專利名稱：流動(dòng)式激光表面處理機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光加工機(jī)，特別是一種流動(dòng)式激光表面處理機(jī)。
背景技術(shù)：
激光表面處理工藝已在我國(guó)逐步推廣，所使用的設(shè)備均為固定式激光表面處理機(jī)，其激光器、導(dǎo)光柜、激光加工機(jī)床、數(shù)控操作柜和其他輔助設(shè)備分別定位固定安裝在加工車間內(nèi)，成為“固定式激光加工站”。由于激光表面處理機(jī)的一次性投資費(fèi)用較高，而且對(duì)一個(gè)企業(yè)而言，激光表面處理機(jī)的設(shè)備利用率不會(huì)太高，所以一般的企業(yè)大多不想自身安裝這種設(shè)備，但他們確有一批工件需用激光進(jìn)行表面處理，而且往往這些要處理的工件又是大件，起吊和搬運(yùn)都不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為適應(yīng)這種市場(chǎng)需要提供一種流動(dòng)式激光表面處理機(jī)，或者說(shuō)是一種“流動(dòng)式激光加工站”。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種流動(dòng)式激光表面處理機(jī)，包括數(shù)控激光加工機(jī)床、大功率CO2激光器和機(jī)床光路系統(tǒng)，其特點(diǎn)是所述的數(shù)控激光加工機(jī)床是折疊式懸臂數(shù)控激光加工機(jī)床，該折疊式懸臂數(shù)控激光加工機(jī)床、大功率CO2激光器、導(dǎo)光箱和操作控制柜都安裝在一個(gè)共同的底盤上，所述大功率CO2激光器的激光器本體固定在激光器電源柜的上面，導(dǎo)光箱固定在操作控制柜上面，折疊式懸臂數(shù)控激光加工機(jī)床位于所述大功率CO2激光器和操作控制柜的前面。
所述的折疊式懸臂數(shù)控激光加工機(jī)床由縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)、橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)和機(jī)床支承架組成，機(jī)床支承架固定在底盤上，位于激光器電源柜和操作控制柜的前面。
所述的縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)主要由縱梁、滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副、滾珠絲杠副、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速齒輪和縱移滑板組成，該縱梁為開(kāi)式框形結(jié)構(gòu)，滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副、滾珠絲杠副、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速齒輪均安裝在縱梁內(nèi)，兩根滾動(dòng)直線導(dǎo)軌為側(cè)裝形式布置，用螺釘固定在縱梁的鋼梁上，滾珠絲杠位于兩滾動(dòng)直線導(dǎo)軌之中間，其兩端用軸承座支承，縱移滑板用螺釘固定在滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的滑板上，縱移滑板由滾珠絲杠副的螺母帶動(dòng)，沿滾動(dòng)直線導(dǎo)軌滑行。
所述的橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)主要由橫梁、滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副、滾珠絲杠副、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速齒輪箱和橫移滑板組成，該橫梁為框形結(jié)構(gòu)，滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副、滾珠絲杠副、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速齒輪箱均安裝在橫梁上，兩根滾動(dòng)直線導(dǎo)軌為側(cè)裝形式布置，用螺釘固定在橫梁內(nèi)，滾珠絲杠位于兩根滾動(dòng)直線導(dǎo)軌的中間，其兩端用軸承座支承，減速齒輪箱用螺釘固定在橫梁的尾端，驅(qū)動(dòng)電機(jī)用螺釘固定在減速齒輪箱上，橫移滑板用螺釘固定在滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的滑塊上，橫移滑板由滾珠絲杠副的螺母帶動(dòng)，沿滾動(dòng)直線導(dǎo)軌滑行；橫梁為懸臂式安裝，其一端固定在縱移滑板上，固定的形式是一側(cè)用鉸鏈構(gòu)成鉸鏈活動(dòng)連接，一側(cè)用螺栓作固定連接。
