[發明專利]一種用于激光加工圓柱狀工件表面的裝置

在審

• 申請號: 201910516794.X
• 申請日: 2019-06-14
• 公開（公告）號: CN110303248A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 葉霞;馮歡;陸磊;范振敏
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: B23K26/362
• 分類號: B23K26/362
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 王巍巍

本發明涉及表面改性技術領域，具體涉及一種用于激光加工圓柱狀工件表面的裝置。所述用于激光加工圓柱狀工件表面的裝置，包括用于夾持工件并帶動工件轉動的動力機構、用于驅動動力機構在底座上移動的驅動機構和用于固定工件的固定裝置，所述動力機構的上方設有激光打標機。本發明實現圓柱狀工件轉動并定位的要求，受激光設備功能限制，故僅需激光打標設備定點聚焦，通過控制工件軸向移動速度和工件轉速來制備不同尺度的微納結構表面。

技術領域

本發明涉及表面改性技術領域，具體涉及一種用于激光加工圓柱狀工件表面的裝置。

背景技術

潤濕性是固體表面的重要性質，一般用液滴與固體表面的接觸角進行表征。當水滴與固體表面的接觸角大于150°且滾動角小于10°時，該固體表面被稱為超疏水表面。超疏水材料表面的自清潔性、耐磨、防腐蝕和高/低黏附等特性在生產和生活中有著廣泛的應用前景。要獲得超疏水性能優異的材料表面，需要兩個必備條件：一是材料展現的化學性質為較低的表面能，二是材料表面擁有特殊的微結構，隨著短波長和短脈寬激光的發展，激光微納加工技術已成為制備超疏水表面的重要手段之一。

現有的激光加工設備只能通過改變掃描速度、掃描間距、激光功率等參數實現對平面工件進行加工，再通過低表面能材料修飾得到超疏水表面，但是現有的激光加工設備一般無法實現對曲面工件的加工。

發明內容

為了解決現有技術中存在的激光加工設備不能實現對曲面工件的加工，本發明提供了一種用于激光加工圓柱狀工件表面的裝置，僅需激光定點聚焦，通過所述裝置實現工件的軸向移動和轉動，即可實現在圓柱狀工件表面制備周期微納米結構，并經進一步處理得到超疏水表面。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種用于激光加工圓柱狀工件表面的裝置，包括用于夾持工件并帶動工件轉動的動力機構、用于驅動動力機構在底座上移動的驅動機構，所述動力機構的上方設有激光打標機。

優選地，所述動力機構包括手輪Ⅱ和固定裝置，所述手輪Ⅱ通過輸入軸與減速箱傳動連接，所述減速箱通過輸出軸與卡盤傳動連接；所述輸出軸的一端設有聯軸器，所述聯軸器與用于夾持所述工件的卡盤連接；

所述固定裝置包括手輪Ⅰ和連接桿，連接桿的一端與手輪Ⅰ連接，另一端通過夾頭與頂針或鉆頭連接，所述連接桿通過螺紋連接在安裝座上，所述安裝座固定連接在底座上，所述頂針或鉆頭與所述卡盤相對設置。

優選地，所述驅動機構包括電機和與所述電機連接的絲杠，所述絲杠與滑臺螺紋連接，所述滑臺滑動設置在所述底座，所述動力機構固定設置在所述滑臺上。

優選地，所述電機為伺服電機。

本發明的有益效果：

(1)本發明中手輪Ⅱ通過減速箱驅動工件，實現圓柱狀工件的轉動；激光打標機設置在圓柱狀工件的正上方并定點聚焦，通過改變手輪Ⅱ的轉速控制圓柱狀工件進行轉動，從而實現在圓柱狀工件上加工出整圈的微納結構，然后再通過電機帶動圓柱狀工件軸向移動，就可以在圓柱狀工件的整個表面上加工出所需要的具有周期性的微納結構，彌補了激光打標機的不能加工曲面工件的缺陷，在圓柱狀工件的表面加工出微納結構的尺度，以方面后續的超疏水表面的加工。

(2)相對于現有技術，本發明實現簡化的圓柱狀工件轉動并定位的要求，受激光設備功能限制，故僅需激光打標設備定點聚焦，通過控制工件軸向移動速度和工件轉速來制備不同尺度的微納結構表面。

附圖說明

圖1為本發明實施例裝置的示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；