[發(fā)明專利]同軸曲面激光加工設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010536548.3
• 申請(qǐng)日: 2020-06-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111761227A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐光富
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山市富蘭激光科技有限公司
• 主分類號(hào): B23K26/362
• 分類號(hào): B23K26/362;B23K26/70;B23K37/04
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 謝泳祥

本發(fā)明公開(kāi)了同軸曲面激光加工設(shè)備，包括機(jī)體，該同軸曲面激光加工設(shè)備還包括：激光加工機(jī)構(gòu)和裝夾機(jī)構(gòu)，所述激光加工機(jī)構(gòu)包括調(diào)整機(jī)構(gòu)和激光器，所述調(diào)整機(jī)構(gòu)與所述激光器驅(qū)動(dòng)連接，帶動(dòng)所述激光器左右方向平移、上下方向豎向移動(dòng)以及繞左右方向軸旋轉(zhuǎn)；裝夾機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置和裝夾組件，裝夾組件包括裝夾臺(tái)，裝夾臺(tái)具有回轉(zhuǎn)軸線，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)裝夾臺(tái)繞回轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。利用本發(fā)明的同軸曲面激光加工設(shè)備在回轉(zhuǎn)曲面的特定位置上進(jìn)行激光加工，能夠使得激光器靈活地進(jìn)行調(diào)整，適應(yīng)加工表面進(jìn)行調(diào)整，改善激光加工的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光加工設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及同軸曲面激光加工設(shè)備。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了部分用于激光加工地球儀的設(shè)備，該設(shè)備包括固定設(shè)置的激光器和可旋轉(zhuǎn)可移動(dòng)的裝夾裝置，通過(guò)對(duì)地球儀進(jìn)行裝夾并利用裝夾裝置帶動(dòng)地球儀進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和平移等操作以實(shí)現(xiàn)激光打標(biāo)，例如中國(guó)專利公告號(hào)為CN107685557A，名稱為地球儀激光打標(biāo)工藝的發(fā)明專利申請(qǐng)，其中公開(kāi)了具有固定設(shè)置的激光器和用于固定球體的裝夾架的地球儀加工設(shè)備；又例如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201621283653.6，名稱為三維旋轉(zhuǎn)激光打標(biāo)機(jī)的發(fā)明專利，其中公開(kāi)了固定設(shè)置的激光器和用于裝夾球體的旋轉(zhuǎn)夾具，以上兩種方案均能夠?qū)崿F(xiàn)球體的打標(biāo)，但是，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)在球體的一些邊緣處打標(biāo)效果不佳，存在較大的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。

本發(fā)明提供的本發(fā)明提供同軸曲面激光加工設(shè)備，包括機(jī)體，還包括：

激光加工機(jī)構(gòu)，所述激光加工機(jī)構(gòu)包括調(diào)整機(jī)構(gòu)和激光器，所述調(diào)整機(jī)構(gòu)與所述激光器驅(qū)動(dòng)連接，帶動(dòng)所述激光器左右方向平移、上下方向豎向移動(dòng)以及繞左右方向軸旋轉(zhuǎn)；

裝夾機(jī)構(gòu)，所述裝夾機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置和裝夾組件，所述裝夾組件包括裝夾臺(tái)，所述裝夾臺(tái)具有回轉(zhuǎn)軸線，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述裝夾臺(tái)繞所述回轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。

本發(fā)明提供的激光加工設(shè)備，使用時(shí)，外設(shè)的工件放置在裝夾臺(tái)上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)裝夾臺(tái)旋轉(zhuǎn)，配合豎向調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整激光器的位置以及角度；

經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，由于球體邊緣位置的曲率變化較大較快，在往球體邊緣位置進(jìn)行加工連續(xù)的圖案時(shí)，激光器的焦點(diǎn)投射到球體表面上，形成的高度方向上跨度較大的環(huán)狀投影，由于該環(huán)狀投影在高度方向上的跨度較大，該環(huán)狀區(qū)域內(nèi)焦距不一，激光器產(chǎn)生輸出的功率難以均一地輸出到球體表面上，另一方面，光軸與加工表面之間的夾角(即入射角)不能調(diào)整，激光打標(biāo)頭輸出的功率會(huì)發(fā)生較大的損耗，尤其在利用激光進(jìn)行切割時(shí)，入射角偏大將會(huì)引起切割表面質(zhì)量較差的問(wèn)題；

本發(fā)明提供的激光加工設(shè)備，相比現(xiàn)有技術(shù)，激光器的位置以及角度能夠靈活地進(jìn)行調(diào)整，改善激光加工的效果；

本技術(shù)方案中激光器的位置和角度均可以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)，激光器能夠適應(yīng)加工表面進(jìn)行調(diào)整，使得激光器的光軸始終近乎指向于球體的中心，從而向球面上加工連續(xù)的圖案時(shí)，圖案所覆蓋的范圍曲率變化較小較緩，降低了激光加工的精度要求。此外，本技術(shù)方案的激光器角度可調(diào)，能夠有效地減少激光功率的損耗，提高表面質(zhì)量。

本發(fā)明可用于回轉(zhuǎn)曲面的激光加工，但不僅限于此，也可以應(yīng)用于平面激光加工。激光加工的具體應(yīng)用形式可以是切割、雕刻或鏤空等。對(duì)中指的是工件的中心軸與回轉(zhuǎn)軸線共軸。回轉(zhuǎn)曲面具體的可以是圓柱面、球面等，也可以是陀螺形物體的外表面、葫蘆形物體的外表面、橄欖形物體的外表面等。

作為上述技術(shù)方案的一些子方案，豎向移動(dòng)機(jī)構(gòu)、平移機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和激光器，所述豎向移動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述機(jī)體連接，所述豎向移動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述平移機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)連接，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與所述平移機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)連接，所述激光器與所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)連接。豎向移動(dòng)機(jī)構(gòu)、平移機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)置，使得移動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠帶動(dòng)所述激光器左右方向平移、上下方向豎向移動(dòng)以及繞左右方向軸旋轉(zhuǎn)。