[发明专利]一种轻质合金的激光加工辅助装置、系统及加工方法

权利要求书

1.一种轻质合金的激光加工辅助装置，其特征在于，包括一侧开口、内部中空的壳体（1），所述壳体（1）位于开口侧的相对侧设置有透明透光板（2），所述壳体（1）内部空腔从开口端向内依次设置有进气管（8）和抽气管（9），进气管（8）和抽气管（9）上分别倾斜设置有出气孔（11）和抽气孔（10），出气孔（11）和抽气孔（10）均相对倾斜设置。

2.根据权利要求1所述的一种轻质合金的激光加工辅助装置，其特征在于，所述壳体（1）为不透明壳体。

3.根据权利要求1所述的一种轻质合金的激光加工辅助装置，其特征在于，所述壳体（1）的开口端还设置有软质气帘（7）。

4.根据权利要求1所述的一种轻质合金的激光加工辅助装置，其特征在于，所述壳体（1）的开口端还设置有万向轮（6）。

5.根据权利要求1所述的一种轻质合金的激光加工辅助装置，其特征在于，壳体（1）内部空腔依次分为待加工区、加工区及已加工区，透明透光板（2）对应待加工区和加工区；所述进气管（8）和抽气管（9）均覆盖待加工区、加工区及已加工区，且加工区、待加工区及已加工区内的出气孔（11）和抽气孔（10）的间距均分别依次增大。

6.根据权利要求1所述的一种轻质合金的激光加工辅助装置，其特征在于，所述透明透光板（2）上还呈圆周粘接有至少三个透镜垫块（3）和旋转固定块（4），二者均匀间隔设置，所述旋转固定块（4）通过销钉（5）与透明透光板（2）连接，且旋转固定块（4）可绕销钉（5）转动。

7.一种轻质合金的激光加工系统，其特征在于，包括如权利要求1～6任一项所述的激光加工辅助装置，激光加工辅助装置设置透明透光板（2）一侧的壳体（1）上固定连接有可调夹具（13），可调夹具（13）上连接有激光加工头（12），激光加工头（12）位于透明透光板（2）上方。

8.根据权利要求7所述的一种轻质合金的激光加工系统，其特征在于，所述可调夹具（13）包括与壳体（1）通过第一螺钉（18）连接的固定板（23），固定板（23）两端设置有滑道（20），滑道（20）上设置有一排螺纹孔（22），所述固定板（23）平行设置有活动板（19），活动板（19）两端卡在滑道（20）内且可通过贯穿螺纹孔（22）的第二螺钉（21）与固定板（23）相对固定，所述活动板（19）侧面还通过第三螺钉（15）连接有U型板（16），U型板（16）之间通过第四螺钉（17）固定所述激光加工头（12）。

9.根据权利要求8所述的一种轻质合金的激光加工系统，其特征在于，所述活动板（19）侧面设置有带弧形槽（26）的连接板（25），所述U型板（16）下端设置与连接板（25）平行配合的配合板（24），配合板（24）上设置有螺纹通孔，所述第三螺钉（15）贯穿弧形槽（26）后与螺纹通孔配合，实现活动板（19）与U型板（16）的可转动连接。

10.基于激光加工系统的轻质合金加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1 选择适配的激光加工头（12），通过可调夹具（13）夹紧并将可调夹具（13）与激光加工辅助装置固定，可调夹具（13）的活动板（19）与外部加工机器人的机械臂连接，将机械臂和激光加工头（12）的控制信号连接并设置成二者同时启闭；

S2 根据激光加工头（12）的激光光源选择光学透镜，并通过透镜垫块（3）和旋转固定块（4）夹紧定位；

S3 在机械臂的控制系统中设置好加工轨迹，在激光加工头（12）的控制系统中设置好激光加工参数；

S4 调整机械臂，将激光加工辅助装置移动至工件待加工区，并调节弧形槽（16）固定位置，改变激光加工头（12）入射倾斜角度，实现激光入射倾斜角度调节，并调节活动板（19）与光学透镜的距离，实现加工距离的调节；

S5开启激光加工头（12）定位光源，调节机械臂，将定位光源精确对准待加工区域；

S6 开启进气管（8）喷出惰性气体至壳体（1）内保护工件，开启进气管（8）后25～35秒后开启激光加工头（12）的加工光源和机械臂，开始加工；

S7启动机械臂和激光加工光源后，立即开启抽气管（9）外部抽气装置进行抽气；

S8激光加工过程中，通过透明透光板（2）观察加工情况，实时调节激光和机械臂加工参数；

S9激光加工完成后，滞后5～15s关闭抽气装置，滞后10～300s关闭进气管（8），加工完成。