[发明专利]一种用于厚板复合材料错位双光束激光制孔装置及加工方法

权利要求书

1.一种用于厚板复合材料错位双光束激光制孔的方法，适用于错位双光束激光制孔装置，所述错位双光束激光制孔装置包括横移滑台支架（1）、升降滑台法兰板组件（2）、横移滑台法兰板（3）、导轨滑块组件（4）、激光振镜头（5）、独立运动伺服电机（6）、方管支架（7）、同步底座组件（8）、工件夹具（9）、复合材料板（10）、同步伺服电机（11）、齿轮齿条传动装置、机械限位块（14），所述横移滑台支架（1）、升降滑台法兰板组件（2）、横移滑台法兰板（3）、导轨滑块组件（4）、激光振镜头（5）、独立运动伺服电机（6）、方管支架（7）以所述复合材料板（10）为中心对称设置；

激光振镜头（5）用于将激光束聚焦并实现高速环形扫描逐层切割材料实现制孔，激光振镜头（5）通过螺栓连接固定在升降滑台法兰板组件（2）上，升降滑台法兰板组件（2）起到支撑和移动激光振镜头的作用；

升降滑台法兰板组件（2）通过导轨滑块组件（4）连接在横移滑台法兰板（3）上，独立运动伺服电机（6）通过螺栓连接固定在升降滑台法兰板组件（2）上，经齿轮齿条传动装置传动，从而实现激光振镜头（5）的独立上下运动；

横移滑台法兰板（3）通过导轨滑块组件连接在横移滑台支架（1）上，横移滑台法兰板（3）上固定安装独立运动伺服电机，经齿轮齿条传动装置传动，实现激光振镜头（5）的独立左右移动，配合激光振镜头（5）的上下运动，能够满足工件不同孔距的打孔要求；

机械限位块（14）通过螺栓分别固定安装于升降滑台法兰板组件（2）和横移滑台法兰板（3）两端部，用于限制两个独立运动极限位置；

横移滑台支架（1）通过螺栓连接固定在方管支架（7）上面，方管支架（7）下面通过螺栓连接着同步底座组件（8），同步底座组件（8）支撑着整个装置保持稳定，并保证两个激光振镜头（5）同时做左右运动；

同步伺服电机（11）和工件夹具（9）固定安装在同步底座组件（8）上；其中，通过连接外部的数控系统控制独立运动伺服电机（6）和同步伺服电机（11），保证横移滑台法兰板（3）的左右移动、升降滑台法兰板组件（2）的上下移动以及同步底座组件（8）的左右移动，确保两个激光振镜头（5）在极限距离内可以在左右方向和上下方向上任意移动，以及两个激光振镜头（5）在左右方向上的同步移动，以适应工件变孔距制孔的进给加工；

所述升降滑台法兰板组件（2）包括升降滑台下法兰（201）、支撑座（202）、支撑座上法兰（203），所述支撑座上法兰（203）通过螺栓连接支撑座（202），所述支撑座（202）通过螺栓固定在升降滑台下法兰（201）上；

所述同步底座组件（8）包括工作台（801）、滑块（802）、底座下支撑架（803）、导轨（804）、齿轮（805）、齿条（806），所述导轨（804）通过螺栓连接固定在底座下支撑架（803）的左右两侧，所述滑块（802）通过移动副安装在导轨（804）上，所述工作台（801）通过螺栓固定在滑块（802）上，所述齿轮（805）通过紧固件连接在同步伺服电机（11）上，所述齿条（806）通过螺栓固定于底座下支撑架（803）上；

所述方法其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：将复合材料板（10）通过螺栓紧定安装在工件夹具（9）上，启动外部数控机床来控制独立运动伺服电机（6）来保证横移滑台法兰板（3）的左右移动、升降滑台法兰板组件（2）的上下移动，使得两个激光振镜头（5）错位一定距离并移动到指定加工位置，调整激光离焦量，使用指示光对焦；

步骤2：先启动一个激光振镜头（5），将激光束聚焦并高速环形扫描逐层切割复合材料,加工完成复合材料板（10）第一个孔，通过数控机床控制同步伺服电机（11）来确保同步底座组件（8）左右移动，使得位于同步底座组件（8）上方的两个激光振镜头（5）同步移动到下一加工位置，此时同时打开两个激光振镜头（5）进行加工，开始进行双光束的错位加工制孔；

步骤3：通过数控系统控制独立运动伺服电机（6）和同步伺服电机（11）保证同步底座组件（8）的左右移动和横移滑台法兰板（3）的独立左右运动以及升降滑台法兰板组件（2）的独立升降移动，确保两个激光振镜头（5）既可独立实现左右方向和上下方向的位置调整，以适应不同孔距要求，又可同步左右移动加工，且激光振镜头（5）只在加工位置发出光束；在升降滑台法兰板组件（2）和横移滑台法兰板（3）上的机械限位块（14）保证激光振镜头（5）的上下左右运动时，不会超出极限距离，最终实现复合材料板（10）的错位双光束激光制孔。