CN115415666A - 一种铍材专用的激光辅助刻划和粉末回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种铍材专用的激光辅助刻划和粉末回收装置，其装置包括激光刻划装置和粉末回收处理装置；所述刻划装置包括激光头、刻划头和可变角度工作台，实现不同深度的刻划；铍是原子能、火箭、导弹、航空、宇宙航行以及冶金工业中不可缺少的宝贵材料，但是铍是全身性毒物，铍进入人体后，难溶的氧化铍主要储存在肺部，可引起肺炎。所述粉末回收处理装置包括粉末过滤箱体和抽气风机，用于回收处理实验产生的有害粉末。本发明的有益效果在于，通过改变工作台一端的高度，使工件被刻划深度发生改变，通过粉末回收处理装置对实验产生的污染进行处理，使操作人员更加安全，并且回收贵金属铍，节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种刻划装置，尤其涉及一种铍材专用的激光辅助刻划和粉末回收装置。
背景技术
激光加热辅助切削技术是将高功率激光束聚焦在切削刃前的工件表面,在材料被切除前的短时间内,将局部加热到很高的温度使材料的切削性在高温下发生改变,然后采用常规的刀具进行加工。通过对材料进行局部微小区域的加热,提高材料塑性的同时使材料的硬度降低,减小切削力,延长刀具使用寿命,抑制表面损伤形成,防止切削振颤,从而达到提高加工效率、降低成本、提高表面质量的目的。针对脆性大、加工难度高的硬脆陶瓷、玻璃材料,采用激光加热辅助钻削技术可以使材料变形由脆性转变为塑性,切屑变得连续,得到更好的质量加工表面。
废气处理设备是人们为了转化有毒气体排放到大气中所使用的常用装置，随着现代科技的发展，人们对废气处理装置的要求也越来越高，节能环保观念深入人心。铍材属于贵金属，对粉末的回收再利用可节约实验成本。
发明内容
本发明的目的是设计一套铍材专用的激光辅助刻划和粉末回收装置。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一套铍材专用的激光辅助刻划和粉末回收装置其特征在于包括激光辅助刻划装置，包括刻划装置和粉末回收装置。
进一步的，进一步的，所述刻划装置包括工作台(1)，刻划头(3)，Z轴工作台(16)，真空吸盘(12)，激光头(2)，X轴直线电机，刻划头弹性固定装置；
进一步的，所述废气处理装置包括，回收箱(7)，导气管(6)，抽气风机(8)。
进一步的，所述的刻划头(3)为金刚石刻划头，刻划头固定在Z向升降台上，刻划头的高度由升降台(5)调整；
进一步的，弹性固定装置包括挡块(26)，弹性垫片(27)和伸缩柱(28)，弹性垫片安装在挡块上，伸缩柱由电机驱动，防止加工过程振动；
进一步的，所述的激光头固定调整装置(4)固定在Z向升降台(16)上，通过调整激光头固定调整装置(4)改变激光入射方向和入射在工件表面的光斑直径大小；
进一步的，所述X轴直线电机控制刻划的速度和方向，速度可达3m/s至5m/s；
进一步的，进一步的，所述工作台的顶板与底板铰接；
进一步的，所述Z轴工作台(16)固定在工作台底板(17)上，位于远离旋转轴的一端，通过调节Z轴工作台(16)的升降，刻划工作台顶板(13)一端的高度随Z轴工作台的升降而变化，通过计算升降高度和Z轴工作台(16)到旋转轴的距离得出刻划工作台旋转的角度；
进一步的，所述真空吸盘(12)固定在刻划工作台顶板(13)上部，用于固定加工工件；
所述微调机构安装在Z轴工作台(16)顶部，包括微调螺栓(20)、高精度推杆(22)和杠杆(21)，微调螺栓推动杠杆的动力臂对工作台(1)角度微调；
进一步的，所述螺旋支撑块(14)和复位弹簧(15)安装在工作台顶板和底板之间，共同用于锁紧工作台顶板的角度，提高加工精度。
粉末回收装置包括回收箱(7)和具有初步回收大尺寸切屑的吸尘嘴(29)，吸尘嘴内部有可拆卸的废物分离和储存装置(31)，外部连接导管(30)将吸头(19)连接到废物分离和储存装置(31)的空气入口(32)，该空气入口(32)切向地通向废物分离和储存装置(31)，空气因此旋转并且大尺寸切屑被离心到外部收集。废物分离和储存装置(31)与导管(34)通过导管固定装置(33)螺栓连接。
进一步的，所述回收箱(7)包括过滤网(10)、清理辊(9)、驱动螺杆、电机和收集盒(11)；所述过滤网(10)设置在回收箱(7)左侧，所述清理辊(9)沿过滤网(10)的上下方向滑动配合在过滤网上，并且清理辊的辊面与过滤网接触；所述电机安装于回收箱(7)的外侧壁上，并且通过驱动螺杆与清理辊的端部连接，以带动清理辊沿过滤网的上下方向移动；所述收集盒具有1个，收集盒内有压实杆，压实杆由电机驱动将所收集的粉末压实回收处理；
