[實用新型]一種大型復雜曲面動態聚焦激光加工系統

有效

• 申請號: 201821036796.6
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN208391288U
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 段軍;張軍軍;張菲;曾曉雁
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B23K26/70
• 分類號: B23K26/70;B23K26/082;B23K26/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 張彩錦;曹葆青

1.一種大型復雜曲面動態聚焦激光加工系統，其特征在于，包括多軸聯動機床和激光掃描裝置，其中：

所述多軸聯動機床用于對待激光加工的大型復雜曲面進行定位，并帶動大型復雜曲面運動到激光掃描裝置的掃描范圍內或者帶動激光掃描裝置運動使大型復雜曲面位于激光掃描裝置的掃描范圍內；

所述激光掃描裝置用于發射激光束至大型復雜曲面以對大型復雜曲面進行激光快速三維掃描加工，其包括依次設置的且位于同一光路中的激光器、擴束鏡、導光組件和三維動態聚焦振鏡掃描組件，工作時，激光器發出的激光束經擴束鏡擴束準直后，由導光組件直接導入三維動態聚焦振鏡掃描組件中，并經三維動態聚焦振鏡掃描組件出射至大型復雜曲面，該三維動態聚焦振鏡掃描組件用于控制激光束在水平面內掃描，同時動態調節激光焦點在豎直方向的位置。

2.如權利要求1所述的大型復雜曲面動態聚焦激光加工系統，其特征在于，所述三維動態聚焦振鏡掃描組件包括依次設置的且位于同一光路中的動態聚焦模塊、二維振鏡和遠心聚焦透鏡。

3.如權利要求2所述的大型復雜曲面動態聚焦激光加工系統，其特征在于，所述動態聚焦模塊包括依次設置的且位于同一光路中的動態聚焦鏡、第一聚焦透鏡和第二聚焦透鏡。

4.如權利要求3所述的大型復雜曲面動態聚焦激光加工系統，其特征在于，所述動態聚焦鏡安裝于由音圈電機或壓電陶瓷驅動的直線往返運動機構上，用于實現激光焦點在豎直方向位置的動態調節。

5.如權利要求1所述的大型復雜曲面動態聚焦激光加工系統，其特征在于，所述多軸聯動機床為雙轉臺五軸聯動機床，其包括二維平臺(20)、Z軸移動機構(14)和數控雙轉臺(18)，所述數控雙轉臺(18)通過轉接板(19)安裝于二維平臺(20)上，待激光加工的大型復雜曲面通過夾具固定在數控雙轉臺(18)上。

6.如權利要求1所述的大型復雜曲面動態聚焦激光加工系統，其特征在于，所述多軸聯動機床為龍門式五軸聯動機床，其包括X直線軸(32)、Y直線軸(31)、Z直線軸(33)、旋轉軸(37)和擺動軸(40)，其中，Z直線軸(33)固定在X直線軸(32)上，X直線軸(32)安裝在Y直線軸(31)上，Y直線軸(31)通過底座(30)固定在地面上，旋轉軸(37)通過連接機構固定在Z直線軸(33)末端，擺動軸(40)通過轉接機構與旋轉軸(37)相連。