CN107598381A - 一种除去铝合金加工件上刀纹的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种除去铝合金加工件上刀纹的方法及装置,包括:定位处理,抓取铝合金工件表面、凹槽以及孔里有刀纹的地方;定位完成后,控制激光器出光,去掉铝合金工件的表面、凹槽及孔的刀纹。效率高,效果好,成本低。
Description
技术领域
本发明涉及激光加工技术领域,尤其涉及一种利用激光在铝合金加工件表面、凹槽或孔等加工部位除去刀纹的方法。
背景技术
现有的车铣铝合金加工件的表面、凹槽或孔时,不可避免地会出现大小不一刀纹现象。通常地,处理这些表面、凹槽、孔的刀纹,需要采用喷砂等工艺。要采用喷砂工艺除去刀纹,对喷砂工艺须严格管控,效率较低,否则喷砂过度,容易发生应力作用,造成铝合金加工件的变形弯曲,尺寸发生变化(尤其是薄板)。并且,有些凹槽或孔里的刀纹,喷砂很难喷到,或者,喷不均匀,致使去刀纹的效果较差。另外,喷砂工艺所需用到的细小颗粒物,容易对操作人员的身体健康造成损害,这些细小颗粒物作为耗材,还易造成污染,增加大量的生产成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提出一种除去铝合金加工件上刀纹的方法,效率高,效果好,成本低。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种除去铝合金加工件上刀纹的装置,包括:
电气控制部,用于给激光器提供能量电源,并控制激光光束的输出方式;
激光器,用于为激光加工材料表面提供光源;
扩束镜,用于将激光器发出的光扩大,提高激光的传输特性;
振镜***,用于将激光按照控制软件给定的指定位置进行定位标记;
CCD定位***,用于抓取铝合金加工件的表面、凹槽及孔里有刀纹的地方;
光学聚焦镜头,用于使激光光束聚焦;以及
工作平台,用于承载铝合金工件。
其中,该激光器选用红外光纤激光器。
其中,该激光器的脉冲波长为1055nm-1075nm,该激光器的脉宽为4-200ns。
其中,该激光器的平均功率为20W。
其中,该振镜***包括X振镜和Y振镜,每个振镜由扫描电机和光学镜片组合而成。
其中,该CCD定位***包括相机和光源。
其中,该光学聚焦镜头提供的激光的聚焦尺寸在0.03mm以内。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案还是:提供一种除去铝合金加工件上刀纹的方法,包括:定位处理,抓取铝合金工件表面、凹槽以及孔里有刀纹的地方;去刀纹处理,在定位完成后,控制激光器出光,去掉铝合金工件的表面、凹槽及孔的刀纹。
其中,在所述的定位处理之前,还包括:清洁处理,把需要激光标记的铝合金工件表面清洗干净。
其中,在所述的去刀纹处理之后,还包括:清理处理,将铝合金工件擦拭干净。
本发明的有益效果在于,通过定位处理来抓取铝合金工件表面、凹槽以及孔里有刀纹的地方,再通过去刀纹处理,在定位完成后,控制激光器出光,去掉铝合金工件的表面、凹槽及孔的刀纹,效率高,效果好,成本低。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明的除去铝合金加工件上加工刀纹的装置的示意图。
图2是本发明的除去铝合金加工件上加工刀纹的方法的流程图。
图3是本发明的方法对铝合金加工件处理前后的效果比较图。
其中,附图标记说明如下:1、电气控制部 2、激光器 3、扩束镜 4、振镜*** 5、CCD定位*** 6、光学聚焦镜 7、工作平台。
具体实施方式
现结合附图,对本发明的较佳实施例作详细说明。
参见图1,图1是本发明的除去铝合金加工件上加工刀纹的装置的示意图。本发明提出一种除去铝合金加工件上刀纹的装置,包括:电气控制部1,激光器2,扩束镜3,振镜***4,CCD定位***5,光学聚焦镜头6和工作平台7。
电气控制部1用于给激光器提供能量电源,并控制激光光束的输出方式。
激光器2用于为激光加工材料表面提供光源。在本实施例中,激光器2选用红外光纤激光器,其脉冲波长为1055nm-1075nm,脉宽为4-200ns,平均功率为20W。在其它实施例中,根据实际应用的需要,该激光器2可以选用其他的激光器类型,该激光器2的脉冲波长、脉宽以及平均功率等指标参数也可以另行选用。
扩束镜3用于将激光器2发出的光扩大,提高激光的传输特性,以更好地将激光汇聚到材料表面。
振镜***4包括X振镜和Y振镜,由扫描电机和光学镜片组合而成,用于利用扫描电机带动光学镜片进行偏转式运动,将激光按照控制软件给定的指定位置进行定位标记。
