CN202390475U - 一种六轴柔性激光加工机 - Google Patents
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Abstract
一种六轴柔性激光加工机，包括大功率激光器、光纤传导聚焦***、控制中心(工控机及其6轴控制软件)、6个自由度的机械手、电源装置、辅助装置等。本实用新型提供的一种六轴柔性激光加工机，可以根据控制中心来操纵6个自由度机械手，并借助于光纤传导聚焦精准地进行激光表面热处理或高质量的表面修复。
Description
所属技术领域
本技术涉及激光加工技术，特别是复杂曲面激光表面硬化和修复领域，主要应用于提高大型模具使用寿命和减少精密模具的热处理变形等。
背景技术
大型模具的表面硬化和大型异形件现修复，历来都是一个难题。目前，国内外都是用CO2大功率激光器进行激光表面淬火和激光表面熔覆。CO2大功率激光器及其光路***固在激光加工机上，并通过X、Y、Z轴数控移动将激光传输出聚焦在工件表面的加工区，通过激光参数的控制来实现激光表面淬火和激光表面熔覆。
现有激光表面加工机虽在模具表面和大型异形件表面处理方面发挥了较大的作用，但也有明显的技术不足：
1)工件放置在坐标工作台上，对小工件比较方便，而大、中工件就十分困难；
2)装夹大型工件不仅需要特大型精密工作台，而且搬运也很困难；
3)现有的激光加工机中虽也采用光纤传输聚焦，但无法将激光束引导到复杂曲面加工点的法向方向，也不能保证焦点就在工件的表面，从而影响表面加工质量；
4)对于模具和大型异形件的关键部位常规热处理，通常是由人工采用火焰硬化，火焰淬硬局限性很多，如硬度低、易变形、开裂，后续还需深加工修正。
本发明一种六轴柔性激光加工机，其采用基于柔性***对复杂曲面(含曲面形状的机械零件、模具型腔等)进行激光表面硬化和修复，不仅可以解决以上问题，还能针对模具表面和大型异形件表面进行热处理，提高表面的硬度、耐磨性和耐蚀性，在很大程度上提高了模具的表面性能。
发明内容
为解决大型模具的表面硬化和大型异形件现场修复难题而开发的六轴柔性激光加工机，能够提高大型模具使用寿命并减少精密模具的热处理变形，以保证激光表面加工的精准度和质量。
本发明提供的技术方案如下：一种六轴柔性激光加工机，包括大功率激光器、光纤传导聚焦***、控制中心(工控机及其6轴控制软件)、6个自由度的机械手、电源装置、辅助装置等。所述电源装置给整个激光加工机提供工作电源。所述辅助装置包括机床及运动部件，其特征是工件放置于辅助装置之上，并在控制中心的动作下将工件传输至待加工区。所述控制中心通过工控机和6轴控制软件来控制柔性6轴机械手、大功率激光器及辅助装置的动作，其中：6轴机械手在控制中心的操控下，可以在三维空间任意运动，同时控制中心通过大功率激光加工器将激光发射至光纤传导聚焦***并在其动作之下将激光引导至复杂曲面各加工点的法向方向，且聚焦在工件表面。因此，本发明一种六轴柔性激光加工机，可以根据控制中心来操纵6个自由度机械手，并借助于光纤传导聚焦精准地进行激光表面热处理或高质量的表面修复。
本发明的有益效果：
1、本发明采用柔性光纤传导大功率激光束及其聚焦***将激光引导并聚焦至加工区，因而被加工工件不必放在与激光***刚性相连的坐标工作台上。这样，激光加工机可以不需大型坐标工作台，而且还可以远离激光器，实现生产现场在线加工；
2、通过六轴机械手柔性***和光纤传导大功率激光柔性***，可将大功率激光束传输到复杂曲面各加工点的法向方向，并聚焦在工件表面，能大大提高激光表面加工的精准度和质量；
3、节能环保，现场处理加工方便可行，可提告效率70％；
4、大型零件处理和修复的直接效益更高，可降低成本50％以上。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构图。
图1中1.电源，2.控制中心，3.大功率激光器，4.辅助装置，5.光纤传导聚焦***，6.6轴机械手，7.待加工件。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
图1中，市电经电源1处理后，给六轴柔性激光加工机提供所需工作电源。所述控制中心2通过控制软件与大功率激光器3、辅助装置4、光纤传导聚焦***5、6轴机械手6实现实时连接。所述6轴机械手6在控制中心2的操控下，可以在三维空间任意运动，同时控制中心2通过大功率激光器3将激光发射至光纤传导聚焦***5并在其动作之下将激光引导至复杂曲面待加工件7的各个方向，且聚焦在待加工件7的表面。
Claims (4)
1.一种六轴柔性激光加工机，包括控制中心、大功率激光器、光纤传导聚焦***、6个自由度的机械手、电源装置及辅助装置等。
2.根据权利要求1所述的控制中心，其特征是：控制中心包括工控机和六轴控制软件。
3.根据权利要求1所述的六轴柔性激光加工机，其特征是：六轴柔性激光加工机是采用六轴控制软件来控制6轴机械手。
4.根据权利要求1所述的六轴柔性激光加工机，其特征是：控制中心通过大功率激光加工器将激光发射至光纤传导聚焦***并在其动作之下将激光引导至复杂曲面各加工点的法向方向，且聚焦在工件表面。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201120089479 CN202390475U (zh) | 2011-03-29 | 2011-03-29 | 一种六轴柔性激光加工机 |
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| CN 201120089479 CN202390475U (zh) | 2011-03-29 | 2011-03-29 | 一种六轴柔性激光加工机 |
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| CN202390475U true CN202390475U (zh) | 2012-08-22 |
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|---|---|
| CN (1) | CN202390475U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104651832A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-05-27 | 苏州大学 | 用于大型金属零件的表面修复工艺 |
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2011
- 2011-03-29 CN CN 201120089479 patent/CN202390475U/zh not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120822 Termination date: 20130329 |