同轴曲面激光加工设备制造技术

本发明专利技术公开了同轴曲面激光加工设备，包括机体，该同轴曲面激光加工设备还包括：激光加工机构和装夹机构，所述激光加工机构包括调整机构和激光器，所述调整机构与所述激光器驱动连接，带动所述激光器左右方向平移、上下方向竖向移动以及绕左右方向轴旋转；装夹机构包括旋转驱动装置和装夹组件，装夹组件包括装夹台，装夹台具有回转轴线，旋转驱动装置驱动装夹台绕回转轴线转动。利用本发明专利技术的同轴曲面激光加工设备在回转曲面的特定位置上进行激光加工，能够使得激光器灵活地进行调整，适应加工表面进行调整，改善激光加工的效果。

【技术实现步骤摘要】
同轴曲面激光加工设备
本专利技术涉及激光加工设备领域，特别涉及同轴曲面激光加工设备。
技术介绍
现有技术中出现了部分用于激光加工地球仪的设备，该设备包括固定设置的激光器和可旋转可移动的装夹装置，通过对地球仪进行装夹并利用装夹装置带动地球仪进行旋转和平移等操作以实现激光打标，例如中国专利公告号为CN107685557A，名称为地球仪激光打标工艺的专利技术专利申请，其中公开了具有固定设置的激光器和用于固定球体的装夹架的地球仪加工设备；又例如中国专利申请号为CN201621283653.6，名称为三维旋转激光打标机的专利技术专利，其中公开了固定设置的激光器和用于装夹球体的旋转夹具，以上两种方案均能够实现球体的打标，但是，在实际应用时在球体的一些边缘处打标效果不佳，存在较大的局限性。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。本专利技术提供的本专利技术提供同轴曲面激光加工设备，包括机体，还包括：激光加工机构，所述激光加工机构包括调整机构和激光器，所述调整机构与所述激光器驱动连接，带动所述激光器左右方向平移、上下方向竖向移动以及绕左右方向轴旋转；装夹机构，所述装夹机构包括旋转驱动装置和装夹组件，所述装夹组件包括装夹台，所述装夹台具有回转轴线，所述旋转驱动装置驱动所述装夹台绕所述回转轴线转动。本专利技术提供的激光加工设备，使用时，外设的工件放置在装夹台上，通过旋转驱动装置驱动装夹台旋转，配合竖向调整机构调整激光器的位置以及角度；经分析发现，由于球体边缘位置的曲率变化较大较快，在往球体边缘位置进行加工连续的图案时，激光器的焦点投射到球体表面上，形成的高度方向上跨度较大的环状投影，由于该环状投影在高度方向上的跨度较大，该环状区域内焦距不一，激光器产生输出的功率难以均一地输出到球体表面上，另一方面，光轴与加工表面之间的夹角(即入射角)不能调整，激光打标头输出的功率会发生较大的损耗，尤其在利用激光进行切割时，入射角偏大将会引起切割表面质量较差的问题；本专利技术提供的激光加工设备，相比现有技术，激光器的位置以及角度能够灵活地进行调整，改善激光加工的效果；本技术方案中激光器的位置和角度均可以实现调节，激光器能够适应加工表面进行调整，使得激光器的光轴始终近乎指向于球体的中心，从而向球面上加工连续的图案时，图案所覆盖的范围曲率变化较小较缓，降低了激光加工的精度要求。此外，本技术方案的激光器角度可调，能够有效地减少激光功率的损耗，提高表面质量。本专利技术可用于回转曲面的激光加工，但不仅限于此，也可以应用于平面激光加工。激光加工的具体应用形式可以是切割、雕刻或镂空等。对中指的是工件的中心轴与回转轴线共轴。回转曲面具体的可以是圆柱面、球面等，也可以是陀螺形物体的外表面、葫芦形物体的外表面、橄榄形物体的外表面等。作为上述技术方案的一些子方案，竖向移动机构、平移机构、旋转机构和激光器，所述竖向移动机构与所述机体连接，所述竖向移动机构与所述平移机构驱动连接，所述旋转机构与所述平移机构驱动连接，所述激光器与所述旋转机构驱动连接。竖向移动机构、平移机构和旋转机构的设置，使得移动机构能够带动所述激光器左右方向平移、上下方向竖向移动以及绕左右方向轴旋转。作为上述技术方案的一些子方案，以所述装夹台指向所述激光器的方向为上方，所述装夹组件还包括滑块和驱动结构，所述滑块的数量为两个以上，每个所述滑块均与装夹台滑动连接并沿所述装夹台的径向来回滑动，所述驱动结构与各个所述滑块均驱动连接，带动各个所述滑块同时靠近或远离所述回转轴线，所述滑块的顶面设有第一凸块，所述第一凸块上设有第二凸块，所述第二凸块位于第一凸块的上方，所述第二凸块的远离所述回转轴线的一侧与所述回转轴线之间的距离小于所述第二凸块远离所述回转轴线的一侧与所述回转轴线之间的距离。通过设置驱动结构同时驱动各个滑块滑动，能够实现回转体工件的对中夹紧，第一凸块和第二凸块共同形成了台阶状的结构，利用在第一凸块的顶面形成的小平面的放置工件，有利于减少装夹台对光轴布置的限制，增大激光器的调节范围，加强该设备的加工能力。作为上述技术方案的一些子方案，所述第二凸块布置在所述滑块靠近所述回转轴线的一端。第二凸块布置在所述滑块靠近所述回转轴线的一端，从而，各个第二凸块之间距离较小，利用该第二凸块的外表面与工件的孔抵接实现装夹时，能够降低对孔径大小的要求。作为上述技术方案的一些子方案，所述装夹台上设有沿径向延伸的滑槽，所述滑槽的上侧连通所述装夹台的上方空间，各个所述滑块分别与对应的滑槽滑动连接，所述装夹台的底部还设有安装孔，所述安装孔的上部与所述滑槽连通，各个所述滑块的下侧设有传动块，各个所述传动块位于所述安装孔内；所述驱动结构包括驱动盘，所述驱动盘位于所述安装孔处，所述驱动盘与所述装夹台同轴设置，所述驱动盘靠近所述滑槽的侧面上设有涡旋槽，各个所述传动块伸入所述涡旋槽内并与所述涡旋槽滑动连接。由此，当所述驱动盘转动时，涡旋槽旋转带动传动块位移，由于滑块沿滑槽移动，传动块移动受到限制，仅能沿滑槽方向来回移动，从而当所述驱动盘转动时，能够实现同时驱动各个所述滑块远离或靠近所述回转轴线，实现对工件的装夹。作为上述技术方案的一些子方案，所述驱动盘的下侧设有沿周向排布的传动齿，所述装夹台的侧壁上设置有沿所述装夹台的径向延伸的第一通孔，所述安装孔通过所述第一通孔与所述安装孔的外部空间连通，所述驱动结构还包括驱动块，所述驱动块可转动地设于所述第一通孔内，所述驱动块的一侧伸向所述传动齿并设置有驱动齿，所述驱动齿与所述传动齿啮合。通过转动驱动块，利用驱动齿和传动齿能够带动装夹台转动，从而实现调节滑块的位置夹紧或松开工件。作为上述技术方案的一些子方案，每个所述滑块均包括滑动轨迹，各个所述滑块的滑动轨迹的延伸线相交限定出中心点，各个所述第二凸块与所述中心点之间的距离均相同，所述驱动结构与各个所述滑块均驱动连接，带动各个所述滑块同时靠近或远离所述中心点。由此，各个滑块滑动时，实现工件以中心点为中心对中装夹。作为上述技术方案的一些子方案，所述中心点落在回转轴线上。该中心点落在回转轴线上，落在回转轴线上时，旋转驱动装置转动状态下工件即带动工件绕回转轴线转动，转动过程中与激光器的距离和角度均保持不变，以便实现在工件的回转曲面的不同位置形成激光路径同样的图案。作为上述技术方案的一些子方案，所述中心点落在回转轴线之外。中心点落在回转轴线之外时，在装夹之后，当旋转驱动装置驱动装夹台转动时，工件做偏心旋转，激光器的焦距恒定时，采用该种方式便于能够在回转曲面的表面形成深度不一的刻痕。作为上述技术方案的一些子方案，所述回转轴线沿竖直方向设置。回转轴线沿竖直方向设置，工件在装配时竖直地放置在装夹台上，工件的重量由装夹台承托，放置较为平稳。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.同轴曲面激光加工设备，包括机体(100)，其特征在于：还包括：/n激光加工机构，所述激光加工机构包括调整机构和激光器(300)，所述调整机构与所述激光器(300)驱动连接，带动所述激光器(300)左右方向平移、上下方向竖向移动以及绕左右方向轴旋转；/n装夹机构(400)，所述装夹机构(400)包括旋转驱动装置和装夹组件，所述装夹组件包括装夹台(410)，所述装夹台(410)具有回转轴线，所述旋转驱动装置驱动所述装夹台(410)绕所述回转轴线转动。/n

