.2mm厚橡胶膏剂，其宽度为100mm，运动速度为8m/min，位置在平场透镜3的焦平面处，激光器I发出的激光经平场透镜3聚焦后，在薄型材料表面的光斑直径为0.3mm。薄型材料单个透气孔9孔径1.0mm,孔间距10mm，两边界处透气孔9与边界相距5mm，每排需要打10个孔，因此，每个透气孔9的打孔时间为7.5ms。
[0039]具体打孔过程为:开启薄型材料运动系统5，速度传感器4检测薄型材料运动速度并传输给控制系统7，人工开启激光器1，或者通过控制系统7开启激光器，并控制振镜系统2，使激光经平场透镜聚焦到薄型材料第一个透气孔的打孔中心位置。
[0040]以该打孔中心位置为基准点，透气孔9直径1.0mm,微孔8直径0.3mm，则微孔8应排列成一以基准点为圆心，半径为0.35mm的圆环。圆环周长2.2mm，只需要8个微孔8便能将整个圆环连接起来，对0.2mm厚橡胶膏剂，采用100W连续0)2激光器，激光聚焦在橡胶膏剂表面0.5ms便能将膏剂材料打穿，这样，每个透气孔的打孔时间为4ms。
[0041]在打孔过程中，由于橡胶膏剂(即薄型材料6)在不停运动，每个微孔打完之后，橡胶膏剂便相对振镜向前移动了 0.07mm,因此，振镜控制激光的运动过程为:
[0042](I)控制激光到距离基准点0.35mm位置处，并在此处停留0.5ms，打出第一个微孔；
[0043](2)以基准点为圆心相对第一个微孔旋转45°，并在橡胶膏剂运动方向上增加
0.07mm的跟随量，得到第二个微孔位置，控制激光在此处停留0.5ms ;
[0044](3)继续以基准点为圆心，相对第一个微孔以同样方向旋转90°，并加上橡胶膏剂运动方向上0.14mm的跟随量，得到第三个微孔位置，同样的，控制激光在此处停留
0.5mm…如此重复下去，直到8个微孔全部打完，8个微孔形成一个大的透气孔9，形状如图2(a)中所示。
[0045]打完所有微孔之后，还剩3.5ms，可以保持激光跟随在透气孔的中心位置，这样就不会影响到橡胶膏剂其他不打孔的部分。
[0046]第一个透气孔打完之后，控制系统7根据膏药速度信号，控制振镜系统2使激光在橡胶膏剂运动方向上向前移动1mm，并在垂直橡胶膏剂运动方向上移动10mm，保证每一排的透气孔在同一直线上，且两透气孔之间间距为10mm。
[0047]以打第一个透气孔相同的方式打完第二个透气孔，然后再打第三个孔…，直到打完整个膏药面，经检查，该薄型材料6上的透气孔9有效穿透率是100%。橡胶膏剂所有透气孔都是完全打穿的，但由于激光管功率和橡胶膏剂厚度会有部分波动，因此透气孔的孔径会在0.9mm-1.1mm之间波动。
[0048]如果透气孔9的打孔时间比较长，我们也可以增加每个微孔的打孔时间，或者增加微孔的数目，使的整个透气孔看起来更圆滑。
[0049]通过调节微孔与基准点的距离，可以改变整个透气孔的孔径，以适应不同的透气度要求。另外，调整微孔8的排列方式，可以改变透气孔的形式，例如图2中(b)、(c)所示的排列成星型或者梅花型的透气孔，这样在达到透气效果的同时，还能有防伪的作用。
[0050]实施例2
[0051]当薄型材料6为1.5mm厚橡胶膏剂，运动速度为12m/min，透气孔直径9为1.0_时，由于橡胶膏剂厚度增加，采用200W连续0)2激光管，单个微孔的打孔时间为2ms。激光管功率增加、微孔打孔时间增长后，微孔的孔径也会稍微增大，为0.4_。
[0052]透气孔9直径1.0mm,微孔8直径0.4mm，则微孔8应排列成一以打孔中心位置为圆心，半径为0.3mm的圆环。圆环周长1.9mm, 5个微孔8便能将整个圆环连接起来，此时，打完整个透气孔9的时间为1ms0
[0053]为了配合12m/min的橡胶膏剂生产速度，透气孔9的孔间距应增大到14mm，或者，将打孔设备的打孔幅宽减小到50mm，这样，分配给每个透气孔的打孔时间超过10ms。经检查，该薄型材料6上的透气孔9有效穿透率是100%。
[0054]实施例3
