CN106077976A - 扰流板激光打孔系统及其打孔工艺 - Google Patents

Abstract

本发明一种扰流板激光打孔系统及其打孔工艺，包含有作业室（1），所述作业室（1）的外壁上开设有取件窗口（1.1），所述作业室（1）内安装有激光系统（2）和机械手，所述机械手位于取件窗口（1.1）和激光系统（2）之间，所述机械手上安装有用于夹持扰流板的夹具板（4）；所述激光系统（2）包含有机座（2.1），所述机座（2.1）的顶部安装有激光发生装置（2.2），所述激光发生装置（2.2）的激光发射窗口向下设置，所述激光发生装置（2.2）的两侧设置有进气管道和吸风管道（2.3），所述进气管道与氮气气源相连通，所述吸风管道（2.3）经吸风风机连通至作业室（1）外。本发明一种扰流板激光打孔系统及其打孔工艺，生产效率高且加工质量好。

Description

扰流板激光打孔系统及其打孔工艺

技术领域

本发明涉及一种激光打孔系统，尤其是涉及一种对扰流板进行打孔的激光系统及其打孔工艺，属于扰流板生产技术领域。

背景技术

目前，扰流板的打孔一般为传统的机械钻孔，机械钻孔有以下不足：1.机械钻孔所加工产品孔位外观粗糙，需另外设置一道孔位修整工序，人工利用率低；2.机械钻孔每次使用都必须清除开孔器内料片，作业繁琐且不产生使用价值；3.机械打孔所加工孔位形状单一、位置度要求苛刻，特殊形状或位置的孔位需二次手工开孔，生产效率低；4.机械开孔工装的电机一般靠导轨移动，在易产生大量粉尘/料屑的工作环境中，导轨易被污染从而造成设备故障，导致生产不稳定，影响生产效率； 5.机械开孔易对作业员工造成身体伤害；基于上述不足，亟需一种全新的打孔工装以及打孔工艺来解决这类问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种生产效率高且加工质量好的扰流板激光打孔系统及其打孔工艺。

本发明的目的是这样实现的：

一种扰流板激光打孔系统，所述系统包含有作业室，所述作业室的外壁上开设有取件窗口，所述作业室内安装有激光系统和机械手，所述机械手位于取件窗口和激光系统之间，所述机械手上安装有用于夹持扰流板的夹具板；所述激光系统包含有机座，所述机座的顶部安装有激光发生装置，所述激光发生装置的激光发射窗口向下设置，所述激光发生装置的两侧设置有进气管道和吸风管道，所述进气管道与氮气气源相连通，所述吸风管道经吸风风机连通至作业室外。

本发明一种扰流板激光打孔系统，所述机械手为六轴机械手。

本发明一种扰流板激光打孔系统，所述取件窗口上安装有升降卷帘门，所述升降卷帘门卷绕在驱动电机的输出轴上，所述驱动电机与变频器控制箱相连，变频器控制箱的输入输出信号与PLC控制器相连。

本发明一种扰流板激光打孔系统，所述六轴机械手的外壁上贴附有与气源相连的气管。

本发明一种扰流板激光打孔工艺，所述工艺采用如下所述的一种扰流板激光打孔系统，所述系统包含有作业室，所述作业室的外壁上开设有取件窗口，所述作业室内安装有激光系统和六轴机械手，所述六轴机械手位于取件窗口和激光系统之间，所述六轴机械手上安装有用于夹持扰流板的夹具板；所述激光系统包含有机座，所述机座的顶部安装有激光发生装置，所述激光发生装置的激光发射窗口向下设置，所述激光发生装置的两侧设置有进气管道和吸风管道，所述进气管道与氮气气源相连通，所述吸风管道经吸风风机连接至作业室外；所述取件窗口上安装有一升降卷帘门，所述升降卷帘门卷绕在驱动电机的输出轴上，所述驱动电机与变频器控制箱相连，所述变频器控制柜输入输出信号与PLC控制器相连，所述六轴机械手的外壁上贴附有与气源相连的气管；

所述工艺包含有以下步骤：

步骤1、六轴机械手带动夹具板伸出取件窗口；

步骤2、将待开孔的扰流板夹持在夹具板上，且扰流板上预开有一进气孔，将六轴机械手上贴附的压缩空气气管插置于扰流板的进气孔内，在激光切割出一个以上的孔后启动压缩空气吹气程序，吹出激光切割产生的烟气，防止烟气对人的危害；

步骤3、六轴机械手带动扰流板移动至激光发生装置的下方，同时发送信号给PLC启动关门程序，PLC输出信号到升降卷帘门，升降卷帘门通过变频器输出到电机实现关门，作业室形成一密闭空间，避免扰流板加工时受外界因素影响，保证了加工的精度和作业员工的安全；