进一步的，所述回收箱的右侧连通有伸缩管(18)，伸缩管的末端连接有吸尘嘴(29)，且吸尘嘴固定在升降台(5)上，随着升降台刻划高度的变化同步调节吸尘嘴的高度。
进一步的，所述刻划箱体底部有环形皮带输送机(24)，环形皮带输送机沿着直线滑台(25)四周放置，将未能直接被吸尘嘴(29)吸收的粉末送至吸尘口(23)回收处理。
与现有技术相比，本发明有以下技术效果：
(1)所述Z轴工作台可以实现刻划工作台角度的变化，使刻划深度发生改变。
(2)所述废气处理装置可以通过设置驱动电机，在需要进行废气处理时，首先通过进气管导入废气，将驱动电机打开，使风扇高速转动，使得废气先在吸头处先对大尺寸的切屑过滤收集，然后快速流入回收箱体内，废气经过过滤网，粉末附着在过滤网上，清理辊清理过滤网的粉末至收集盒，压实杆对收集的粉末进行压实，方便回收再利用。净化后的气体通过排气管排出，整个净化过程非常的高效彻底，使得装置更加实用。
附图说明
图1为本发明一种铍材专用的激光辅助刻划和粉末回收装置结构示意图；
图2为本发明可变刻划深度工作台示意图；
图3为本发明角度微调装置示意图；
图4为本发明废气处理装置示意图；
图5为本发明刻划箱体底部有环形皮带输送机示意图；
图6为本发明具有初步回收大尺寸切屑的吸尘嘴示意图；
图7为本发明刻划头弹性固定装置示意图；
其中：工作台(1)、激光头(2)、刻划头(3)、激光头固定调整装置(4)、升降台(5)、导气管(6)、回收箱(7)、抽气风机(8)、清理辊(9)、过滤网(10)、收集盒(11)真空吸盘(12)、刻划工作台顶板(13)、螺旋支撑块(14)、复位弹簧(15)、Z轴工作台(16)、工作台底板(17)、伸缩管(18)、吸头(19)、微调螺栓(20)、杠杆(21)高精度推杆(22)、吸尘口(23)环形皮带输送机(24)、直线滑台(25)、挡块(26)、弹性垫片(27)、伸缩柱(28)、吸尘嘴(29)、导管(30)、废物分离和储存装置(31)、空气入口(32)、导管固定装置(33)、导管(34)。
具体实施方式
以下结合附图对本发明详细说明：
请参阅图1至图7所示，一套铍材专用的激光辅助刻划和粉末回收装置其特征在于包括激光辅助刻划装置，包括刻划装置和粉末回收装置；
进一步的，所述刻划装置包括工作台(1)，刻划头(3)，Z轴工作台(16)，真空吸盘(12)，激光头(2)，X轴直线电机，刻划头弹性固定装置；
进一步的，所述废气处理装置包括，回收箱(7)，导气管(6)，抽气风机(8)。
进一步的，所述的刻划头(3)为金刚石刻划头，刻划头固定在Z向升降台上，刻划头的高度由升降台(5)调整。
弹性固定装置包括挡块(26)，弹性垫片(27)和伸缩柱(28)，弹性垫片安装在挡块上，伸缩柱由电机驱动，防止加工过程振动。
结进一步的，所述的激光头固定调整装置(4)固定在Z向升降台(16)上，通过调整激光头固定调整装置(4)改变激光入射方向和入射在工件表面的光斑直径大小；
进一步的，所述X轴直线电机控制刻划的速度和方向，速度可达3m/s至5m/s；
进一步的，所述工作台的顶板与底板铰接。
进一步的，所述Z轴工作台(16)固定在工作台底板(17)上，位于远离旋转轴的一端，通过调节Z轴工作台(16)的升降，刻划工作台顶板(13)一端的高度随Z轴工作台的升降而变化，通过计算升降高度和Z轴工作台(16)到旋转轴的距离得出刻划工作台旋转的角度。
进一步的，所述真空吸盘(12)固定在刻划工作台顶板(13)上部，用于固定加工工件；
进一步的，所述微调机构安装在Z轴工作台(16)顶部，包括微调螺栓(20)、高精度推杆(22)和杠杆(21)，微调螺栓推动杠杆的动力臂对工作台(1)角度微调；
进一步的，所述螺旋支撑块(14)和复位弹簧(15)安装在工作台顶板和底板之间，共同用于锁紧工作台顶板的角度，提高加工精度。
进一步的，粉末回收装置包括回收箱(7)和具有初步回收大尺寸切屑的吸尘嘴(29)，吸尘嘴内部有可拆卸的废物分离和储存装置(31)，外部连接导管(30)将吸头(19)连接到废物分离和储存装置(31)的空气入口(32)，该空气入口(32)切向地通向废物分离和储存装置(31)，空气因此旋转并且大尺寸切屑被离心到外部收集。废物分离和储存装置(31)与导管(34)通过导管固定装置(33)螺栓连接。