所述的機(jī)床光路系統(tǒng)由第一水平轉(zhuǎn)折鏡、第二水平轉(zhuǎn)折鏡、垂直轉(zhuǎn)折鏡和聚焦鏡組成，第一水平轉(zhuǎn)折鏡固定在縱梁的前端，第二水平轉(zhuǎn)折鏡固定在縱移滑板上，垂直轉(zhuǎn)折鏡固定在框架形橫移滑板的頂端，橫移滑板下端的螺紋接口用來(lái)連接導(dǎo)光接筒，導(dǎo)光接筒和聚焦鏡之間也用螺紋連接。
所述的導(dǎo)光接筒配備有一組長(zhǎng)短不同的接筒，可供具體情況選用，所述的聚焦鏡本身帶有微調(diào)機(jī)構(gòu)。
所述的導(dǎo)光箱內(nèi)裝有功率計(jì)、電控氣動(dòng)光閘、水平轉(zhuǎn)折鏡和同軸瞄準(zhǔn)系統(tǒng)。
所述的折疊式懸臂數(shù)控激光加工機(jī)床、大功率CO2激光器、導(dǎo)光箱、操作控制柜與底盤及其相互之間，既可用螺栓聯(lián)結(jié)，也可采用焊接方式聯(lián)結(jié)在一起。
所述的電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)，也可為伺服電機(jī)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)1.激光加工機(jī)床一般具備三維直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，為了便于搬運(yùn)，本實(shí)用新型將激光加工機(jī)床作了簡(jiǎn)化處理。本實(shí)用新型的折疊式懸臂數(shù)控激光加工機(jī)床僅用兩維直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)聚焦鏡作縱向和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，省去了豎向進(jìn)給機(jī)構(gòu)。而用變換導(dǎo)光接筒的辦法實(shí)現(xiàn)聚焦鏡的階梯式豎向調(diào)節(jié)，并用聚焦鏡本身的微調(diào)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)焦距的豎向微調(diào)。工件必須的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)則利用用戶工作現(xiàn)場(chǎng)提供的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣便可以實(shí)現(xiàn)激光束相對(duì)于被處理工件的掃描運(yùn)動(dòng)，達(dá)到對(duì)工件進(jìn)行激光表面處理的目的。
2.本實(shí)用新型的折疊式懸臂橫梁固定在縱移滑板上，其固定方式是一側(cè)為鉸鏈連接，另一側(cè)為螺栓連接。激光加工機(jī)在搬運(yùn)時(shí)，將上述一側(cè)的螺栓松開(kāi)，使懸臂橫梁繞鉸鏈軸轉(zhuǎn)動(dòng)到與縱梁相貼合。激光加工機(jī)工作時(shí)，將懸臂橫梁又轉(zhuǎn)回到與縱梁相垂直的位置，并用所述的螺栓與縱移滑板固定。
3.本實(shí)用新型的聚焦鏡的豎向調(diào)節(jié)，是利用變換長(zhǎng)短不同的導(dǎo)光接筒和調(diào)節(jié)聚焦鏡本身的微調(diào)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
4.本實(shí)用新型的激光器采用現(xiàn)在常用的1.5-3kW的CO2激光器，導(dǎo)光設(shè)備采用的激光功率計(jì)、電控氣動(dòng)光閘、轉(zhuǎn)折鏡、氦氖同軸瞄準(zhǔn)系統(tǒng)均是現(xiàn)在常用的器件，加工機(jī)床所用的滾動(dòng)直線導(dǎo)軌、滾珠絲杠也都是專業(yè)廠家生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)器件。所以本實(shí)用新型易于實(shí)現(xiàn)。
5.本實(shí)用新型可以對(duì)軸類、平面類工件進(jìn)行激光表面相變、熔凝、熔覆和合金化處理，特別適用于對(duì)大型工件作局部修復(fù)。


圖1為本實(shí)用新型流動(dòng)式激光表面處理機(jī)最佳實(shí)施例的主視圖，圖2為本實(shí)用新型流動(dòng)式激光表面處理機(jī)最佳實(shí)施例的頂視圖，圖3為本實(shí)用新型流動(dòng)式激光表面處理機(jī)最佳實(shí)施例的左側(cè)視圖，圖4為本實(shí)用新型流動(dòng)式激光表面處理機(jī)最佳實(shí)施例的右側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