CCD定位***5包括相机和光源,其软件部分(即CCD软件)和打标软件(属于电气控制部1的软件部分)通过虚拟串口连接。打标软件发送信号给CCD软件,CCD软件接到信号后,通过打光相机抓拍,能够精准定位。定位OK后,再传递信号给打标软件出光,从而能够实现精确打标。
光学聚焦镜6用于使激光光束聚焦(即在某一平面聚焦到点的激光光斑特性一致)。工作平台7用于承载铝合金工件(图未示),即提供铝合金工件进行激光加工打标时的放置地方。
参见图2,图2是本发明的除去铝合金加工件上刀纹的方法的流程图。本发明提出一种除去铝合金加工件上加工刀纹的方法,包括以下工艺步骤:
S201、清洁处理。即是把需要激光标记的铝合金工件表面清洗干净,尤其是需要打标的部位。具体包括:去除油污并擦拭干净,吹干并检查表面的洁净度。
S203、定位处理。即是采用CCD定位功能,抓取铝合金工件表面、凹槽以及孔里有刀纹的地方。
S205、去刀纹处理。即是在定位完成后,控制激光器出光,去掉铝合金工件的表面、凹槽及孔的刀纹。在本实施例中,是通过操作人员点击相应的操作界面,来控制激光器出光;在其他实施例中,可以是软件自动控制激光器出光。
S207、清理处理。即是在激光去刀纹结束后,将铝合金工件擦拭干净。
参见图3,图3是本发明的方法对铝合金加工件处理前后的效果比较图。可见,采用本方法处理前的铝合金加工件301上能够看到清晰的刀纹;采用本方法处理后的铝合金加工件303上已经看不到刀纹了。
本发明的有益效果在于,与现有的喷砂抛光工艺相比,本发明的方法为非接触性加工,由于激光聚焦尺寸小(例如:在0.03mm以内),加工精细,热影响区域小,应力作用小,不容易发生形变,不会改变铝合金加工件的表面尺寸,去刀纹速度快,效率高;并且,能够去除有些喷砂喷不到或者喷不均匀的凹槽、小孔,效果好。另外,加工成本较低,对人体可能带来的危害较小。
应当理解的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,对本领域技术人员来说,可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改和替换,都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种除去铝合金加工件上刀纹的装置,其特征在于,包括:
电气控制部,用于给激光器提供能量电源,并控制激光光束的输出方式;
激光器,用于为激光加工材料表面提供光源;
扩束镜,用于将激光器发出的光扩大,提高激光的传输特性;
振镜***,用于将激光按照控制软件给定的指定位置进行定位标记;
CCD定位***,用于抓取铝合金加工件的表面、凹槽及孔里有刀纹的地方;
光学聚焦镜头,用于使激光光束聚焦;
工作平台,用于承载铝合金工件。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:该激光器选用红外光纤激光器。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于:该激光器的脉冲波长为1055nm-1075nm,该激光器的脉宽为4-200ns。
4.根据权利要求2所述的装置,其特征在于:该激光器的平均功率为20W。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:该振镜***包括X振镜和Y振镜,每个振镜由扫描电机和光学镜片组合而成。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:该CCD定位***包括相机和光源。
7.根据权利要求1至6任一项所述的装置,其特征在于:该光学聚焦镜头提供激光的聚焦尺寸在0.03mm以内。
8.一种除去铝合金加工件上加工刀纹的方法,其特征在于,包括:定位处理,抓取铝合金工件表面、凹槽以及孔里有刀纹的地方;去刀纹处理,在定位完成后,控制激光器出光,去掉铝合金工件的表面、凹槽及孔的刀纹。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于:在所述的定位处理之前,还包括:清洁处理,把需要激光标记的铝合金工件表面清洗干净。
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于:在所述的去刀纹处理之后,还包括:清理处理,将铝合金工件擦拭干净。
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