[發明專利]一種四軸并聯五頭激光拋光機

在審

• 申請號: 201911239632.2
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN110899982A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 王濤;賀國陽;郭玲
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: B23K26/352
• 分類號: B23K26/352;B23K26/08;B23K26/082;B23K26/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

目前隨著科技的進步和人民生活水平的提高，對產品的需求量不斷增加，這就需要提高產品的生產速度，細化到產品拋光工藝上，就得提高拋光效率，單個或雙個激光發射源已經不能滿足需求，為此本專利提出一種四軸并聯五頭激光拋光機，本發明涉及一種激光拋光裝置，尤其涉及一種四軸并聯五頭激光拋光裝置。主要包含基于嵌入式激光功率控制系統、多頭激光拋光系統、一鍵啟動控制電路系統、四軸并聯數控伸縮桿結構等，通過計算機軟件連接激光脈寬功率調制卡，實現對高功率光纖激光器系統的精確控制，完成復雜工件的表面處理，并通過表面粗糙度檢測儀傳感器實時反饋工件表面的粗糙度值。

一、技術領域：

本發明涉及一種激光拋光裝置，尤其涉及一種四軸并聯五頭激光拋光機裝置。

二、背景技術：

傳統拋光是指利用機械、化工或電化學的作用，使工件表面粗糙度降低，以獲得光亮、平整表面的加工方法，利用拋光工具和磨料顆?；蚱渌膾伖饨橘|對工件表面進行的修飾加工。隨著科技的進步，現在大多采用激光拋光，激光拋光是利用激光與材料表面相互作用進行加工的，激光與材料之間的作用方式有熱作用和光化學作用，可把激光拋光分為熱拋光和冷拋光。激光拋光是一種非接觸式拋光，不僅能對平面進行拋光，還能對各種曲面拋光，同時對環境污染小，可以實現局部拋光，特別適用于超硬材料和超脆材料的精密加工。

但目前隨著科技的進步和人民生活水平的提高，對產品的需求量不斷增加，這就需要提高產品的生產速度，細化到產品拋光工藝上，就得提高拋光效率，單個或雙個激光發射源已經不能滿足需求，為此本專利提出一種四軸并聯五頭激光拋光機。

三、發明內容：

本發明涉及一種激光拋光裝置，尤其涉及一種四軸并聯五頭激光拋光機。主要包含基于嵌入式激光功率控制系統、多頭激光拋光系統、一鍵啟動控制電路系統、四軸并聯數控伸縮桿結構等。

結構一：設置基于嵌入式激光功率控制系統

針對傳統激光功率穩定系統存在硬件設計體積較大、成本較高等缺陷，本專利采用基于嵌入式技術的激光功率自動控制系統，該系統硬件包括A/D轉換器、嵌入式FPGA為控制器、PD背向光探測器以及低通濾波器等，它們完成激光功率信號的采集、轉換以及激光功率的自動控制后，軟件采用PWM算法完成系統軟件運算控制，采用單片機功率控制方法增強激光器功率控制的穩定性，實現激光器功率功率的自動控制。

結構二：設置了四軸并聯數控伸縮桿結構

四個數控伸縮桿組成四軸并聯結構，伸縮桿上端通過萬向鉸鏈支座與并聯動板固定，伸縮桿底端通過萬向鉸鏈支座連接到并聯基板，激光器機體通過三角支板固定在四軸并連動板上面，這樣并聯動板與四個數按伸縮桿與基板組成四軸并聯結構，嵌入式單片機就可通過PWM脈寬調制算法控制實時脈沖的占空比來每根伸縮桿中電機的工作速度與工作行程，進而控制調節激光頭的掃描范圍，從而增大每一個激光器的工作掃描效率，大大提高了整個設備的工作效率。

結構三：設置多頭激光拋光系統

本專利的多頭激光拋光系統由五個獨立的激光單元，每一個激光單元都是有激光掃描器、場鏡、紅光，高功率連續光纖激光器、激光電源、激光掃描器電源、紅光電源、激光頭連接件等硬件組成東南西北四個水平四軸并聯激光掃描頭和一個垂直四軸并聯激光掃描頭。激光拋光主要分為熱拋光與冷拋光，根據熱拋光對金屬的主要作用不同，又分為熱融化拋光和熱蒸發拋光。本專利是采用熱蒸發拋光機理，這就要求激光器連續不斷的發射出的峰值功率極大的激光，從而使被加工材料表面溫度大于材料沸點，因此本專利中采用高功率連續激光器。

結構四：設置一鍵啟動控制電路系統及相關構件