CN217889857U - 一种多功能激光加工系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多功能激光加工系统：在机台上设有X轴滑轨、Y轴滑轨和Z轴滑轨，其中Y轴滑轨竖直设置，Y轴滑轨上滑动连接有激光头，所述X轴滑轨和Y轴滑轨水平设置并相互垂直，其中Y轴滑轨滑动连接在X轴滑轨上，所述Y轴滑轨上滑动连接有夹具。本实用新型多功能激光加工系统，通过设置三个不同方向的滑轨，并配合可更换镜片调节焦距的激光头以及可调节工作参数的激光器，能够实现激光毛化、激光淬火、激光自熔焊三种功能用途。

Description

一种多功能激光加工系统

技术领域

本实用新型属于激光加工技术领域，具体涉及一种多功能激光加工系统。

背景技术

随着激光加工技术的发展，激光加工设备在国内外各领域得到了广泛的运用，然而现有的激光加工设备大多以专用设备的形式出现，加工形式单一，自动化程度低，多次加工需要大量的人工操作。不能实现一部设备多种加工，无法满足对激光加工系统多功能、易扩展、自动化等需求，限制了科研人员对激光加工技术的深入研究，且现有的激光加工设备在加工时对于工件的夹紧效果较差，当在对加工平台进行调整时，容易使工件偏离既定的加工路线，导致工件达不到加工要求，浪费人力物力，降低工作效率。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种多功能激光加工系统，用以解决加工形式单一的问题。

本实用新型通过以下技术手段实现上述技术目的。

一种多功能激光加工系统：在机台上设有X轴滑轨、Y轴滑轨和Z轴滑轨，其中Z轴滑轨竖直设置，Z轴滑轨上滑动连接有激光头，所述X轴滑轨和Y轴滑轨水平设置并相互垂直，其中Y轴滑轨滑动连接在X轴滑轨上，所述Y轴滑轨上滑动连接有夹具。

进一步地，所述激光头由上至下依次包括导光插座、聚焦镜安装座、保护镜安装座和割嘴，所述聚焦镜安装座内安装有聚焦镜片，所述保护镜安装座内安装有激光保护镜片。

进一步地，所述聚焦镜安装座为可拆卸式结构，能够更换其内聚焦镜片。

进一步地，所述机台内设有激光器，激光器与所述导光插座之间通过激光导管相连。

进一步地，所述夹具包括旋转台和卡盘，所述旋转台水平设置，所述卡盘连接在旋转台上。

进一步地，所述Z轴滑轨上滑动连接有吊臂，所述激光头连接在吊臂远离Z轴滑轨的一端。

进一步地，所述X轴滑轨、Y轴滑轨、Z轴滑轨和夹具内设有电机并由电机驱动。

进一步地，在机台一侧设有控制终端，所述电机以及激光器均与控制终端电信号相连。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型提供了一种多功能激光加工系统，通过设置三个不同方向的滑轨，并配合可更换镜片调节焦距的激光头以及可调节工作参数的激光器，能够实现激光毛化、激光淬火、激光自熔焊三种功能用途。

(2)本实用新型激光加工系统激光器与激光头相分离，并由激光导光将两者相连，其中激光器设置在机台内部，由此可减轻Z轴滑轨及其上吊臂负担，便于激光头移动，另一方面设置在机台内部的激光器可选用可调选项更多的大型激光器，为实现多类型激光加工提保障。

附图说明

图1为本实用新型激光加工系统结构图；

图2为本实用新型激光头结构图；

图3为本实用新型夹具结构图。

附图标记：

1-机台； 2-X轴滑轨； 3-Y轴滑轨； 4-Z轴滑轨；

5-吊臂； 6-激光头； 61-导光插座； 62-聚焦镜安装座；

63-保护镜安装座； 64-割嘴； 7-夹具； 71-旋转台；

72-卡盘； 8-控制终端。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所示实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相通或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

一、硬件设备

如图1所示的激光加工系统，在机台1的台面上固定有X轴滑轨2和Z轴滑轨4，其中Z轴滑轨4竖直设置，Z轴滑轨4上滑动连接有吊臂5，在吊臂5远离Z轴滑轨4的一端连接有激光头6，激光头6的照射方向竖直向下；所述X轴滑轨2水平设置；在X轴滑轨2上滑动连接有Y轴滑轨3；所述Y轴滑轨3水平设置，并与X轴滑轨3相垂直；Y轴滑轨3上滑动连接有夹具7。

