CN209773721U - 激光抛光装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及金属表面处理技术领域，公开了一种激光抛光装置，包括座架，座架上设置Y轴移动平台，在Y轴移动平台上的第一侧安装水平旋转电机，在水平旋转电机的主轴上设置竖直旋转电机，在竖直旋转电机主轴上设置工件平台，工件平台用于放置抛光工件，在Y轴移动平台的第二侧通过滑轨设置X轴移动平台，在X轴移动平台上设置氩气保护罩，所述氩气保护罩内充入氩气，所述氩气保护罩随X轴移动平台在X方向移动，使氩气保护罩向第一侧移动时将工件平台置于氩气保护罩内，在座架上设置龙门架，在龙门架上设置伸缩位移平台，所述伸缩位移平台上安装激光头。本实用新型实现了非接触式复合3D抛光。
Description
技术领域
本实用新型涉及金属表面处理技术领域，具体涉及的是一种激光抛光装置。
背景技术
现有的金属材料表面抛光的常用技术中，主要有机械抛光和化学/电化学抛光等方法。其中自动化的抛光技术，例如电抛光、电化学抛光、磨削等，有诸多缺点，如会导致圆形边角，无法加工复杂构件的较深部区域，对于非平整表面和有边角的金属构件是不适用的，使用精密数控磨床加工，则会面临着编程的困难，以及不能对同一平面的不同区域进行区别抛光。
由于缺乏可行的对非平整表面的自动抛光技术，复杂金属件的抛光一般由手工来完成，往往存在高度依赖人工经验、缺乏一致性和稳定性、不利于整体结构件抛光、耗时久、成本高、效率低等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述问题，提供一种激光抛光装置，实现非接触式复合3D抛光。
复合3D激光抛光是一种新型的获得材料表面高光洁度的热加工方法。这项工艺内在本质是激光加热引起的材料表层重熔。无论是在宏观尺度或微观尺度进行的激光抛光工艺，材料粗糙表面经激光加热融化后形成的熔池在表面张力和重力的多向作用下，熔池内熔融材料通过流动将会重新分配在初始位置周围，从而在快速凝固后使绝大多数粗糙表面的峰谷高度差减小，由此获得对粗糙表面的抛光效果。
本实用新型采取的技术方案是：
一种激光抛光装置，其特征是，包括座架，座架上设置Y轴移动平台，在Y轴移动平台上的第一侧安装水平旋转电机，在水平旋转电机的主轴上设置竖直旋转电机，在竖直旋转电机主轴上设置工件平台，工件平台用于放置抛光工件，在Y轴移动平台的第二侧通过滑轨设置X轴移动平台，在X轴移动平台上设置氩气保护罩，所述氩气保护罩内充入氩气，所述氩气保护罩随X轴移动平台在X方向移动，使氩气保护罩向第一侧移动时将工件平台置于氩气保护罩内，在座架上设置龙门架，在龙门架上设置伸缩位移平台，所述伸缩位移平台上安装激光头，所述伸缩位移平台在龙门架上水平位移和竖直位移，驱动激光头对下方的工件平台上的工件进行激光抛光。
进一步，所述座架的一侧还设置气罐，所述气罐为氩气保护罩提供氩气。
进一步，所述水平旋转电机的转动角小于±95°。
进一步，所述激光头包括粗抛光激光头和精抛光激光头，分别设置在伸缩位移平台上。
进一步，所述伸缩位移平台通过Z轴进给电机实现竖直位移。
进一步，所述激光抛光装置封装在壳体内，所述壳体安装在座架上方，所述壳体的前方为安全门。
进一步，所述激光抛光装置还包括控制单元和报警单元，所述控制单元设置在所述壳体内，所述报警单元位于壳体上方。
进一步，所述Y轴移动平台的最大位移量为850mm，最大移动速率为30m/min。
进一步，所述X轴移动平台的最大位移量为500mm，最大移动速率为30m/min。
进一步，所述伸缩位移平台的最大竖直位移量为500mm，最大移动速率为30m/min。
本实用新型的有益效果是：
(1)实理“非接触式”抛光，不需要物理接触，不同于机械、化学或电学式抛光，且抛光速度远高于传统工艺；
(2)激光抛光的应用范围和适用的基材范围十分广泛；
(3)通过调控激光工艺参数，可进行不同产品的材料抛光。
附图说明
附图1是本实用新型的外形结构示意图；
附图2是本实用新型的内部示意图；
附图3是伸缩位移平台的局部放大图；
附图4是工作前氩气保护罩的局部位置放大图；
附图5是工作时氩气保护罩的局部位置放大图。
附图中的标号分别为：
1.壳体； 2.控制单元；
3.报警单元； 4.安全门；
5.座架； 6.Y轴移动平台；
7.水平旋转电机； 8.竖直旋转电机；
9.工件平台； 10.工件；
11.X轴移动平台； 12.氩气保护罩；
13.气罐； 14.龙门架；
15.伸缩位移平台； 16.激光头；
17.Z轴进给电机。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型激光抛光装置的具体实施方式作详细说明。
参见附图1，激光抛光装置外面设置壳体1，对装置进行保护，并提供安全的工作环境。在壳体1内或壳体1上设有控制单元2、报警单元3，控制单元2设置在壳体1内，报警单元3位于壳体1上方。在壳体1的前方设置安全门4，安全门4一侧为控制面板，控制面板对控制单元2进行操作。报警单元3安装在壳体1顶部，包括声光报警部件，当工作时出现故障或危险时，报警单元3发出声光报警。
参见附图2，在激光抛光装置的座架5上设置Y轴移动平台6，在Y轴移动平台6上的第一侧安装水平旋转电机7，在水平旋转电机7的主轴上设置竖直旋转电机8，在竖直旋转电机8主轴上设置工件平台9，工件平台9用于放置抛光工件10，在Y轴移动平台6的第二侧通过滑轨设置X轴移动平台11，在X轴移动平台11上设置氩气保护罩12，氩气保护罩12内充入氩气，氩气保护罩12随X轴移动平台11在X方向移动，使氩气保护罩12向第一侧移动时将工件平台9置于氩气保护罩12内，在座架5的一侧还设置气罐13，气罐13为氩气保护罩12提供氩气。控制单元2根据氩气保护罐内的气压实时从气罐13向氩气保护罩12内补充氩气。在座架5上设置龙门架14，在龙门架14上设置伸缩位移平台15，伸缩位移平台15上安装激光头16，伸缩位移平台15在龙门架14上水平位移和竖直位移，驱动激光头16对下方的工件平台9上的工件进行激光抛光。
