[发明专利]激光硒鼓剖壳机

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于激光切割硒鼓外壳的装置。

背景技术

激光切割是激光加工行业中最重要的一项应用技术，已广泛地应用于汽车、机车车辆制造、航空等工业部门，但是大部分切割技术的使用仅限于板材和少量不规则外观材料的切割，但是在上硒鼓上的使用尚未有公开使用或发表。

目前市场上硒鼓拆壳主要人工进行操作，操作繁琐，效率低，切割面有毛刺，容易偏移，切口大小不易控制，有损外形美观，而且在拆壳时很容易将外壳撬坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光切割硒鼓外壳的装置，可以提高生产质量、效率。

技术方案：一种激光硒鼓剖壳机，用来对硒鼓壳进行切割，本发明包括一激光系统、一机械系统及一控制系统。激光系统包括全反镜、电源、激光模块、部分输出镜、聚焦透镜、平面镜，可发射平行的激光光束；机械系统核心为可控制双导轨，根据硒鼓需要调节两导轨间距，且导轨带动硒鼓移动；控制系统包括驱动和PC机两大部分。激光系统由功率为8W的Nd:YAG激光器产生激光束，机械系统放置待切割硒鼓并协助其移动，控制系统用以控制激光系统与机械系统的移动。

相对现有技术，本发明具有高速、高精度和高适应性的特点。同时本发明还具有割缝细、热影响区小、切割面质量好、切割时无噪声、切缝边缘垂直度好、切边光滑、切割过程容易实现自动化控制、非接触切割、速度快、效率高等优点。

附图说明

附图是本发明的总体设计图。

下面结合附图和实施例对本发明一步说明。

第一部分-激光系统(14)

该部分主要由全反镜(1)、电源(2)、激光模块(3)、水冷机(4)、部分输出镜(5)、聚焦透镜(6)、平面镜(7)组，激光模块(3)为Nd:YAG激光器，水冷机(4)对激光器产生制冷作用。激光模块(3)中的工作物质钇铝石榴石受到光泵的激发后，吸收具有特定波长的光，产生为粒子数反转。一旦有少量激发粒子产生受激辐射跃迁，就会造成光放大，再通过全反射镜(1)和部分输出镜(5)的反馈作用产生振荡，最后由激光系统的一端输出激光(17)。激光束(17)通过透镜(6)聚焦形成高能光束经平面镜(7)反射后，经充有惰性气体的喷嘴(8)，一起扫描硒鼓(10)，实现切割加工。惰性气体的作用：将硒鼓与空气隔离。激光器主要参数：

输出波长：1064nm

输出功率：0-30W

脉冲峰值功率：10KW

M2＜2.2

光束发散角＜1.5mrad(半角)

光束直径：14.5mm

脉冲频率：0-2kHz

第二部分-机械部分(15)

该部分主要包括步进平移台(9)和双导轨(11)。步进平移台(9)由电机控制，采用滚珠丝杠传动；双导轨(11)由可循环的线性滑块做成，间距可根据硒鼓大小调节，轨道长度为1米。

操作步骤：根据硒鼓大小调节双导轨(11)间距，切割初始部位与激光束(17)在同一直线上，硒鼓与喷嘴前端之间的距离保持不变。用计算机(13)控制驱动(12)，使双导轨上的托盘在步进平台带动下直线运动，托盘上的硒鼓经过激光扫描完成切割。整个过程激光部分(14)保持不动而硒鼓(10)在双导轨内移动。

电动平移台设计参数：

线型导轨：方轨THK13

台面尺寸：700mm×450mm

x行程：750mm

y行程：100mm

承重：5KG

机械精度：0.01mm

第三部分-轴控制系统部分(16)

控制系统是整个系统的控制中枢，负责协调整个系统的正常工作，主要完成加工轨迹控制、焦点位置控制和机、光、电一体的协调控制，主要包括驱动(12)和计算机(13)。软件设计包括上位机软件、控制卡的软件设计及驱动程序。控制卡通过驱动程序驱动激光和电机并选择所要切割的硒鼓型号，同时芯片控制步进马达运动，完成剖壳的整个工序。

具体实施方式

将被切割硒鼓(10)置于平移台(9)上的双导轨(11)之间，使待切割硒鼓(10)与激光束(17)在同一平面内。操作计算机(13)开启激光光源(2)使其对被切割硒鼓(10)发射出激光束(17)，激光束(17)通过喷嘴(8)与惰性气体一起扫描硒鼓；驱动装置(12)带动被切割硒鼓(10)以其轴心线移动，控制系统控制机械系统的运动轨迹，完成切割。