[發明專利]一種拉拔試樣飛邊清理裝置及方法

有效

• 申請號: 202111160260.1
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113751879B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 張煜平;林少春;吳東武;廖怡姣;龍健焙;徐楚力
• 申請（專利權）人: 廣東韶鋼松山股份有限公司
• 主分類號: B23K26/361
• 分類號: B23K26/361;B23K26/70;B23K26/06
• 代理公司: 北京超凡宏宇知識產權代理有限公司 11463
• 代理人: 程曉

本發明提供一種拉拔試樣飛邊清理裝置及方法，通過不同區域內電磁線圈的磁場強度的改變來控制激光發生器的旋轉角度，從而更有針對性的對拉拔試樣的飛邊進行清理。利用轉盤進行拉拔試樣的位置矯正，進一步提升了飛邊清理的準確度。此外，根據飛邊的清理需求，設置有點、線、面等多種清理模式，不僅針對性更強，而且清除效率也得以提高。

技術領域

本發明涉及飛邊清理領域，具體涉及一種拉拔試樣飛邊清理裝置及方法。

背景技術

在鋼鐵企業里，生產出鋼鐵成品后，需要對鋼鐵成品進行物理性能測試，驗證樣品的物理性能，如端面收縮率，拉拔最大拉力等物理特性。綜合考慮檢驗效率，企業都選擇拉力試驗機進行拉拔試驗。拉拔試驗完成后的試樣斷面呈現的狀態，試樣的邊緣存在過多的毛刺及飛邊，毛刺和飛邊會極大的影響視覺識別裝置對拉拔斷面的識別，無法計算出準確的斷面收縮率等物理特性。因此，拉拔后的試樣需進行飛邊清理，以便于視覺識別裝置準確識別拉拔斷面，從而獲得準確的物理性質參數。

目前，處理毛刺、飛邊的方案基本由早期的機械化操作向自動化方向發展，如滾筒研磨法、高溫去毛刺法、機械刷去毛刺法、擠壓研磨去毛刺等等。隨著近年來的激光技術迅速發展，激光加工方法有環保、無接觸等優點，已被廣泛地應用于毛刺的去除。

現在激光去毛刺、飛邊技術的基本原理是利用激光具有強度大、能級高、聚焦強、指向好等特點，從激光器發出激光束經過光學裝置，使得激光束形成不同角度的光線，對物體上的毛刺進行掃描，從而使得毛刺、飛邊熔化、氣化，最終使得毛刺得以取出，具有效率高，適用范圍廣等優點。

然而針對不同規格的拉拔棒線材斷面進行毛刺、飛邊的清理，目前先有可參考的技術有兩種，一是需要光學裝置進行360°的旋轉，這種方式對光學裝置的旋轉機構的精度要求較高，且光學裝置較為容易受其他因素影響，如光學裝置的污染情況，光線的質量等；二是在外部新增一個皮帶機構，固定拉拔完成的試樣并按照一定的角速度進行旋轉，通過固定激光器發射的激光束對拉拔斷面的一個掃描，從而使得拉拔斷面的毛刺、飛邊熔化，氣化。這種方式雖然對皮帶機構上固定拉拔試樣的旋轉機構精度要求不高，但屬于流水作業，需要另外在拉拔完成后設立皮帶機構，沒有辦法做到一個緊湊型的結構。

發明內容

本發明提供了一種拉拔試樣飛邊清理裝置及方法，解決了使用激光清理拉拔試樣飛邊過程中激光質量不高，清理裝置對拉拔試樣飛邊清理的精準度和集成度不高的問題。

本發明涉及一種拉拔試樣飛邊清理裝置，包括清理機構、機械手和控制系統；

所述清理機構包括球體和激光發生器，所述球體包括上半球和下半球；所述下半球設有電磁區域，所述電磁區域內鑲嵌有電磁線圈；

所述激光發生器表面材質為永磁材料，所述電磁線圈連通所述控制系統，通過所述控制系統控制所述電磁線圈的電流，并進一步控制所述激光發生器的運動路徑。

詳細地，激光發生器為永磁材料，其下端為N極。當電磁線圈通電后，根據右手螺旋定則，電磁線圈形成上端為N極，下端為S極的磁場，與激光發生器下端N極磁場形成斥力，根據公式F＝NILB，其中，N是線圈匝數，I是通電電流強度，L為磁體長度，B為電磁感應強度，當N、L、B參數恒定時，通過調節I的大小，即可控制激光發生器與電磁線圈之間的斥力。

進一步地，在非使用狀態下，激光發生器處于下半球底部，當需要使用時，電磁線圈通電，電磁線圈形成磁場，并與激光發生器之間形成斥力，逐漸增大電流，斥力增大，當電流增加至F_斥＝G時，即電磁線圈與激光發生器之間的斥力F_斥等于激光發生器的重力G時，激光發生器處于受力平衡狀態，此時，激光發生器漂浮于球體內部。

進一步地，機械手將拉拔試樣移至激光器上方，通過激光發生器發射的激光將飛邊清除。電磁區域分布于下半球，通過調整電磁區域內不同電磁線圈的電流大小，即可實現對激光發生器運動路徑的控制，從而實現對拉拔試樣的飛邊清理。