[發明專利]一種回轉體表面激光處理跟隨裝置

在審

• 申請號: 201510012065.2
• 申請日: 2015-01-07
• 公開（公告）號: CN104551389A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 陳仕國;陳學永;林福財;彭亞楠
• 申請（專利權）人: 福建農林大學
• 主分類號: B23K26/08
• 分類號: B23K26/08
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及回轉體表面激光處理應用技術領域，尤其是一種回轉體表面激光處理跟隨裝置。

背景技術

激光頭在激光表面處理過程中，對工件進行激光照射時，通常都保持一個固定離焦量，即始終使工件表面與激光頭之間保持一個固定的高度。但是工件表面并非都是平面，若工件表面是一個曲面，此時激光的掃描路徑就并非直線，激光頭應隨著工件曲面上下起伏才能保證離焦量固定，處理后的工件表面質量才能一致。特別對回轉體零件而言，在工程應用中，通常回轉體工件并非是恒定截面，若對回轉體表面進行激光處理時需要激光頭對回轉體的母線進行跟隨照射。要完成這樣一個動作，需要將激光頭固定在一個具備兩軸運動能力的數控車床上，并對工件進行測繪，編程才可以實現。為了避免做回轉體激光頭在激光表面處理實驗，需配置一個數控機床，還要學習數控編程的麻煩。

發明內容

現有技術不能滿足人們的需要，為彌補現有技術不足，本發明旨在提供一種回轉體表面激光處理跟隨裝置。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種回轉體表面激光處理跟隨裝置，至少包括步進電機、第一同步帶輪、同步帶、第二同步帶輪、主軸支座、三爪卡盤、回轉體工件、微調螺釘、X軸導軌滑塊模組、Z軸滑塊、Z軸直線導軌、Z軸步進電機、Z軸滾珠絲桿螺母副、激光頭夾持架、Y軸滾輪導軌、Y軸滑塊、Y軸滾珠絲桿螺母副、Y軸步進電機、激光頭、測距光纖和光纖聚焦頭。

所述步進電機通過與其輸出軸連接的第一同步帶輪和同步帶與固定在主軸支座上的第二同步帶輪構成一個傳動部件。

所述第二同步帶輪的轉軸上設置有三爪卡盤，微調螺釘和導軌滑塊模組組成跟隨裝置的移動部分；通過調節螺釘8可以使滑塊上面的部件(激光頭和聚焦頭)沿X方向做微調。

所述激光頭夾持架，Y軸滾輪導軌、Y軸滑臺，Y軸滾珠絲桿螺母副，Y軸步進電機，激光頭和光纖聚焦頭組成跟隨Y軸部分；所述激光頭設置在激光頭夾持架；所述Y軸步進電機位于激光頭夾持架上端，激光頭后端；所述Y軸滾輪導軌和Y軸滑臺設置在激光頭夾持架左端；所述測距光纖連接光纖聚焦頭。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：該回轉體表面激光實驗跟隨系統，該系統無需測繪零件，無需數控編程，就可以使激光頭在激光表面處理時始終保持一個恒定的離焦量。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖；

圖2為本發明的左視圖；

圖3為本發明的光纖測距原理；

圖4為表發明的系統硬件框圖

圖5為本發明的測距掃描流程圖；

圖6為本發明的激光跟隨流程圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參閱圖1～2，本發明實施例中，一種回轉體表面激光處理跟隨裝置，至少包括步進電機1、第一同步帶輪2、同步帶3、第二同步帶輪4、主軸支座5、三爪卡盤6、回轉體工件7、微調螺釘8、X軸導軌滑塊模組9、Z軸滑塊10、Z軸直線導軌11、Z軸步進電機12、Z軸滾珠絲桿螺母副13、激光頭夾持架14、Y軸滾輪導軌15、Y軸滑塊16、Y軸滾珠絲桿螺母副17、Y軸步進電機18、激光頭19、測距光纖20和光纖聚焦頭21。

運動系統由3個移動軸和一個回轉主軸構成。依據機床坐標的定義方式，3個移動軸分由8微調螺釘和9導軌滑塊模組組成，通過調節螺釘8可以使滑塊上面的部件(激光頭和聚焦頭)沿X方向做微調。

2)跟隨Y軸

跟隨Y軸由14激光頭夾持架，15滾輪導軌，16滑臺，17滾珠絲桿螺母副，18步進電機，19激光頭和21光纖聚焦頭組成。控制系統根據測距系統所得到的數據控制步進電機正反轉在17滾珠絲桿螺母的作用下使得安裝在14夾持架上的激光頭和光纖聚焦頭上下移動達到跟隨的目的。

3)進給Z軸

Z軸控制測距的掃描步長和激光進給速度，它是沿著6主軸方向運動的。由10滑塊，11直線導軌，12步進電機和13滾珠絲杠螺母副組成?？刂葡到y根據激光頭在激光表面處理的工藝信息精確地控制12步進電機轉動在13滾珠絲桿螺母副的作用下達到控制激光掃描速度的目的。

4)回轉主軸