进一步的，所述回收箱(7)包括过滤网(10)、清理辊(9)、驱动螺杆、电机和收集盒(11)；所述过滤网(10)设置在回收箱(7)左侧，所述清理辊(9)沿过滤网(10)的上下方向滑动配合在过滤网上，并且清理辊的辊面与过滤网接触；所述电机安装于回收箱(7)的外侧壁上，并且通过驱动螺杆与清理辊的端部连接，以带动清理辊沿过滤网的上下方向移动；所述收集盒具有1个，收集盒内有压实杆，压实杆由电机驱动将所收集的粉末压实回收处理；
进一步的，所述回收箱的右侧连通有伸缩管(18)，伸缩管的末端连接有吸尘嘴(29)，且吸尘嘴固定在升降台(5)上，随着升降台刻划高度的变化同步调节吸尘嘴的高度。
本进一步的，所述刻划箱体底部有环形皮带输送机(24)，环形皮带输送机沿着直线滑台(25)四周放置，将未能直接被吸尘嘴(29)吸收的粉末送至吸尘口(23)回收处理；
与现有技术相比，本发明的有益效果；
1)所述Z轴工作台可以实现刻划工作台角度的变化，使刻划深度发生改变；
2)所述废气处理装置可以通过设置驱动电机，在需要进行废气处理时，首先通过进气管导入废气，将驱动电机打开，使风扇高速转动，使得废气先在吸头处先对大尺寸的切屑过滤收集，然后快速流入回收箱体内，废气经过过滤网，粉末附着在过滤网上，清理辊清理过滤网的粉末至收集盒，压实杆对收集的粉末进行压实，方便回收再利用。净化后的气体通过排气管排出，整个净化过程非常的高效彻底，使得装置更加实用。
Claims (4)
1.一种铍材专用的激光辅助刻划和粉末回收装置，其特征在于，包括激光辅助刻划装置，粉末回收装置，角度调整装置；
所述激光辅助刻划装置包括工作台(1)，刻划头(3)，Z轴工作台(16)，真空吸盘(12)，激光头(2)，X轴直线电机，刻划头弹性固定装置；
所述废气处理装置包括，回收箱(7)，导气管(6)，抽气风机(8)。
2.根据权利要求1所述的激光辅助刻划装置，其特征在于：所述的刻划头(3)为金刚石刻划头，刻划头(3)固定在Z向升降台上，刻划头(3)的高度由升降台(5)调整；
弹性固定装置包括挡块(26)，弹性垫片(27)和伸缩柱(28)，弹性垫片安装在挡块(27)上，伸缩柱(28)由电机驱动；
所述的激光头固定调整装置(4)固定在Z向升降台(16)上，通过调整激光头固定调整装置(4)改变激光入射方向和入射在工件表面的光斑直径大小；
所述X轴直线电机控制刻划的速度和方向，速度可达3m/s至5m/s。
3.根据权利要求1所述的角度调整装置，其特征在于：
所述工作台的顶板与底板铰接；
所述Z轴工作台(16)固定在工作台底板(17)上，位于远离旋转轴的一端，通过调节Z轴工作台(16)的升降，刻划工作台顶板(13)一端的高度随Z轴工作台的升降而变化，通过计算升降高度和Z轴工作台(16)到旋转轴的距离得出刻划工作台旋转的角度；
所述真空吸盘(12)固定在刻划工作台顶板(13)上部，用于固定加工工件；
所述微调机构安装在Z轴工作台(16)顶部，包括微调螺栓(20)、高精度推杆(22)和杠杆(21)，微调螺栓推动杠杆的动力臂对工作台(1)角度微调；
所述螺旋支撑块(14)和复位弹簧(15)安装在工作台顶板和底板之间，共同用于锁紧工作台顶板的角度，提高加工精度。
4.根据权利要求1所述的粉末回收装置，其特征在于：
所述粉末回收装置包括回收箱(7)和具有初步回收大尺寸切屑的吸尘嘴(29)，吸尘嘴内部有可拆卸的废物分离和储存装置(31)，外部连接导管(30)将吸头(19)连接到废物分离和储存装置(31)的空气入口(32)，该空气入口(32)切向地通向废物分离和储存装置(31)，空气因此旋转并且大尺寸切屑被离心到外部收集。废物分离和储存装置(31)与导管(34)通过导管固定装置(33)螺栓连接；
所述回收箱(7)包括过滤网(10)、清理辊(9)、驱动螺杆、电机和收集盒(11)；所述过滤网(10)设置在回收箱(7)左侧，所述清理辊(9)沿过滤网(10)的上下方向滑动配合在过滤网上，并且清理辊的辊面与过滤网接触；所述电机安装于回收箱(7)的外侧壁上，并且通过驱动螺杆与清理辊的端部连接，以带动清理辊沿过滤网的上下方向移动；所述收集盒具有1个，收集盒内有压实杆，压实杆由电机驱动将所收集的粉末压实回收处理；
所述回收箱的右侧连通有伸缩管(18)，伸缩管的末端连接有吸尘嘴(29)，且吸尘嘴固定在升降台(5)上，随着升降台刻划高度的变化同步调节吸尘嘴的高度；
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