非晶态带材高速切割装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及非晶合金加工技术领域，具体地说是一种非晶态带材高速切割装置，包括输入滚轮、输入导向滚轮、水导激光耦合装置和多个输出滚轮，非晶态带材缠绕于输入滚轮上且一端伸出并依次绕过各个输入导向滚轮后进入加工工位，发射水导激光的水导激光耦合装置设于加工工位上方，且所述非晶态带材通过水导激光分割成多条，并且每条非晶态带材缠绕于对应的输出滚轮上。本发明专利技术利用水导激光加工技术对非晶态带材进行精密加工，大大提高了非晶态带材的加工精度及加工效率。工精度及加工效率。工精度及加工效率。

【技术实现步骤摘要】
非晶态带材高速切割装置


[0001]本专利技术涉及非晶合金加工
，具体地说是一种非晶态带材高速切割装置。

技术介绍

[0002]为了满足开关电源提高效率和减小尺寸、重量的要求，需要一种高磁通密度和高频低损耗的变压器磁芯，而对于磁芯材料来说，原子不规则排列、不存在周期性和晶粒晶界的非晶态结构对获得优异软磁性能是十分理想的。
[0003]非晶合金是由超急冷凝固实现，合金凝固时原子来不及有序排列成结晶，因此得到的固态合金是长程无序结构，没有晶态合金的晶粒、晶界存在。这种非晶合金具有许多独特的性能，由于它的性能优异、工艺简单，从80年代开始成为国内外材料科学界的研究开发重点。铁基非晶合金是由80％Fe及20％Si、B类金属元素所构成，它具有高饱和磁感应强度(1.56T)，磁导率、激磁电流和铁损等各方面都优于硅钢片。非晶铁心是利用非晶带材经过剪切、成型、热处理等工艺制作而成，是非晶合金变压器的核心零部件。非晶合金变压器与传统的硅钢变压器相比，具有损耗低、高导磁性等优势，其空载损耗比普通硅钢变压器可下降65％～80％。
[0004]但对于非晶态带材的切割，使用传统机械加工的方法会导致崩边和毛刺等缺陷，使用激光加工时，激光的高热量会使材料晶化，使材料变脆从而影响材料的性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种非晶态带材高速切割装置，利用水导激光加工技术对非晶态带材进行精密加工，大大提高了非晶态带材的加工精度及加工效率。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0007]一种非晶态带材高速切割装置，包括输入滚轮、输入导向滚轮、水导激光耦合装置和多个输出滚轮，非晶态带材缠绕于输入滚轮上且一端伸出并依次绕过各个输入导向滚轮后进入加工工位，发射水导激光的水导激光耦合装置设于加工工位上方，且所述非晶态带材通过水导激光分割成多条，并且每条非晶态带材缠绕于对应的输出滚轮上。
[0008]所述输入滚轮和加工工位之间设有呈倒凹型排列的四个输入导向滚轮。
[0009]所述非晶态带材通过水导激光分割成两条，其中一条非晶态带材直接缠绕于第一输出滚轮上，另一条非晶态带材依次绕过多个输出导向滚轮后缠绕于第二输出滚轮上。
[0010]所述加工工位和第二输出滚轮之间设有两个输出导向滚轮。
[0011]所述水导激光耦合装置包括壳体、激光聚焦透镜、激光窗口和喷嘴，在所述壳体内设有液压均衡腔，且所述液压均衡腔一侧设有激光窗口，另一侧设有喷嘴，在所述壳体上设有液体接口与所述液压均衡腔相通，激光聚焦透镜设于所述壳体内且设于所述激光窗口外侧，在所述喷嘴外侧的壳体上设有射流口。
[0012]所述水导激光耦合装置连同脉冲激光器形成一个模块安装于一个具有X、Y、Z自由度的微型桁架机械手上。
[0013]本专利技术的优点与积极效果为：
[0014]1、本专利技术利用水导激光加工技术高效高精度的加工特点，对非晶态带材进行精密加工，由于水导激光加工技术切割时对材料几乎没有热损伤，可避免加工时非晶态带材受热晶化，能够较好的保留材料的完整性。
[0015]2、本专利技术采用多滚轮方式传输可减少材料在传输过程中发生变形，且确保了材料切割定位的精准性。
[0016]3、本专利技术整体结构紧凑，各个部件可集成于一个机架上，精简了加工设备。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的结构示意图，
[0018]图2为图1中的耦合装置示意图。