如图2所示，所述激光头6由上至下依次包括导光插座61、聚焦镜安装座62、保护镜安装座63和割嘴64，其中聚焦镜安装座62内安装有聚焦镜片，保护镜安装座63内安装有激光保护镜片。上述聚焦镜安装座62为可拆卸式结构，从而方便用户更换其内镜片，以应对不同的激光加工用途。在机台1内设置有激光器，激光器的激光输出端通过激光导管(光纤)连接至导光插座61(附图中未画出激光导管)，从而使用时通过激光器生成激光，之后经由激光导管输入进激光头6，最后在激光头6内依次经聚焦镜片和激光保护镜片，从割嘴64照射在待加工工件上。

如图3所示，所述夹具7包括旋转台71和卡盘72，其中旋转台71水平设置，所述卡盘72连接在旋转台71上，从而通过旋转台71的旋转能够带动卡盘72旋转；所述卡盘72用于夹持安装待加工工件。

上述X轴滑轨2、Y轴滑轨3、Z轴滑轨4以及夹具7内均设置有电机，并由电机驱动其上零部件运动。具体的：Z轴滑轨4内电机驱动吊臂5上下移动，X轴滑轨2内电机驱动Y轴滑轨平移，Y轴滑轨内电机驱动夹具7平移，夹具7内电机驱动旋转台71旋转。在机台1一侧还设置有控制终端8，上述各电机以及激光器均与控制终端8电信号相连，并受其统一操控。

二、操作说明

上述激光加工系统包括激光毛化、激光淬火、激光自熔焊三种功能用途，其中：

(1)激光毛化时：按工件材料及加工要求，调整激光器的激光功率P和激光脉宽τ。之后通过X轴滑轨2调整工件位置，使激光头6对准工件轴线，并通过Z轴滑轨4调整激光头6高度，使得激光焦点正好处于工件表面。加工时，由激光器输出脉冲串组，脉冲串组形式为时间△t内激光以一连串小脉冲形成输出；同时通过旋转台71使工件缓慢转动、通过Y轴滑轨3使工件缓慢移动，最终以此方式在工件表面加工出螺旋扫描线形式的毛化点阵。

(2)激光淬火时：按工件材料及加工要求，调整激光器输出功率P，光斑直径D，扫描速度v。之后通过X轴滑轨2调整工件位置，使激光头6对准工件轴线，并通过Z轴滑轨4调整激光头6高度，使得离焦量控制在20～30mm。在加工时，通过调节滑轨移速、旋转台71转速以及激光的开关通断，可以使激光束在工件上扫描形成各种所需的激光淬火硬化网纹图案。

(3)激光自熔焊时：通过更换聚焦镜安装座62内的聚焦镜片，使激光焦点位于割嘴64下方10mm处；并根据工件材料及加工要求，调整激光器输出功率P，光斑直径D，扫描速度v。之后通过Z轴滑轨4调整激光头6高度，通过X轴滑轨2和Y轴滑轨3调整工件位置，以使激光头6对准焊缝。之后在加工时，通过X轴滑轨2或Y轴滑轨3，使工件沿焊接方向移动以完成激光自熔焊作业。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变形均属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种多功能激光加工系统，其特征在于：在机台(1)上设有X轴滑轨(2)、Y轴滑轨(3)和Z轴滑轨(4)，其中Z轴滑轨(4)竖直设置，Z轴滑轨(4)上滑动连接有激光头(6)，所述X轴滑轨(2)和Y轴滑轨(3)水平设置并相互垂直，其中Y轴滑轨(3)滑动连接在X轴滑轨(2)上，所述Y轴滑轨(3)上滑动连接有夹具(7)。

2.根据权利要求1所述的激光加工系统，其特征在于：所述激光头(6)由上至下依次包括导光插座(61)、聚焦镜安装座(62)、保护镜安装座(63)和割嘴(64)，所述聚焦镜安装座(62)内安装有聚焦镜片，所述保护镜安装座(63)内安装有激光保护镜片。

3.根据权利要求2所述的激光加工系统，其特征在于：所述聚焦镜安装座(62)为可拆卸式结构，能够更换其内聚焦镜片。

4.根据权利要求2所述的激光加工系统，其特征在于：所述机台(1)内设有激光器，激光器与所述导光插座(61)之间通过激光导管相连。

5.根据权利要求1所述的激光加工系统，其特征在于：所述夹具(7)包括旋转台(71)和卡盘(72)，所述旋转台(71)水平设置，所述卡盘(72)连接在旋转台(71)上。

6.根据权利要求1所述的激光加工系统，其特征在于：所述Z轴滑轨(4)上滑动连接有吊臂(5)，所述激光头(6)连接在吊臂(5)远离Z轴滑轨(4)的一端。

7.根据权利要求4所述的激光加工系统，其特征在于：所述X轴滑轨(2)、Y轴滑轨(3)、Z轴滑轨(4)和夹具(7)内设有电机并由电机驱动。

8.根据权利要求7所述的激光加工系统，其特征在于：在机台(1)一侧设有控制终端(8)，所述电机以及激光器均与控制终端(8)电信号相连。

Images