[发明专利]一种激光空化清除轴类零件熔渣的装置和方法

说明书

本发明涉及一种激光空化清除轴类零件熔渣的装置和方法，包括移动平台，移动平台上装有水槽，水槽内部装有四个加工工位，每个加工工位都装配有零件专用夹具、夹具加紧平台、拉杆和气缸，零件专用夹具专门为轴类零件设计。水槽内设有加热装置和温度传感器，并与数据处理装置连接。激光器发出的激光经分光镜分成两束激光作用在水槽内，形成空泡作用于熔渣处，高压微射流和冲击波可以将熔渣清除。水泵、激光控制器、数据处理装置和伺服驱动都与计算机相连接，自动化控制，可以达到很高的效率清除熔渣。

技术领域

本发明涉及一种激光空化清除轴类零件熔渣的装置和方法，适用于激光空化对轴类零件熔渣的清除的技术领域。

背景技术

焊接熔渣是在焊接过程中，主要由焊条药皮或焊剂形成的。焊接熔渣的主要组成是各种氧化物，还有氟化物、氯化物和硼酸盐类。氧化物有酸性的、中性的和碱性的。衡量熔渣的碱性强弱采用碱度，最常用和简便的计算方法是碱性氧化物的重量总和同酸性氧化物的重量总和之比（见炉渣）。碱度大于 1.3的焊渣称为碱性渣，反之称为酸性渣。焊渣碱度对焊接冶金过程有很大影响。

熔渣的清除是具有挑战的，尤其是零件具有特殊结构或所形成的材料以熔覆、修补和层叠构造的时候，清除熔渣使用人工清除的方式就会显得效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光空化清除轴类零件熔渣的自动化装置和方法，利用激光空化产生的空泡直接作用在焊缝产生的熔渣处，达到清除熔渣的效果，为材料的后续处理做准备。

本发明是通过以下的技术手段实现上述技术目的。一种激光空化清除轴类零件熔渣的装置，包括移动平台，所述移动平台上装有水槽，所述水槽内安装有工位，工位上装有零件夹具，所述零件夹具下方安装有拉杆，所述拉杆穿过所述水槽的底部后与气缸连接，所述拉杆和所述水槽的底部密封连接；所述水槽上方安装有激光空化系统。

上述方案中，所述水槽内对称设置有四个工位，所述水槽底部设置有旋转轴，所述旋转轴通过联轴器依次与分割器、伺服电机和伺服驱动连接，所述伺服驱动与计算机相连接。

上述方案中，所述水槽内设有加热装置和温度传感器，加热装置和温度传感器通过数据处理装置与计算机相连接。

上述方案中，所述的激光空化系统由YAG激光器和激光控制器、分光镜、全反镜、扩束镜和聚束镜连接。

上述方案中，所述水槽通过进水管、排水管和水箱连接，所述进水管、排水管的管路上安装有水泵，水泵与计算机电连接。

本发明还提供一种激光空化清除轴类零件熔渣装置的操作方法，包括如下步骤：

S1: 事先对零件预处理好，将待加工轴类零件安装在零件专用夹具上；

S2: 启动气缸，气缸开始工作，带动拉杆向下拉动零件专用夹具，由于零件专用夹具与夹具夹紧平台相配合会有收紧作用，从而完成零件的夹紧工作；S3: 完成夹紧工作后，加热装置（7）开始工作，当温度达到加工温度时，加热装置暂停运作，在此温度情况下能够最大效率的清除熔渣；S4: 温度传感器将温度信号通过数据处理装置传送到计算机上，计算机发出工作指令使得激光控制器控制YAG激光器发出激光，激光由分光镜1：1的分成两束，经过扩束镜和聚束镜聚焦在两个相对的工位上形成空泡，空泡溃灭作用在熔渣处，达到清除熔渣的作用；S5: 当加工作用完成后，计算机控制伺服驱动开始工作，移动平台在分割器和伺服电机的共同作用下平稳旋转90°，此时气缸工作，拉杆向上推使得零件专用夹具放松，从而零件可以进行更换，此时更换零件进行下一循环的工作；S6: 将更换下来的零件进行表面清洁工作；S7: 在整个工作过程中，计算机会控制水泵不停的工作，使水槽内的水进行循环，同时保证水能淹没零件，达到激光空化作用所要求的水量，保证产生空泡的大小不会太大变化。