【技术特征摘要】
1.同轴曲面激光加工设备，包括机体(100)，其特征在于：还包括：
激光加工机构，所述激光加工机构包括调整机构和激光器(300)，所述调整机构与所述激光器(300)驱动连接，带动所述激光器(300)左右方向平移、上下方向竖向移动以及绕左右方向轴旋转；
装夹机构(400)，所述装夹机构(400)包括旋转驱动装置和装夹组件，所述装夹组件包括装夹台(410)，所述装夹台(410)具有回转轴线，所述旋转驱动装置驱动所述装夹台(410)绕所述回转轴线转动。


2.根据权利要求1所述的同轴曲面激光加工设备，其特征在于：竖向移动机构(210)、平移机构(220)、旋转机构(230)和激光器(300)，所述竖向移动机构(210)与所述机体(100)连接，所述竖向移动机构(210)与所述平移机构(220)驱动连接，所述旋转机构(230)与所述平移机构(220)驱动连接，所述激光器(300)与所述旋转机构(230)驱动连接。


3.根据权利要求1所述的同轴曲面激光加工设备，其特征在于：以所述装夹台(410)指向所述激光器(300)的方向为上方，所述装夹组件还包括滑块(420)和驱动结构，所述滑块(420)的数量为两个以上，每个所述滑块(420)均与装夹台(410)滑动连接并沿所述装夹台(410)的径向来回滑动，所述驱动结构与各个所述滑块(420)均驱动连接，带动各个所述滑块(420)同时靠近或远离所述回转轴线，所述滑块(420)的顶面设有第一凸块(421)，所述第一凸块(421)上设有第二凸块(422)，所述第二凸块(422)位于第一凸块(421)的上方，所述第二凸块(422)的远离所述回转轴线的一侧与所述回转轴线之间的距离小于所述第二凸块(422)远离所述回转轴线的一侧与所述回转轴线之间的距离。


4.根据权利要求3所述的同轴曲面激光加工设备，其特征在于：所述第二凸块(422)布置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐光富，
申请(专利权)人：佛山市富兰激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44