一種六軸柔性雷射加工機的製作方法
2023-04-29 07:22:11 2
專利名稱：一種六軸柔性雷射加工機的製作方法
技術領域：
本技術涉及雷射加工技術，特別是複雜曲面雷射表面硬化和修復領域，主要應用於提聞大型ホ旲具使用壽命和減少精密ホ旲具的熱處通變形等。
背景技術：
大型模具的表面硬化和大型異形件現修復，歷來都是ー個難題。目前，國內外都是用CO2大功率雷射器進行雷射表面淬火和雷射表面熔覆。CO2大功率雷射器及其光路系統固在雷射加工機上，並通過X、Y、Z軸數控移動將雷射傳輸出聚焦在エ件表面的加工區，通過雷射參數的控制來實現雷射表面淬火和雷射表面熔覆。 現有雷射表面加工機雖在模具表面和大型異形件表面處理方面發揮了較大的作用，但也有明顯的技術不足I)エ件放置在坐標工作檯上，對小エ件比較方便，而大、中エ件就十分困難；2)裝夾大型エ件不僅需要特大型精密工作檯，而且搬運也很困難；3)現有的雷射加工機中雖也採用光纖傳輸聚焦，但無法將雷射束引導到複雜曲面加工點的法向方向，也不能保證焦點就在エ件的表面，從而影響表面加工質量；4)對於模具和大型異形件的關鍵部位常規熱處理，通常是由人工採用火焰硬化，火焰淬硬局限性很多，如硬度低、易變形、開裂，後續還需深加工修正。本發明ー種六軸柔性雷射加工機，其採用基於柔性系統對複雜曲面(含曲面形狀的機械零件、模具型腔等)進行雷射表面硬化和修復，不僅可以解決以上問題，還能針對模具表面和大型異形件表面進行熱處理，提高表面的硬度、耐磨性和耐蝕性，在很大程度上提高了模具的表面性能。
發明內容為解決大型模具的表面硬化和大型異形件現場修復難題而開發的六軸柔性雷射加工機，能夠提高大型模具使用壽命並減少精密模具的熱處理變形，以保證雷射表面加工的精準度和質量。本發明提供的技術方案如下一種六軸柔性雷射加工機,包括大功率雷射器、光纖傳導聚焦系統、控制中心(エ控機及其6軸控制軟體)、6個自由度的機械手、電源裝置、輔助裝置等。所述電源裝置給整個雷射加工機提供工作電源。所述輔助裝置包括工具機及運動部件，其特徵是エ件放置於輔助裝置之上，並在控制中心的動作下將エ件傳輸至待加工區。所述控制中心通過エ控機和6軸控制軟體來控制柔性6軸機械手、大功率雷射器及輔助裝置的動作，其中6軸機械手在控制中心的操控下，可以在三維空間任意運動，同時控制中心通過大功率雷射加工器將雷射發射至光纖傳導聚焦系統並在其動作之下將雷射引導至複雜曲面各加工點的法向方向，且聚焦在エ件表面。因此，本發明ー種六軸柔性雷射加工機，可以根據控制中心來操縱6個自由度機械手，並藉助於光纖傳導聚焦精準地進行雷射表面熱處理或高質量的表面修復。[0011]本發明的有益效果I、本發明採用柔性光纖傳導大功率雷射束及其聚焦系統將雷射引導並聚焦至加エ區，因而被加工エ件不必放在與雷射系統剛性相連的坐標工作檯上。這樣，雷射加工機可以不需大型坐標工作檯，而且還可以遠離雷射器，實現生產現場在線加工；2、通過六軸機械手柔性系統和光纖傳導大功率雷射柔性系統，可將大功率雷射束傳輸到複雜曲面各加工點的法向方向，並聚焦在エ件表面，能大大提高雷射表面加工的精準度和質量；3、節能環保，現場處理加工方便可行，可提告效率70% ；4、大型零件處理和修復的直接效益更高，可降低成本50%以上。
以下結合附圖
和實施例對本發明進ー步說明。圖I是本發明的結構圖。圖I中I.電源，2.控制中心，3.大功率雷射器，4.輔助裝置，5.光纖傳導聚焦系統，6. 6軸機械手，7.待加工件。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進ー步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。圖I中，市電經電源I處理後，給六軸柔性雷射加工機提供所需工作電源。所述控制中心2通過控制軟體與大功率雷射器3、輔助裝置4、光纖傳導聚焦系統5、6軸機械手6實現實時連接。所述6軸機械手6在控制中心2的操控下，可以在三維空間任意運動，同時控制中心2通過大功率雷射器3將雷射發射至光纖傳導聚焦系統5並在其動作之下將雷射引導至複雜曲面待加工件7的各個方向，且聚焦在待加工件7的表面。
權利要求1.一種六軸柔性雷射加工機，包括控制中心、大功率雷射器、光纖傳導聚焦系統、6個自由度的機械手、電源裝置及輔助裝置等。
2.根據權利要求I所述的控制中心，其特徵是控制中心包括エ控機和六軸控制軟體。
3.根據權利要求I所述的六軸柔性雷射加工機，其特徵是六軸柔性雷射加工機是採用六軸控制軟體來控制6軸機械手。
4.根據權利要求I所述的六軸柔性雷射加工機,其特徵是控制中心通過大功率雷射加工器將雷射發射至光纖傳導聚焦系統並在其動作之下將雷射引導至複雜曲面各加工點的法向方向，且聚焦在エ件表面。
專利摘要一種六軸柔性雷射加工機，包括大功率雷射器、光纖傳導聚焦系統、控制中心(工控機及其6軸控制軟體)、6個自由度的機械手、電源裝置、輔助裝置等。本實用新型提供的一種六軸柔性雷射加工機，可以根據控制中心來操縱6個自由度機械手，並藉助於光纖傳導聚焦精準地進行雷射表面熱處理或高質量的表面修復。
文檔編號C21D1/09GK202390475SQ201120089479
公開日2012年8月22日 申請日期2011年3月29日 優先權日2011年3月29日
發明者楊超翔, 許波 申請人:上海大量精密機械有限公司