先請(qǐng)參閱圖1、圖2、圖3和圖4，圖1、圖2、圖3和圖4是本實(shí)用新型流動(dòng)式激光表面處理機(jī)最佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可見(jiàn)，本實(shí)用新型流動(dòng)式激光表面處理機(jī)由折疊式懸臂激光加工機(jī)床1、工業(yè)用大功率CO2激光器2、導(dǎo)光箱3、操作控制柜4、底盤5和機(jī)床光路系統(tǒng)6所組成。折疊式懸臂激光加工機(jī)床1、工業(yè)用大功率CO2激光器2、導(dǎo)光箱3、操作控制柜4都安裝在底盤5上，相互間用螺栓聯(lián)結(jié)，形成結(jié)構(gòu)緊湊、相對(duì)位置固定、可以整體吊裝和運(yùn)輸?shù)恼w。
工業(yè)用大功率CO2激光器2包括激光器本體2.1和激光器電源柜2.2兩大部分。激光器電源柜2.2直接固定在底盤5上。激光器本體2.1固定在激光器電源柜2.2的頂部。見(jiàn)圖4。
操作控制柜4固定在底盤5上，位于激光器電源柜2.2的左側(cè)。導(dǎo)光箱3固定在操作控制柜4的頂部。見(jiàn)圖1和圖4。
折疊式懸臂激光加工機(jī)床1由縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)1.1、橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)1.2、機(jī)床支承架1.3組成。機(jī)床支承架1.3固定在底盤5上，位于激光器電源柜2.2和操作控制柜4的前面。見(jiàn)圖1。
折疊式懸臂激光加工機(jī)床1的縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)1.1主要由縱梁1.1.1、滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副1.1.2、滾珠絲杠副1.1.3、驅(qū)動(dòng)電機(jī)1.1.4、減速齒輪箱1.1.5和縱移滑板1.1.6組成。縱梁1.1.1為開(kāi)式框形結(jié)構(gòu)，滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副1.1.2、滾珠絲杠副1.1.3、驅(qū)動(dòng)電機(jī)1.1.4和減速齒輪箱1.1.5均安裝在縱梁1.1.1內(nèi)。兩根滾動(dòng)直線導(dǎo)軌1.1.2為側(cè)裝形式布置，用螺釘固定在縱梁1.1.1的鋼梁1.1.7上。滾珠絲杠1.1.3位于兩滾動(dòng)直線導(dǎo)軌1.1.2中間，其兩端用軸承座1.1.8和1.1.9支承。縱移滑板1.1.6用螺釘固定在滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副112的滑板(圖中未示)上?？v移滑板1.1.5由滾珠絲杠副112的螺母(圖中未示)帶動(dòng)，沿滾動(dòng)直線導(dǎo)軌1.1.2滑行。見(jiàn)圖3。
折疊式懸臂激光加工機(jī)床1的橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)1.2主要由橫梁1.2.1、滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副1.2.2、滾珠絲杠副1.2.3、驅(qū)動(dòng)電機(jī)1.2.4、減速齒輪箱1.2.5、橫移滑板1.2.6組成。橫梁1.2.1為框形結(jié)構(gòu)，滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副1.2.2、滾珠絲杠副1.2.3、驅(qū)動(dòng)電機(jī)1..2.4和減速齒輪箱1.2.5均安裝在橫梁1.2.1上。兩根滾動(dòng)直線導(dǎo)軌1.2.2為側(cè)裝形式布置，用螺釘固定在橫梁1.2.1內(nèi)。滾珠絲杠1.2.3位于兩根滾動(dòng)直線導(dǎo)軌1.2.2的中間，其兩端用軸承座1.2.7和1.2.8支承。減速齒輪箱1.2.5用螺釘固定在橫梁1.2.1的尾端，驅(qū)動(dòng)電機(jī)1.2.4用螺釘固定在減速齒輪箱1.2.5上。橫移滑板1.2.6用螺釘固定在滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副122的滑塊(圖中未示)上。橫移滑板126由滾珠絲杠副123的螺母(圖中未示)帶動(dòng)，沿滾動(dòng)直線導(dǎo)軌1.2.2滑行。見(jiàn)圖1。
橫梁1.2.1為懸臂式安裝，其一端固定的縱移滑板1.1.6上。固定的形式是一側(cè)用鉸鏈1.2.9構(gòu)成鉸鏈活動(dòng)連接，一側(cè)用螺栓1.2.10作固定連接。機(jī)床在搬運(yùn)的過(guò)程中，將懸臂橫梁1.2.1轉(zhuǎn)到與縱梁1.1.1相貼合的位置；機(jī)床工作時(shí)，再將懸臂式橫梁1.2.1轉(zhuǎn)回到與縱梁1.1.1相垂直的位置并加以固定。
