專利名稱：收口螺母的激光加工設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于激光加工設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種對航空緊固件的激光加工設(shè)備。
背景技術(shù)：
激光加工是激光系統(tǒng)最普遍的應(yīng)用之一，根據(jù)激光束與材料相互作用的機理，可以將激光加工分為激光熱加工與激光化學(xué)反應(yīng)加工，其中，激光熱加工是指利用激光束投射到材料的表面產(chǎn)生熱效應(yīng)來完成加工過程，包括激光焊接，激光切割，激光打標(biāo)，激光鉆孔和微加工等。由于激光具有高亮度，高方向性，高單色性和高相干性四大特性，因此就給激光加工帶來了一些其他加工方法所不具備的特點，由于它是無接觸加工，對工件無直接沖擊，因此無機械變形；激光加工過程無刀具磨損，無切削力作用于工件；激光加工過程中激光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，對非激光照射部位沒有或影響很小，因此，其熱影響區(qū)小，熱變形小無需后續(xù)加工，由于激光束易于導(dǎo)向、聚集、實現(xiàn)方向的變換，極易與數(shù)控系統(tǒng)配合實現(xiàn)對復(fù)雜工件進(jìn)行加工，因此它是一種極為靈活的加工方法，生產(chǎn)效率高，力口工質(zhì)量穩(wěn)定可靠，經(jīng)濟效益和社會效益好。激光加工作為先進(jìn)制造技術(shù)已廣泛應(yīng)用于汽車、電子、航空、機械制造等重要部門對提高產(chǎn)品質(zhì)量、勞動生產(chǎn)效率、自動化、減少材料消耗等起到越來越重要的作用。采用線切割的傳統(tǒng)辦法加工收口螺母，需要將螺母擠壓在兩塊模具板之間，完成一個于六角收口螺母的切割，需要重復(fù)安裝三次螺母，并且單次安裝時在兩塊模具間安放的螺母數(shù)量有限，從而極大地降低了收口螺母的生產(chǎn)效率。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型要解決的問題是提供一種高質(zhì)量、高效率的收口螺母的激光加工設(shè)備。本實用新型的技術(shù)方案是:一種收口螺母的激光加工設(shè)備，包括激光系統(tǒng)，所述激光系統(tǒng)包括激光發(fā)射器、激光分路器與激光切割器，所述激光切割器主體設(shè)置有豎直方向的通孔，所述激光切割器內(nèi)通孔的孔壁上等間距地間隔設(shè)有激光反光鏡和激光接收器，所述激光反光鏡和激光接收器呈鏡像對稱設(shè)置。所述激光發(fā)射器發(fā)射出激光，經(jīng)過所述激光分路器處理后到達(dá)所述激光反光鏡，所述激光反光鏡反射激光并穿透待切割螺母上表面進(jìn)行切割后，到達(dá)所述激光接收器。所述激光反光鏡上方的所述激光切割器內(nèi)通孔的孔壁中設(shè)有豎直方向的激光通道。 所述激光反光鏡和激光接收器通過法蘭盤安裝并固定在所述激光切割器內(nèi)通孔的孔壁上，所述法蘭盤內(nèi)部設(shè)有冷卻液。[0012]所述激光切割器可上下移動地套設(shè)在所述激光分路器上，所述激光切割器外側(cè)設(shè)置有運動控制器，所述運動控制器控制所述激光切割器的上下運動。還包括傳動系統(tǒng)，所述傳動系統(tǒng)包括傳送帶和傳動輪，所述傳送帶上等間距設(shè)有夾持所述螺母的夾具，所述傳動輪帶動所述傳送帶運動。所述夾具的形狀及大小可調(diào)。本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是:1.切割精度高；2.切割效率高；3.提高工件質(zhì)量；4.本實用新型的激光切割技術(shù)可以與數(shù)控系統(tǒng)配合實現(xiàn)對收口螺母的切割加工，實現(xiàn)收口螺母在工業(yè)生產(chǎn)中的高度自動化、大規(guī)模、高效率生產(chǎn)。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實用新型激光切割器的結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本實用新型切割前的收口螺母結(jié)構(gòu)示意圖圖4為本實用新型切割后的收口螺母結(jié)構(gòu)示意圖圖中:I激光發(fā)射器 2激光分路器 3激光反光鏡 4激光接收器5激光切割器 6傳送帶 7夾具8傳動輪 9激光束10運動控制器 11激光通道 12收口螺母 13收口槽
