，特别是涉及一种激光钻孔加工系统、控制方法、装置及激光器钻孔设备。

背景技术：

1、激光钻孔应用中，往往需要加工不同大小的孔。现有激光钻孔加工系统在由单一激光器实现分光钻孔时，加工的孔径大小往往相同。在单一激光器进行激光钻孔加工时，若需要在被加工件上加工不同大小的孔需要重复操作。随着现代工艺的不断精进，被加工件上的钻孔加工具有复杂的加工需求，需要加工不同大小的孔。而在加工过程中，激光器越多，系统成本越高。

2、因此，亟需一种能够适应复杂加工需求的单一激光器钻孔加工方案。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够在复杂加工场景下，同时钻出不同孔径大小的孔洞，有效提升钻孔效率的激光钻孔加工系统、控制方法、装置及激光钻孔设备。

2、第一方面，本技术提供了一种激光钻孔加工系统，包括：控制器、激光器、分光组件、第一光束调节加工模组和第二光束调节加工模组；所述激光器、所述分光组件、所述第一光束调节加工模组和所述第二光束调节加工模组分别连接所述控制器，并根据所述控制器发送的控制指令实现激光钻孔加工；

3、所述激光器用于发射激光束；

4、所述分光组件用于将所述激光束划分为第一光束和第二光束，并根据所述控制指令为所述第一光束和所述第二光束分配对应的能量比值，将所述第一光束按照第一方向发送至所述第一光束调节加工模组，将所述第二光束按照第二方向发送至所述第二光束调节加工模组，其中，所述第一方向和所述第二方向为不同方向；

5、所述第一光束调节加工模组用于通过所述第一光束对被加工对象进行激光钻孔加工；

6、所述第二光束调节加工模组用于通过所述第二光束对所述被加工对象进行激光钻孔加工；其中，至少一个光束调节加工模组用于根据所述控制指令调节光束的光斑尺寸和/或传输光程。

7、在其中一个实施例中，所述第一光束调节加工模组和/或所述第二光束调节加工模组包括依光束传播方向设置的整形组件、光程切换组件和加工组件；所述整形组件、所述光程切换组件以及所述加工组件分别连接所述控制器；

8、所述整形组件用于根据所述控制指令调节激光束的光斑尺寸；

9、所述光程切换组件用于根据所述控制指令调节激光束的传输光程；

10、所述加工组件用于根据所述控制指令获取激光加工参数，并按照激光加工参数对被加工对象进行激光钻孔加工，其中，所述激光加工参数包括加工位置、加工次数和加工时间。

11、在其中一个实施例中，所述整形组件包括整形单元、扩束准直单元和孔径光阑；所述孔径光阑连接所述控制器；

12、所述整形单元用于对激光束进行整形处理；

13、所述扩束准直单元用于对激光束进行准直处理；

14、所述孔径光阑用于根据所述控制指令改变通光孔径，以调节激光束的光斑尺寸。

15、在其中一个实施例中，所述光程切换组件包括至少两个固定设置的第一反射镜和第二反射镜、驱动结构、以及与所述驱动结构连接的第三反射镜；

16、所述第一反射镜与所述第二反射镜环绕所述驱动结构设置，所述驱动结构用于根据所述控制指令驱动所述第三反射镜在第一位置与第二位置之间往复运动，所述第一位置位于所述整形组件与所述第一反射镜之间；

17、所述第三反射镜位于所述第一位置时，所述整形组件发出的光线经所述第三反射镜反射至预设位置，形成第一光路；

18、所述第三反射镜位于所述第二位置时，所述整形组件发出的光线依次经所述第一反射镜及所述第二反射镜反射至所述预设位置，形成第二光路；所述第一光路的传输光程小于所述第二光路的传输光程。

19、在其中一个实施例中，所述加工组件包括振镜扫描单元、加工平台及位置检测器；所述振镜扫描单元及所述位置检测器分别连接所述控制器；

20、所述加工平台可移动设置，用于固定放置被加工对象；

21、所述位置检测器用于检测所述加工平台的位置移动量，并反馈至所述控制器，所述控制器用于根据所述加工平台的位置移动量，控制所述振镜扫描单元对所述加工平台上的被加工对象进行激光钻孔加工；

22、所述振镜扫描单元根据所述激光加工参数对所述加工平台上的被加工对象进行激光钻孔加工。

23、在其中一个实施例中，所述分光组件包括分光调节器和分光镜；

24、所述分光调节器包括底座、基体板、第四反射镜、第五反射镜和第六反射镜；所述基体板与所述底座可转动地连接；所述第四反射镜可活动地设置于所述基体板；所述第五反射镜可活动地设置于所述基体板；所述第六反射镜设置于所述基体板；