導(dǎo)光箱3內(nèi)裝有功率計(jì)、電控氣動(dòng)光閘、水平轉(zhuǎn)折鏡。它們分別用于測(cè)量從激光器輸出的激光功率、控制激光束的通斷、將激光束傳給機(jī)床光路系統(tǒng)。導(dǎo)光箱3內(nèi)還裝有激光吸收池和氦氖同軸瞄準(zhǔn)系統(tǒng)(圖中未示)。這些都是通用器件，具體連接關(guān)系眾所周知，在此不贅述。
機(jī)床的光路系統(tǒng)6由第一水平轉(zhuǎn)折鏡6.1、第二水平轉(zhuǎn)折鏡6.2、垂直轉(zhuǎn)折鏡6.3和聚焦鏡6.4組成。水平轉(zhuǎn)折鏡6.1固定在縱梁1.1.1的前端，水平轉(zhuǎn)折鏡6.2固定在縱移滑板1.1.5上，垂直轉(zhuǎn)折鏡6.3固定在框架形橫移滑板1.2.6的頂端，橫移滑板1.2.6下端的螺紋接口用來(lái)連接導(dǎo)光接筒6.5，導(dǎo)光接筒6.5和聚焦鏡6.4之間也用螺紋連接。導(dǎo)光接筒6.5配備有一組長(zhǎng)短不同的接筒供選用，用換接不同長(zhǎng)度導(dǎo)光接筒的方法，可以調(diào)整聚焦鏡6.4與被加工工件的距離。聚焦鏡6.4本身帶有微調(diào)機(jī)構(gòu)6.6，用來(lái)精細(xì)微調(diào)焦距。
經(jīng)試用證明本實(shí)用新型流動(dòng)式激光表面處理機(jī)便于用汽車整體吊運(yùn)，卸到工作現(xiàn)場(chǎng)后，調(diào)整好與工件的相對(duì)位置，接通電源，便可開(kāi)機(jī)工作。
綜上所述，本實(shí)用新型流動(dòng)式激光表面處理機(jī)具體結(jié)構(gòu)一體化、光路結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠、便于整體吊裝、搬運(yùn)和適于流動(dòng)使用的特點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種流動(dòng)式激光表面處理機(jī)，包括數(shù)控激光加工機(jī)床(1)、大功率CO2激光器(2)和機(jī)床光路系統(tǒng)(6)，其特征在于所述的數(shù)控激光加工機(jī)床(1)是折疊式懸臂數(shù)控激光加工機(jī)床(1)，所述的折疊式懸臂數(shù)控激光加工機(jī)床(1)、大功率CO2激光器(2)、導(dǎo)光箱(3)和操作控制柜(4)都安裝在一個(gè)共同的底盤(5)上，所述大功率CO2激光器(2)的激光器本體(2.1)固定在激光器電源柜(2.2)的上面，導(dǎo)光箱(3)固定在操作控制柜(4)上面，折疊式懸臂數(shù)控激光加工機(jī)床(1)位于所述大功率CO2激光器(2)和操作控制柜(4)的前面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流動(dòng)式激光表面處理機(jī)，其特征在于所述的折疊式懸臂數(shù)控激光加工機(jī)床(1)由縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)(1.1)、橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)(1.2)和機(jī)床支承架(1.3)組成，機(jī)床支承架(1.3)固定在底盤(5)上，位于激光器電源柜(2.2)和操作控制柜(4)的前面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流動(dòng)式激光表面處理機(jī)，其特征在于所述的縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)(1.1)主要由縱梁(1.1.1)、滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副(1.1.2)、滾珠絲杠副(1.1.3)、電機(jī)(1.1.4)和減速齒輪(1.1.5)和縱移滑板(1.1.6)組成，該縱梁(1.1.1)為開(kāi)式框形結(jié)構(gòu)，滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副(1.1.2)、滾珠絲杠副(1.1.3)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)(1.1.4)和減速齒輪(1.1.5)均安裝在縱梁(1.1.1)內(nèi)，兩根滾動(dòng)直線導(dǎo)軌(1.1.2)為側(cè)裝形式布置，用螺釘固定在縱梁(1.1.1)的鋼梁(1.1.7)上，滾珠絲杠(1.1.3)位于兩滾動(dòng)直線導(dǎo)軌(1.1.2)之中間，其兩端用軸承座(1.1.8)和(1.1.9)支承，縱移滑板(1.1.6)用螺釘固定在滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副(1.1.2)的滑板上，縱移滑板(1.1.6)由滾珠絲杠副(1.1.2)的螺母帶動(dòng)，沿滾動(dòng)直線導(dǎo)軌(1.1.2)滑行。