具體實施方式
下面根據(jù)附圖對本實用新型的一個實施例進(jìn)行介紹:如圖1所示:本實用新型提供一種收口螺母的激光加工設(shè)備，包括激光系統(tǒng)和傳送系統(tǒng)。激光系統(tǒng)包括半導(dǎo)體激光發(fā)射器1、激光分路器2、激光反光鏡3、激光接收器4與激光切割器5。其中激光分路器2將半導(dǎo)體激光發(fā)射器I發(fā)射的一束激光分為三個激光束9，這三個激光束9在經(jīng)過激光反光鏡3照射到工件(收口螺母12)表面，半導(dǎo)體激光發(fā)射器I與激光分路器2作為外部固定裝置安裝在機床上。激光切割器5的上部套設(shè)在激光分路器2上，激光切割器5可以沿著激光分路器2做垂直方向的運動，方便激光切割器5切割時定位；激光切割器5與外部的運動控制器10相連接，通過運動控制器10的控制，激光切割器5可以做上下運動，從而方便激光光束定位完成對工件(收口螺母12)的切割；激光切割器5主體開有豎直方向的圓形通孔，激光反光鏡3與激光接收器4則通過法蘭盤安裝并固定在激光切割器5的孔壁上，法蘭盤內(nèi)部通有冷卻液，方便切割時對設(shè)備進(jìn)行降溫；激光反光鏡3與激光接收器4呈對稱分布，激光接收器4可以將穿透過來的激光進(jìn)行接收，避免激光照射到不需要切割的地方發(fā)生意外，因此激光反光鏡3要與激光接收器4相對放置，如圖2所示，孔壁一周均勻設(shè)有三個激光接收器4，相鄰兩個激光接收器4之間有120° (該值是由所切割的六角螺母決定的，切割六個頂角處的收口槽，所需的3束激光線所形成的向量夾角為120°，激光接收器均勻分布在激光切割器的圓形的孔壁上，如圖2所示，相鄰的激光接收器與圓心的連線之間有120° )的角度值，每相鄰的兩個激光接收器4之間均設(shè)有一個激光反光鏡3，每個激光反光鏡3與其相鄰的兩個激光接收器4之間有60°的角度值，這樣每個激光反光鏡3反射的激光束9就可以一次完成六角螺母兩個對頂角處的收口槽13 (如圖4所示)的切割，三個激光反光鏡3同時對三個激光束9進(jìn)行反射就可以同時完成一個六角螺母的六個頂角處的收口槽13的切割，極大地提高了工作效率。為避免各激光束9之間相互影響，每個激光反光鏡3上方的通孔孔壁中開有激光束9的激光通道11，每個激光束9穿過激光通道11后照射到激光反光鏡3上，經(jīng)過激光反光鏡3反射后對工件(收口螺母12)進(jìn)行切割。傳送系統(tǒng)，包括傳送帶6和傳動輪8，傳送帶6上等間距設(shè)有工件夾具7，傳動輪8帶動傳送帶6運動。其中工件夾具7位于傳送帶6上，且等間距設(shè)置，根據(jù)工件在切割時的定位特點及形狀，可以調(diào)整工件夾具7的尺寸及形狀，為保證激光切割收口螺母的位置正確且光路順暢，應(yīng)合理調(diào)整工裝夾具的位置。本實用新型還可以包括數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)主要包括對半導(dǎo)體激光發(fā)射器I的控制系統(tǒng)、對激光切割器5的運動控制系統(tǒng)、對工件夾具7及傳輸帶6的控制系統(tǒng)和工件切割定位系統(tǒng)。半導(dǎo)體激光發(fā)射器I的控制系統(tǒng)主要完成對激光光斑直徑，激光功率的調(diào)節(jié)；激光切割器5的運動控制系統(tǒng)主要對激光切割器5在豎直方向的上下運動進(jìn)行控制，調(diào)節(jié)激光切割的速度；配合半導(dǎo)體激光發(fā)射器I的控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)激光的最優(yōu)工藝參數(shù)，完成對工件的切割，工件夾具7及傳輸帶6的控制系統(tǒng)與工件切割定位系統(tǒng)相配合，保證加工工件在傳送帶6上的夾具7內(nèi)夾緊，準(zhǔn)確定位。