專利名稱：一種六軸柔性激光加工機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)涉及激光加工技術(shù)，特別是復(fù)雜曲面激光表面硬化和修復(fù)領(lǐng)域，主要應(yīng)用于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(shù)：
大型模具的表面硬化和大型異形件現(xiàn)修復(fù)，歷來都是ー個難題。目前，國內(nèi)外都是用CO2大功率激光器進(jìn)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系統(tǒng)固在激光加工機(jī)上，并通過X、Y、Z軸數(shù)控移動將激光傳輸出聚焦在エ件表面的加工區(qū)，通過激光參數(shù)的控制來實現(xiàn)激光表面淬火和激光表面熔覆。 現(xiàn)有激光表面加工機(jī)雖在模具表面和大型異形件表面處理方面發(fā)揮了較大的作用，但也有明顯的技術(shù)不足I)エ件放置在坐標(biāo)工作臺上，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臺，而且搬運也很困難；3)現(xiàn)有的激光加工機(jī)中雖也采用光纖傳輸聚焦，但無法將激光束引導(dǎo)到復(fù)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(zhì)量；4)對于模具和大型異形件的關(guān)鍵部位常規(guī)熱處理，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、易變形、開裂，后續(xù)還需深加工修正。本發(fā)明ー種六軸柔性激光加工機(jī)，其采用基于柔性系統(tǒng)對復(fù)雜曲面(含曲面形狀的機(jī)械零件、模具型腔等)進(jìn)行激光表面硬化和修復(fù)，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(jìn)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(fā)明內(nèi)容為解決大型模具的表面硬化和大型異形件現(xiàn)場修復(fù)難題而開發(fā)的六軸柔性激光加工機(jī)，能夠提高大型模具使用壽命并減少精密模具的熱處理變形，以保證激光表面加工的精準(zhǔn)度和質(zhì)量。本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下一種六軸柔性激光加工機(jī),包括大功率激光器、光纖傳導(dǎo)聚焦系統(tǒng)、控制中心(エ控機(jī)及其6軸控制軟件)、6個自由度的機(jī)械手、電源裝置、輔助裝置等。所述電源裝置給整個激光加工機(jī)提供工作電源。所述輔助裝置包括機(jī)床及運動部件，其特征是エ件放置于輔助裝置之上，并在控制中心的動作下將エ件傳輸至待加工區(qū)。所述控制中心通過エ控機(jī)和6軸控制軟件來控制柔性6軸機(jī)械手、大功率激光器及輔助裝置的動作，其中6軸機(jī)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激光加工器將激光發(fā)射至光纖傳導(dǎo)聚焦系統(tǒng)并在其動作之下將激光引導(dǎo)至復(fù)雜曲面各加工點的法向方向，且聚焦在エ件表面。因此，本發(fā)明ー種六軸柔性激光加工機(jī)，可以根據(jù)控制中心來操縱6個自由度機(jī)械手，并借助于光纖傳導(dǎo)聚焦精準(zhǔn)地進(jìn)行激光表面熱處理或高質(zhì)量的表面修復(fù)。[0011]本發(fā)明的有益效果I、本發(fā)明采用柔性光纖傳導(dǎo)大功率激光束及其聚焦系統(tǒng)將激光引導(dǎo)并聚焦至加エ區(qū)，因而被加工エ件不必放在與激光系統(tǒng)剛性相連的坐標(biāo)工作臺上。這樣，激光加工機(jī)可以不需大型坐標(biāo)工作臺，而且還可以遠(yuǎn)離激光器，實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場在線加工；2、通過六軸機(jī)械手柔性系統(tǒng)和光纖傳導(dǎo)大功率激光柔性系統(tǒng)，可將大功率激光束傳輸?shù)綇?fù)雜曲面各加工點的法向方向，并聚焦在エ件表面，能大大提高激光表面加工的精準(zhǔn)度和質(zhì)量；3、節(jié)能環(huán)保，現(xiàn)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(fù)的直接效益更高，可降低成本50%以上。
以下結(jié)合附圖
和實施例對本發(fā)明進(jìn)ー步說明。圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。圖I中I.電源，2.控制中心，3.大功率激光器，4.輔助裝置，5.光纖傳導(dǎo)聚焦系統(tǒng)，6. 6軸機(jī)械手，7.待加工件。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)ー步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。圖I中，市電經(jīng)電源I處理后，給六軸柔性激光加工機(jī)提供所需工作電源。所述控制中心2通過控制軟件與大功率激光器3、輔助裝置4、光纖傳導(dǎo)聚焦系統(tǒng)5、6軸機(jī)械手6實現(xiàn)實時連接。所述6軸機(jī)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通過大功率激光器3將激光發(fā)射至光纖傳導(dǎo)聚焦系統(tǒng)5并在其動作之下將激光引導(dǎo)至復(fù)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(quán)利要求1.一種六軸柔性激光加工機(jī)，包括控制中心、大功率激光器、光纖傳導(dǎo)聚焦系統(tǒng)、6個自由度的機(jī)械手、電源裝置及輔助裝置等。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的控制中心，其特征是控制中心包括エ控機(jī)和六軸控制軟件。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的六軸柔性激光加工機(jī)，其特征是六軸柔性激光加工機(jī)是采用六軸控制軟件來控制6軸機(jī)械手。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的六軸柔性激光加工機(jī),其特征是控制中心通過大功率激光加工器將激光發(fā)射至光纖傳導(dǎo)聚焦系統(tǒng)并在其動作之下將激光引導(dǎo)至復(fù)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激光加工機(jī)，包括大功率激光器、光纖傳導(dǎo)聚焦系統(tǒng)、控制中心(工控機(jī)及其6軸控制軟件)、6個自由度的機(jī)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激光加工機(jī)，可以根據(jù)控制中心來操縱6個自由度機(jī)械手，并借助于光纖傳導(dǎo)聚焦精準(zhǔn)地進(jìn)行激光表面熱處理或高質(zhì)量的表面修復(fù)。
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(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者楊超翔, 許波 申請人:上海大量精密機(jī)械有限公司