[0019]其中，1为水导激光耦合装置，101为液体接口，102为液压均衡腔，103为喷嘴，104为激光聚焦透镜，105为激光窗口，106为射流口，107为凹槽，2为水导激光，3为加工点，4为输出导向滚轮，5为第二输出滚轮，6为第一输出滚轮，7为输入导向滚轮，8为输入滚轮,为激光，10为水射流。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本专利技术作进一步详述。
[0021]如图1所示，本专利技术包括输入滚轮8、输入导向滚轮7、水导激光耦合装置1和多个输出滚轮，非晶态带材缠绕于输入滚轮8上且一端伸出并依次绕过各个输入导向滚轮7后进入加工工位，发射水导激光2的水导激光耦合装置1设于加工工位上方，且所述非晶态带材通过所述水导激光2在对应的加工点3处分割成多条，并且每条非晶态带材缠绕于对应的输出滚轮上。
[0022]如图1所示，在所述输入滚轮8和加工工位之间设有呈倒凹型排列的四个输入导向滚轮7，所述输入导向滚轮7实现非晶态带材输入前的调整定位。
[0023]如图1所示，本实施例中，所述非晶态带材通过水导激光2分割成两条，其中一条非晶态带材直接缠绕于第一输出滚轮6上，另一条非晶态带材依次绕过多个输出导向滚轮4后缠绕于第二输出滚轮5上，本实施例中在所述加工工位和第二输出滚轮5之间设有两个输出导向滚轮4，所述输出导向滚轮4实现非晶态带材的输出调整定位。
[0024]所述输入滚轮8和各个输出滚轮均通过电机驱动旋转，进而带动非晶态带材移动，并且所述输入滚轮8和各个输出滚之间形成一定张力保证非晶态带材拉紧。
[0025]如图2所示，本实施例采用的水导激光耦合装置1包括壳体、激光聚焦透镜104、激光窗口105和喷嘴103，在所述壳体内设有液压均衡腔102，且所述液压均衡腔102一侧设有激光窗口105，另一侧设有喷嘴103，激光聚焦透镜104设于所述壳体内且设于所述激光窗口105外侧，壳体后端设有开口且脉冲激光器发出的激光9由壳体后端开口射入后依次穿过所述激光聚焦透镜104、激光窗口105和液压均衡腔102内的液体并聚焦照射在所述喷嘴103内，所述脉冲激光器为市购产品，在所述壳体上设有液体接口101与所述液压均衡腔102相通，在所述喷嘴103外侧的壳体上设有射流口106，压力液体经由所述液体接口101进入所述液压均衡腔102中，并经过所述喷嘴103形成射流10穿过所述射流口106喷出，照射在所述喷
嘴103内的激光9在所述射流10内发生全反射并沿着射流10方向进行传播形成所述水导激光2。
[0026]所述水导激光耦合装置1连同脉冲激光器形成一个模块可根据需要安装于一个具有X、Y、Z自由度的微型桁架机械手上，以方便调整加工点3的位置。所述桁架机械手为市购产品，本实施例中，所述桁架机械手采购于新松机器人自动化股份有限公司。
[0027]本实施例中，所述各个滚轮以及所述水导激光耦合装置1、脉冲激光器、微型桁架机械手等均设置于同一个机架上。
[0028]本专利技术的工作原理为：
[0029]本专利技术工作时，输入滚轮8将非晶态带材输送至加工工位，非晶态带材输入过程中经各个输入导向滚轮7进行定位和调整，以获得较平整的材料输入形态，进而确保带材切割时系统的稳定性，提高后续的加工精度。水导激光耦合装置1垂直于带材加工工位正上方，带材经滚轮驱动后获得较高的速度，并且经过水导激光2后被迅速切割，最终切割后的各条带材分别被对应的输出滚轮卷绕收集。
[0030]加工过程中带材的切割速度由输入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非晶态带材高速切割装置，其特征在于：包括输入滚轮(8)、输入导向滚轮(7)、水导激光耦合装置(1)和多个输出滚轮，非晶态带材缠绕于输入滚轮(8)上且一端伸出并依次绕过各个输入导向滚轮(7)后进入加工工位，发射水导激光(2)的水导激光耦合装置(1)设于加工工位上方，且所述非晶态带材通过水导激光(2)分割成多条，并且每条非晶态带材缠绕于对应的输出滚轮上。2.根据权利要求1所述的非晶态带材高速切割装置，其特征在于：所述输入滚轮(8)和加工工位之间设有呈倒凹型排列的四个输入导向滚轮(7)。3.根据权利要求1所述的非晶态带材高速切割装置，其特征在于：所述非晶态带材通过水导激光(2)分割成两条，其中一条非晶态带材直接缠绕于第一输出滚轮(6)上，另一条非晶态带材依次绕过多个输出导向滚轮(4)后缠绕于第二输出滚轮(5)上。4.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔红超，张旖诺，赵吉宾，曹治赫，于永飞，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：