参见附图3，伸缩位移平台15通过Z轴进给电机17实现竖直位移。在伸缩位移平台15上的激光头16包括粗抛光激光头16和精抛光激光头16，并排设置在伸缩位移平台15上。
Y轴移动平台6的最大位移量为850mm，最大移动速率为30m/min。X轴移动平台11的最大位移量为500mm，最大移动速率为30m/min。伸缩位移平台15的最大竖直位移量为500mm，最大移动速率为30m/min。水平旋转电机7和竖直旋转电机8的转速最大为300°/s。
参见附图2、4、5，利用激光抛光装置进行抛光过程如下：初始化设备，氩气保护罩12位于左侧，将待抛光工件10设置于工件平台9。启动设备，氩气保护罩12由X轴移动平台11送至工件平台9位置，使工件平台9位于氩气保护罩12内，开启气罐13充入氩入。上方的伸缩位移平台15调整位置后，使激光头16对准工件，启动激光发生器，调节好焦距，激光穿过氩气保护罩12的玻璃罩壳对工件进行激光抛光。抛光过程中，水平旋转电机7正逆时针翻转一定角度，使工件的两侧也能够受到激光照射，转动角一般小于±95°。同时，可使竖直旋转电机8转动，使工件的各部位都均匀都接受激光抛光。
本实用新型的激光抛光装置，可以对各种金属、金刚石、半导体材料、陶瓷、光学玻璃、蓝宝石衬底等硬脆难加工材料表面进行精密和超精密的非接触式脉冲激光抛光。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种激光抛光装置，其特征在于：包括座架，座架上设置Y轴移动平台，在Y轴移动平台上的第一侧安装水平旋转电机，在水平旋转电机的主轴上设置竖直旋转电机，在竖直旋转电机主轴上设置工件平台，工件平台用于放置抛光工件，在Y轴移动平台的第二侧通过滑轨设置X轴移动平台，在X轴移动平台上设置氩气保护罩，所述氩气保护罩内充入氩气，所述氩气保护罩随X轴移动平台在X方向移动，使氩气保护罩向第一侧移动时将工件平台置于氩气保护罩内，在座架上设置龙门架，在龙门架上设置伸缩位移平台，所述伸缩位移平台上安装激光头，所述伸缩位移平台在龙门架上水平位移和竖直位移，驱动激光头对下方的工件平台上的工件进行激光抛光。
2.根据权利要求1所述的激光抛光装置，其特征在于：所述座架的一侧还设置气罐，所述气罐为氩气保护罩提供氩气。
3.根据权利要求1所述的激光抛光装置，其特征在于：所述水平旋转电机的转动角小于±95°。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的激光抛光装置，其特征在于：所述激光头包括粗抛光激光头和精抛光激光头，分别设置在伸缩位移平台上。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的激光抛光装置，其特征在于：所述伸缩位移平台通过Z轴进给电机实现竖直位移。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的激光抛光装置，其特征在于：所述激光抛光装置封装在壳体内，所述壳体安装在座架上方，所述壳体的前方为安全门。
7.根据权利要求6所述的激光抛光装置，其特征在于：所述激光抛光装置还包括控制单元和报警单元，所述控制单元设置在所述壳体内，所述报警单元位于壳体上方。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的激光抛光装置，其特征在于：所述Y轴移动平台的最大位移量为850mm，最大移动速率为30m/min。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的激光抛光装置，其特征在于：所述X轴移动平台的最大位移量为500mm，最大移动速率为30m/min。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的激光抛光装置，其特征在于：所述伸缩位移平台的最大竖直位移量为500mm，最大移动速率为30m/min。
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|---|---|---|---|---|
| CN111112840A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-08 | 苏州协同创新智能制造装备有限公司 | 一种激光抛光设备 |
| CN111390392A (zh) * | 2020-04-03 | 2020-07-10 | 北京航空航天大学 | 一种用于半导体材料抛光的激光加工技术 |
| CN113118635A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-07-16 | 深圳信息职业技术学院 | 一种磁场激光抛光装置及方法 |
| CN113714645A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-11-30 | 深圳信息职业技术学院 | 激光抛光装置和激光抛光方法 |
| CN114888469A (zh) * | 2022-06-10 | 2022-08-12 | 北京工业大学 | 喷嘴及振镜激光焊接气体保护装置 |
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