[0055]当薄型材料6为0.2mm厚、10mm宽的橡胶膏剂，运动速度为4m/min，透气孔孔间距为1mm时，由于橡胶膏剂运动速度降低，每个透气孔的打孔时间增长为15ms。采用80W连续CO2激光管，每个微孔的打孔时间为0.6ms，这样每个透气孔一共可以打25个微孔，每个微孔孔径为0.3mm。所有微孔连接起来后，周长为7.5mm，即可构成一个直径为2.5mm的透气孔，经检查，该薄型材料6上的透气孔9有效穿透率是100%。
【主权项】
1.一种大孔径的薄型材料激光打孔方法，其特征在于，通过控制系统对振镜系统的控制，并利用平场透镜的聚焦作用，将激光器发出的激光聚焦到薄型材料指定位置，在薄型材料表面打出孔径可调的透气孔，具体步骤如下: (1)控制系统接收薄型材料运动系统上的速度传感器输出的速度信号，计算出当前打孔中心位置参数，然后控制振镜系统，将激光器发出的激光经平场透镜集焦后传输到薄型材料上的当前打孔中心位置； (2)控制系统发出控制信号给振镜系统，以打孔中心位置为基准点，控制激光束跟随薄型材料的运动方向连续地在基准点附近打出多个紧邻相连的微孔； (3)使所有相连微孔组合成为一条闭合曲线，闭合曲线围成一个大的透气孔，从而在薄型材料表面打出一个大孔径透气孔； (4)控制系统连续接收速度传感器输出的速度信号重复上述步骤(1)-(3)，即可在薄型材料表面打出下一个大孔径透气孔，所述下一个大孔径透气孔与上一个大孔径透气孔间保持设定距离。
2.根据权利要求1所述的一种大孔径的薄型材料激光打孔方法，其特征在于，所述的激光器为连续激光器。
3.根据权利要求2所述的一种大孔径的薄型材料激光打孔方法，其特征在于，在步骤(4)中，在打完上一个大孔径透气孔后，再打下一个大孔径透气孔之前，控制系统控制振镜系统将连续激光束跟随上一个大孔径透气孔的打孔中心位置，以使所述下一个大孔径透气孔与上一个大孔径透气孔间保持设定距离。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种大孔径的薄型材料激光打孔方法，其特征在于，所述闭合曲线围成的大孔径透气孔为对称的圆形，方形、三角形或梅花形图案，或者为其它非对称的图案。
5.根据权利要求1-3任一项所述一种大孔径的薄型材料激光打孔方法，其特征在于，所述微孔的直径为0.2-0.5_。
6.根据权利要求1-3任一项所述的一种大孔径的薄型材料激光打孔方法，其特征在于，所述的大孔径透气孔的直径在0.4mm以上，透气孔的周长不小于1.2mm。
7.根据权利要求1-3任一项所述的一种大孔径的薄型材料激光打孔方法，其特征在于，所述薄形材料厚度不大于1.5_，薄型材料运动系统的运动速度为4-12m/min。
8.—种大孔径的薄型材料激光打孔装置，包括激光器、振镜系统、控制系统，其特征在于，所述控制系统的输入端与薄型材料运动系统上的速度传感器相连，输出端分别与振镜系统和激光器相连。
9.根据权利要求8所述的大孔径的薄型材料激光打孔装置，其特征在于，所述的激光器至薄型材料表面的激光传输光路上依次布置有振镜系统和平场透镜。
10.如权利要求8或9所述的大孔径的薄型材料激光打孔装置，其特征在于，所述激光器为连续激光器。
【专利摘要】本发明公开了一种大孔径的薄型材料激光打孔方法，解决了激光打孔设备昂贵、打孔效率低、效果较差的问题。方案包括(1)控制系统接收速度信号，计算出当前打孔中心位置参数，控制振镜系统，将激光器发出的激光传输到打孔中心位置；(2)利用振镜系统控制激光，以打孔中心位置为基准点，激光束跟随薄型材料的运动连续地在基准点附近打出多个紧邻相连的微孔；(3)所有相连微孔组合成为一条闭合曲线，闭合曲线围成一个大的透气孔；(4)控制系统继续接收速度信号，依次重复上述步骤(1)-(3)，即可在薄型材料表面打出下一个透气孔。本发明设备投资低、激光能量利用率高、打孔效果好、加工效率高、可打出大孔径透气孔，形式和分布可控。
【IPC分类】B23K26-70, B23K26-382
【公开号】CN104722930
【申请号】CN201510101181
【发明人】陈培锋, 梁乔春, 夏兵兵
【申请人】武汉市凯瑞迪激光技术有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月9日