本實用新型的激光切割技術(shù)可以與數(shù)控系統(tǒng)配合對收口螺母的切割加工實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)中的高度自動化、大規(guī)模、高效率生產(chǎn)，可以極大的減少加工時間，降低加工成本，提高工件質(zhì)量，因此本實用新型充分發(fā)揮了激光切割高的切割質(zhì)量、高的切割速度、高的加工效率等優(yōu)點，對緊固件制造裝備升級研發(fā)具有重要價值。以上對本實用新型的一個實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認(rèn)為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種收口螺母的激光加工設(shè)備，包括激光系統(tǒng)，其特征在于:所述激光系統(tǒng)包括激光發(fā)射器、激光分路器與激光切割器，所述激光切割器主體設(shè)置有豎直方向的通孔，所述激光切割器內(nèi)通孔的孔壁上等間距地間隔設(shè)有激光反光鏡和激光接收器，所述激光反光鏡和激光接收器呈鏡像對稱設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收口螺母的激光加工設(shè)備，其特征在于:所述激光發(fā)射器發(fā)射出激光，經(jīng)過所述激光分路器處理后到達(dá)所述激光反光鏡，所述激光反光鏡反射激光并穿透待切割螺母上表面進(jìn)行切割后，到達(dá)所述激光接收器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收口螺母的激光加工設(shè)備，其特征在于:所述激光反光鏡上方的所述激光切割器內(nèi)通孔的孔壁中設(shè)有豎直方向的激光通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收口螺母的激光加工設(shè)備，其特征在于:所述激光反光鏡和激光接收器通過法蘭盤安裝并固定在所述激光切割器內(nèi)通孔的孔壁上，所述法蘭盤內(nèi)部設(shè)有冷卻液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收口螺母的激光加工設(shè)備，其特征在于:所述激光切割器可上下移動地套設(shè)在所述激光分路器上，所述激光切割器外側(cè)設(shè)置有運動控制器，所述運動控制器控制所述激光切割器的上下運動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的收口螺母的激光加工設(shè)備，其特征在于:還包括傳動系統(tǒng)，所述傳動系統(tǒng)包括傳送帶和傳動輪，所述傳送帶上等間距設(shè)有夾持所述螺母的夾具，所述傳動輪帶動所述傳·送帶運動。
專利摘要本實用新型提供一種收口螺母的激光加工設(shè)備，包括激光系統(tǒng)，激光系統(tǒng)包括激光發(fā)射器、激光分路器與激光切割器，激光切割器主體設(shè)置有豎直方向的通孔，激光切割器內(nèi)通孔的孔壁上等間距地間隔設(shè)有激光反光鏡和激光接收器，激光反光鏡和激光接收器呈鏡像對稱設(shè)置，激光切割器通孔中放置有待切割的螺母，激光發(fā)射器發(fā)射出激光，經(jīng)過激光分路器處理后到達(dá)激光反光鏡，激光反光鏡反射激光并穿透螺母上表面進(jìn)行切割后，到達(dá)激光接收器。本實用新型切割精度高；效率高；工件質(zhì)量高；本實用新型基于激光切割技術(shù)與數(shù)控系統(tǒng)配合實現(xiàn)對收口螺母的切割加工，實現(xiàn)收口螺母在工業(yè)生產(chǎn)中的高度自動化、大規(guī)模、高效率生產(chǎn)。
文檔編號B23K26/38GK203156238SQ20132008994
公開日2013年8月28日 申請日期2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月27日
發(fā)明者于建政, 寧廣西, 林忠亮, 王燕芳, 吳敏強, 潘文濤 申請人:航天精工有限公司