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流動(dòng)式激光表面處理機(jī)，其特征在于所述的橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)(1.2)主要由橫梁(1.2.1)、滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副(1.2.2)、滾珠絲杠副(1.2.3)、電機(jī)(1.2.4)、減速齒輪箱(1.2.5)和橫移滑板(1.2.6)組成，該橫梁(1.2.1)為框形結(jié)構(gòu)，滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副(1.2.2)、滾珠絲杠副(1.2.3)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)(1.2.4)和減速齒輪箱(1.2.5)均安裝在橫梁(1.2.1)上，兩根滾動(dòng)直線導(dǎo)軌(1.2.2)為側(cè)裝形式布置，用螺釘固定在橫梁(1.2.1)內(nèi)，滾珠絲杠(1.2.3)位于兩根滾動(dòng)直線導(dǎo)軌(1.2.2)的中間，其兩端用軸承座(1.2.7)和(1.2.8)支承，減速齒輪箱(1.2.5)用螺釘固定在橫梁(1.2.1)的尾端，驅(qū)動(dòng)電機(jī)(1.2.4)用螺釘固定在減速齒輪箱(1.2.5)上，橫移滑板(1.2.6)用螺釘固定在滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副(1.2.2)的滑塊上，橫移滑板(1.2.6)由滾珠絲杠副(1.2.3)的螺母帶動(dòng)，沿滾動(dòng)直線導(dǎo)軌(1.2.2)滑行；橫梁(1.2.1)為懸臂式安裝，其一端固定在縱移滑板(1.1.6)上，固定的形式是一側(cè)用鉸鏈(1.2.9)構(gòu)成鉸鏈活動(dòng)連接，一側(cè)用螺栓(1.2.10)作固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流動(dòng)式激光表面處理機(jī)，其特征在于所述的機(jī)床光路系統(tǒng)(6)由第一水平轉(zhuǎn)折鏡(6.1)、第二水平轉(zhuǎn)折鏡(6.2)、垂直轉(zhuǎn)折鏡(6.3)和聚焦鏡(6.4)組成，第一水平轉(zhuǎn)折鏡(6.1)固定在縱梁(1.1.1)的前端，第二水平轉(zhuǎn)折鏡(6.2)固定在縱移滑板(1.1.6)上，垂直轉(zhuǎn)折鏡(6.3)固定在框架形橫移滑板(1.2.6)的頂端，橫移滑板(1.2.6)下端的螺紋接口用來(lái)連接導(dǎo)光接筒(6.5)，導(dǎo)光接筒(6.5)和聚焦鏡(6.4)之間也用螺紋連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的流動(dòng)式激光表面處理機(jī)，其特征在于所述的導(dǎo)光接筒(6.5)為一組長(zhǎng)短不同的接筒，可供選用，所述的聚焦鏡(6.4)帶有微調(diào)機(jī)構(gòu)(6.6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所術(shù)的流動(dòng)式激光表面處理機(jī)，其特征在于所述的導(dǎo)光箱(3)內(nèi)裝有功率計(jì)、電控氣動(dòng)光閘、水平轉(zhuǎn)折鏡和同軸瞄準(zhǔn)系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流動(dòng)式激光表面處理機(jī)，其特征在于所述的折疊式懸臂數(shù)控激光加工機(jī)床(1)、大功率CO2激光器(2)、導(dǎo)光箱(3)、操作控制柜(2)與底盤(5)及其相互之間，既可用螺栓聯(lián)結(jié)，也可采用焊接方式聯(lián)結(jié)在一起。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的流動(dòng)式激光表面處理機(jī)，其特征在于所述的電機(jī)(1.1.4)為步進(jìn)電機(jī)，也可是伺服電機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的流動(dòng)式激光表面處理機(jī)，其特征在于所述的電機(jī)(1.2.4)為步進(jìn)電機(jī)，也可是伺服電機(jī)。
專利摘要一種流動(dòng)式激光表面處理機(jī)，包括數(shù)控激光加工機(jī)床、大功率CO
文檔編號(hào)B23K26/08GK2647489SQ0321009
公開(kāi)日2004年10月13日 申請(qǐng)日期2003年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月27日
發(fā)明者柴洪鈞, 姜顯忠, 沈俊泉, 趙欽, 蘇寶蓉 申請(qǐng)人:上海富通激光工程技術(shù)研究所