25、其中，所述激光器发出的激光束能够依次经所述第四反射镜、所述第六反射镜及所述第五反射镜射向所述分光镜，所述第四反射镜、所述第五反射镜和所述第六反射镜用于调节射向所述分光镜的激光光束的入射方向，及调节由所述分光镜分出的所述第一光束和所述第二光束的能量比值。

26、在其中一个实施例中，所述第一光束调节加工模组包括第一整形组件、第一光程切换组件和第一加工组件；所述第二光束调节加工模组包括第二整形组件、第二光程切换组件和第二加工组件；

27、所述第一整形组件用于根据所述控制指令调节所述第一光束的第一光斑尺寸，并将调整后的第一光束发送至所述第一光程切换组件；所述第二整形组件用于根据所述控制指令调节所述第二光束的第二光斑尺寸，并将调整后的第二光束发送至所述第二光程切换组件；

28、所述第一光程切换组件用于调节所述第一光束的传输光程，并按第一传输光程将所述第一光束发送至所述第一加工组件；所述第二光程切换组件用于调节所述第二光束的传输光程，并按第二传输光程将所述第二光束发送至所述第二加工组件；

29、所述第一加工组件用于根据第一激光加工参数输出激光束作用于被加工对象，所述第二加工组件用于根据第二激光加工参数输出激光束作用于被加工对象，以实现激光钻孔加工；其中，所述第一光束和所述第二光束的能量比值，所述第一光斑尺寸和所述第二光斑尺寸、所述第一传输光程和所述第二传输光程、所述第一激光加工参数和所述第二激光加工参数中的至少一组参数的数值不同。

30、第二方面，本技术还提供了一种激光钻孔加工系统控制方法，应用于第一方面所述的激光钻孔加工系统，包括：

31、生成激光加工控制指令，其中，所述激光加工控制指令至少包括第一指令和第二指令；

32、根据所述激光加工控制指令控制激光器发射激光束，并控制分光组件将所述激光束划分为第一光束和第二光束，并为所述第一光束和所述第二光束分配对应的能量比值；

33、根据所述第一指令控制第一光束调节加工模组通过所述第一光束对被加工对象进行激光钻孔加工；

34、根据所述第二指令控制第二光束调节加工模组通过所述第二光束对所述被加工对象进行激光钻孔加工；其中，至少一个所述激光加工控制指令用于指示光束调节加工模组调节光束的光斑尺寸和/或传输光程。

35、第三方面，本技术还提供了一种激光钻孔加工系统控制装置，应用于第一方面所述的激光钻孔加工系统，包括：

36、指令生成模块，用于生成激光加工控制指令，其中，所述激光加工控制指令至少包括第一指令和第二指令；

37、光束划分模块，用于根据所述激光加工控制指令控制激光器发射激光束，并控制分光组件将所述激光束划分为第一光束和第二光束，并为所述第一光束和所述第二光束分配对应的能量比值；

38、第一控制模块，用于根据所述第一指令控制第一光束调节加工模组通过所述第一光束对被加工对象进行激光钻孔加工；

39、第二控制模块，用于根据所述第二指令控制第二光束调节加工模组通过所述第二光束对所述被加工对象进行激光钻孔加工；其中，至少一个所述激光加工控制指令用于指示光束调节加工模组调节光束的光斑尺寸和/或传输光程。

40、第四方面，本技术还提供了一种激光钻孔设备，包括第一方面所述的激光钻孔加工系统。

41、综上，本技术提出一种激光钻孔加工系统、控制方法、装置及激光器钻孔设备，包括：控制器、激光器、分光组件、第一光束调节加工模组和第二光束调节加工模组；激光器用于发射激光束；分光组件用于将激光束划分为第一光束和第二光束，并根据控制指令为第一光束和第二光束分配对应的能量比值；第一光束调节加工模组和第二光束调节加工模组分别通过第一光束和第二光束对被加工对象进行激光钻孔加工，且至少一个光束调节加工模组根据控制指令调节光束的光斑尺寸和传输光程。本技术提出的激光钻孔加工系统，可以在激光钻孔加工过程中，调节双激光的能量比值、光斑尺寸和传输光程，可以适应复杂加工场景，同时实现不同类型的孔洞加工，有效提升钻孔效率。