步骤4、机械手到达相应位置后给激光发生装置发送到位信号以及对应孔位的打标图档信号，激光发生装置接收到对应的图档信号及触发打标信号后发出对应图档形状的激光至扰流板上，烧蚀过程为先在所需开设孔位的中心烧蚀一撬孔，然后沿着所需开设孔位的周边进行烧蚀，并使得位于该所需开设孔位上的圆形残片与孔位的内壁之间保留点接触，保留点接触的目的在于防止孔残片掉落在扰流板腔内后专门增设不必要的工位进行取出；

且在激光照射过程中，进气管道持续通入的氮气包裹在激光切割的扰流板表面，从而防止高温起火以及优化打孔效果，同时，吸风管道通过吸风风机将产生的烟尘抽出作业室；并且，插入于扰流板的进气孔内的气管中不断通入高压气体，从而避免激光烧蚀过程中产生的粉尘残留在扰流板腔内而污染环境、造成作业员工健康危害；

步骤5、孔位加工完毕后，机械手发送开门信号给PLC，PLC输出信号到升降卷帘门驱动开门，六轴机械手带动扰流板向取件窗口方向移动，在门内停止点等待门开到位后PLC发送门开到位信号，接收到门开到位信号，六轴机械手带动扰流板伸出取件窗口；

步骤6、拔出气管，取下夹具板上的扰流板；

步骤7、将一撬棍的头部尖锐端插入圆形残片的撬孔内，将圆形残片与孔位内壁之间的点连接扯断，从而去除了残片，实现一个完整的打孔作业循环。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过激光进行打孔作业，作业效率高、效果好；且整个打孔作业在密闭的作业室内进行，避免了外界不良因素的干扰，有助于提高打孔精度；且在打孔烧蚀的过程中，不断通入氮气至扰流板的烧蚀作业面上，防止其起火燃烧，并且通过吸风管道将烧蚀过程中有可能产生的粉尘等微粒吸出作业室，保证了打孔作业的精度；另外，打孔过程中通过不断向扰流板内注入高压空气，避免打孔过程中产生的粉尘停留在扰流板腔内影响工作环境和人员健康危害。

附图说明

图1为本发明一种扰流板激光打孔系统的结构示意图。

图2为本发明一种扰流板激光打孔系统的激光系统、六轴机械手和夹具板的结构示意图。

图3为本发明一种扰流板激光打孔系统的图2的俯视图。

图4为本发明一种扰流板激光打孔系统的六轴机械手的结构示意图。

其中：

作业室1、激光系统2、六轴机械手3、夹具板4；

取件窗口1.1；

机座2.1、激光发生装置2.2、吸风管道2.3。

具体实施方式

参见图1~4，本发明涉及的一种扰流板激光打孔系统，所述系统包含有作业室1，所述作业室1的外壁上开设有取件窗口1.1，所述作业室1内安装有激光系统2和六轴机械手3，所述六轴机械手3位于取件窗口1.1和激光系统2之间，所述六轴机械手3上安装有用于夹持扰流板的夹具板4；所述激光系统2包含有机座2.1，所述机座2.1的顶部安装有激光发生装置2.2，所述激光发生装置2.2的激光发射窗口向下设置，所述激光发生装置2.2的两侧设置有进气管道和吸风管道2.3，所述进气管道与氮气气源相连通，所述吸风管道2.3经吸风风机连接至作业室1外；

进一步的，所述取件窗口1.1上安装有一升降卷帘门，所述升降卷帘门卷绕在驱动电机的输出轴上，所述驱动电机与PLC控制器相连；

进一步的，所述六轴机械手3的外壁上贴附有与气源相连的气管；

本发明涉及一种扰流板激光打孔工艺，所述工艺包含有下述步骤：

步骤1、六轴机械手3带动夹具板4伸出取件窗口1.1；

步骤2、将待开孔的扰流板夹持在夹具板4上，且扰流板上预开有一进气孔，将六轴机械手3上贴附的压缩空气气管插置于扰流板的进气孔内，从而保证扰流板内部处于正压；

步骤3、六轴机械手3带动扰流板移动至激光发生装置2.2的下方，同时PLC控制器启动驱动电机关闭升降卷帘门，作业室形成一密闭空间，避免扰流板加工时受外界因素影响，保证了加工的精度和作业员工的安全；

步骤4、激光发生装置2.2发出的激光经激光发射窗口照射至扰流板上，六轴机械手3带动扰流板移动使得激光在扰流板上进行烧蚀，烧蚀过程为先在所需开设孔位的中心烧蚀一撬孔，然后沿着所需开设孔位的周边进行烧蚀，并使得位于该所需开设孔位上的圆形残片与孔位的内壁之间保留点接触，保留点接触的目的在于防止该圆形残片掉落在扰流板内部后无法取出；

且在激光照射过程中，进气管道持续通入的氮气包裹扰流板的烧蚀表面，从而防止高温起火，同时，吸风管道2.3通过吸风风机将产生的烟尘抽出作业室1；并且，插入于扰流板的进气孔内的气管中不断通入高压气体，从而避免激光烧蚀过程中产生的粉尘进入扰流板内；

