[发明专利]一种用于激光加工圆柱状工件表面的装置

说明书

本发明涉及表面改性技术领域，具体涉及一种用于激光加工圆柱状工件表面的装置。所述用于激光加工圆柱状工件表面的装置，包括用于夹持工件并带动工件转动的动力机构、用于驱动动力机构在底座上移动的驱动机构和用于固定工件的固定装置，所述动力机构的上方设有激光打标机。本发明实现圆柱状工件转动并定位的要求，受激光设备功能限制，故仅需激光打标设备定点聚焦，通过控制工件轴向移动速度和工件转速来制备不同尺度的微纳结构表面。

技术领域

本发明涉及表面改性技术领域，具体涉及一种用于激光加工圆柱状工件表面的装置。

背景技术

润湿性是固体表面的重要性质，一般用液滴与固体表面的接触角进行表征。当水滴与固体表面的接触角大于150°且滚动角小于10°时，该固体表面被称为超疏水表面。超疏水材料表面的自清洁性、耐磨、防腐蚀和高/低黏附等特性在生产和生活中有着广泛的应用前景。要获得超疏水性能优异的材料表面，需要两个必备条件：一是材料展现的化学性质为较低的表面能，二是材料表面拥有特殊的微结构，随着短波长和短脉宽激光的发展，激光微纳加工技术已成为制备超疏水表面的重要手段之一。

现有的激光加工设备只能通过改变扫描速度、扫描间距、激光功率等参数实现对平面工件进行加工，再通过低表面能材料修饰得到超疏水表面，但是现有的激光加工设备一般无法实现对曲面工件的加工。

发明内容

为了解决现有技术中存在的激光加工设备不能实现对曲面工件的加工，本发明提供了一种用于激光加工圆柱状工件表面的装置，仅需激光定点聚焦，通过所述装置实现工件的轴向移动和转动，即可实现在圆柱状工件表面制备周期微纳米结构，并经进一步处理得到超疏水表面。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种用于激光加工圆柱状工件表面的装置，包括用于夹持工件并带动工件转动的动力机构、用于驱动动力机构在底座上移动的驱动机构，所述动力机构的上方设有激光打标机。

优选地，所述动力机构包括手轮Ⅱ和固定装置，所述手轮Ⅱ通过输入轴与减速箱传动连接，所述减速箱通过输出轴与卡盘传动连接；所述输出轴的一端设有联轴器，所述联轴器与用于夹持所述工件的卡盘连接；

所述固定装置包括手轮Ⅰ和连接杆，连接杆的一端与手轮Ⅰ连接，另一端通过夹头与顶针或钻头连接，所述连接杆通过螺纹连接在安装座上，所述安装座固定连接在底座上，所述顶针或钻头与所述卡盘相对设置。

优选地，所述驱动机构包括电机和与所述电机连接的丝杠，所述丝杠与滑台螺纹连接，所述滑台滑动设置在所述底座，所述动力机构固定设置在所述滑台上。

优选地，所述电机为伺服电机。

本发明的有益效果：

(1)本发明中手轮Ⅱ通过减速箱驱动工件，实现圆柱状工件的转动；激光打标机设置在圆柱状工件的正上方并定点聚焦，通过改变手轮Ⅱ的转速控制圆柱状工件进行转动，从而实现在圆柱状工件上加工出整圈的微纳结构，然后再通过电机带动圆柱状工件轴向移动，就可以在圆柱状工件的整个表面上加工出所需要的具有周期性的微纳结构，弥补了激光打标机的不能加工曲面工件的缺陷，在圆柱状工件的表面加工出微纳结构的尺度，以方面后续的超疏水表面的加工。

(2)相对于现有技术，本发明实现简化的圆柱状工件转动并定位的要求，受激光设备功能限制，故仅需激光打标设备定点聚焦，通过控制工件轴向移动速度和工件转速来制备不同尺度的微纳结构表面。

附图说明

图1为本发明实施例装置的示意图；

图2为图1的俯视图；