步骤5、孔位加工完毕后，六轴机械手3带动扰流板向取件窗口1.1移动，同时PLC控制器启动驱动电机打开升降卷帘门，随后六轴机械手带动扰流板伸出取件窗口；

步骤6、拔出气管，从而完整一个完整的打孔作业循环；

步骤7、将一撬棍的头部尖锐端插入圆形残片的撬孔内，将圆形残片与孔位内壁之间的点连接扯断，从而去除了最后残余的圆形残片；

另外：需要注意的是，上述具体实施方式仅为本专利的一个优化方案，本领域的技术人员根据上述构思所做的任何改动或改进，均在本专利的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种扰流板激光打孔系统，其特征在于：所述系统包含有作业室（1），所述作业室（1）的外壁上开设有取件窗口（1.1），所述作业室（1）内安装有激光系统（2）和机械手，所述机械手位于取件窗口（1.1）和激光系统（2）之间，所述机械手上安装有用于夹持扰流板的夹具板（4）；所述激光系统（2）包含有机座（2.1），所述机座（2.1）的顶部安装有激光发生装置（2.2），所述激光发生装置（2.2）的激光发射窗口向下设置，所述激光发生装置（2.2）的两侧设置有进气管道和吸风管道（2.3），所述进气管道与氮气气源相连通，所述吸风管道（2.3）经吸风风机连通至作业室（1）外。

2.如权利要求1所述一种扰流板激光打孔系统，其特征在于：所述机械手为六轴机械手（3）。

3.如权利要求1所述一种扰流板激光打孔系统，其特征在于：所述取件窗口（1.1）上安装有一升降卷帘门，所述升降卷帘门卷绕在驱动电机的输出轴上，驱动电机与PLC控制器相连。

4.如权利要求1所述一种扰流板激光打孔系统，其特征在于：所述六轴机械手（3）的外壁上贴附有与气源相连的气管。

5.一种扰流板激光打孔工艺，其特征在于：所述工艺采用一种扰流板激光打孔系统，所述系统包含有作业室（1），所述作业室（1）的外壁上开设有取件窗口（1.1），所述作业室（1）内安装有激光系统（2）和六轴机械手（3），所述六轴机械手（3）位于取件窗口（1.1）和激光系统（2）之间，所述六轴机械手（3）上安装有用于夹持扰流板的夹具板（4）；所述激光系统（2）包含有机座（2.1），所述机座（2.1）的顶部安装有激光发生装置（2.2），所述激光发生装置（2.2）的激光发射窗口向下设置，所述激光发生装置（2.2）的两侧设置有进气管道和吸风管道（2.3），所述进气管道与氮气气源相连通，所述吸风管道（2.3）经吸风风机连接至作业室（1）外；所述取件窗口（1.1）上安装有一升降卷帘门，所述升降卷帘门卷绕在驱动电机的输出轴上，所述驱动电机与PLC控制器相连；所述六轴机械手（3）的外壁上贴附有与气源相连的气管；

所述工艺包含有以下步骤：

步骤1、六轴机械手（3）带动夹具板（4）伸出取件窗口（1.1）；

步骤2、将待开孔的扰流板夹持在夹具板（4）上，且扰流板上预开有一进气孔，将六轴机械手（3）上贴附的压缩空气气管插置于扰流板的进气孔内，从而保证扰流板内部处于正压；

步骤3、六轴机械手（3）带动扰流板移动至激光发生装置（2.2）的下方，同时PLC控制器启动驱动电机关闭升降卷帘门，作业室形成一密闭空间，避免扰流板加工时受外界因素影响，保证了加工的精度和作业员工的安全；

步骤4、激光发生装置（2.2）发出的激光经激光发射窗口照射至扰流板上，六轴机械手（3）带动扰流板移动使得激光在扰流板上进行烧蚀，烧蚀过程为先在所需开设孔位的中心烧蚀一撬孔，然后沿着所需开设孔位的周边进行烧蚀，并使得位于该所需开设孔位上的圆形残片与孔位的内壁之间保留点接触，保留点接触的目的在于防止该圆形残片掉落在扰流板内部后无法取出；

且在激光照射过程中，进气管道持续通入的氮气包裹扰流板，从而防止高温起火，同时，吸风管道（2.3）通过吸风风机将产生的烟尘抽出作业室（1）；并且，插入于扰流板的进气孔内的气管中不断通入高压气体，从而避免激光烧蚀过程中产生的粉尘进入扰流板内；

步骤5、孔位加工完毕后，六轴机械手（3）带动扰流板向取件窗口（1.1）移动，同时PLC控制器启动驱动电机打开升降卷帘门，随后六轴机械手带动扰流板伸出取件窗口；

步骤6、拔出气管，从而完整一个完整的打孔作业循环；

步骤7、将一撬棍的头部尖锐端插入圆形残片的撬孔内，将圆形残片与孔位内壁之间的点连接扯断，从而去除了最后残余的圆形残片。