專利名稱：流動式激光表面處理機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及激光加工機，特別是一種流動式激光表面處理機。
背景技術：
激光表面處理工藝已在我國逐步推廣，所使用的設備均為固定式激光表面處理機，其激光器、導光柜、激光加工機床、數控操作柜和其他輔助設備分別定位固定安裝在加工車間內，成為“固定式激光加工站”。由于激光表面處理機的一次性投資費用較高，而且對一個企業而言，激光表面處理機的設備利用率不會太高，所以一般的企業大多不想自身安裝這種設備，但他們確有一批工件需用激光進行表面處理，而且往往這些要處理的工件又是大件，起吊和搬運都不方便。

發明內容
本實用新型的目的是為適應這種市場需要提供一種流動式激光表面處理機，或者說是一種“流動式激光加工站”。
本實用新型的目的是這樣實現的一種流動式激光表面處理機，包括數控激光加工機床、大功率CO2激光器和機床光路系統，其特點是所述的數控激光加工機床是折疊式懸臂數控激光加工機床，該折疊式懸臂數控激光加工機床、大功率CO2激光器、導光箱和操作控制柜都安裝在一個共同的底盤上，所述大功率CO2激光器的激光器本體固定在激光器電源柜的上面，導光箱固定在操作控制柜上面，折疊式懸臂數控激光加工機床位于所述大功率CO2激光器和操作控制柜的前面。
所述的折疊式懸臂數控激光加工機床由縱向進給機構、橫向進給機構和機床支承架組成，機床支承架固定在底盤上，位于激光器電源柜和操作控制柜的前面。
所述的縱向進給機構主要由縱梁、滾動直線導軌副、滾珠絲杠副、驅動電機和減速齒輪和縱移滑板組成，該縱梁為開式框形結構，滾動直線導軌副、滾珠絲杠副、驅動電機和減速齒輪均安裝在縱梁內，兩根滾動直線導軌為側裝形式布置，用螺釘固定在縱梁的鋼梁上，滾珠絲杠位于兩滾動直線導軌之中間，其兩端用軸承座支承，縱移滑板用螺釘固定在滾動直線導軌副的滑板上，縱移滑板由滾珠絲杠副的螺母帶動，沿滾動直線導軌滑行。
所述的橫向進給機構主要由橫梁、滾動直線導軌副、滾珠絲杠副、驅動電機、減速齒輪箱和橫移滑板組成，該橫梁為框形結構，滾動直線導軌副、滾珠絲杠副、驅動電機和減速齒輪箱均安裝在橫梁上，兩根滾動直線導軌為側裝形式布置，用螺釘固定在橫梁內，滾珠絲杠位于兩根滾動直線導軌的中間，其兩端用軸承座支承，減速齒輪箱用螺釘固定在橫梁的尾端，驅動電機用螺釘固定在減速齒輪箱上，橫移滑板用螺釘固定在滾動直線導軌副的滑塊上，橫移滑板由滾珠絲杠副的螺母帶動，沿滾動直線導軌滑行；橫梁為懸臂式安裝，其一端固定在縱移滑板上，固定的形式是一側用鉸鏈構成鉸鏈活動連接，一側用螺栓作固定連接。
所述的機床光路系統由第一水平轉折鏡、第二水平轉折鏡、垂直轉折鏡和聚焦鏡組成，第一水平轉折鏡固定在縱梁的前端，第二水平轉折鏡固定在縱移滑板上，垂直轉折鏡固定在框架形橫移滑板的頂端，橫移滑板下端的螺紋接口用來連接導光接筒，導光接筒和聚焦鏡之間也用螺紋連接。
所述的導光接筒配備有一組長短不同的接筒，可供具體情況選用，所述的聚焦鏡本身帶有微調機構。
所述的導光箱內裝有功率計、電控氣動光閘、水平轉折鏡和同軸瞄準系統。
所述的折疊式懸臂數控激光加工機床、大功率CO2激光器、導光箱、操作控制柜與底盤及其相互之間，既可用螺栓聯結，也可采用焊接方式聯結在一起。
所述的電機為步進電機，也可為伺服電機。
本實用新型的優點和特點1.激光加工機床一般具備三維直線運動機構和工件旋轉機構，為了便于搬運，本實用新型將激光加工機床作了簡化處理。本實用新型的折疊式懸臂數控激光加工機床僅用兩維直線運動機構帶動聚焦鏡作縱向和橫向進給運動，省去了豎向進給機構。而用變換導光接筒的辦法實現聚焦鏡的階梯式豎向調節，并用聚焦鏡本身的微調機構實現焦距的豎向微調。工件必須的旋轉運動則利用用戶工作現場提供的設備來實現。這樣便可以實現激光束相對于被處理工件的掃描運動，達到對工件進行激光表面處理的目的。
2.本實用新型的折疊式懸臂橫梁固定在縱移滑板上，其固定方式是一側為鉸鏈連接，另一側為螺栓連接。激光加工機在搬運時，將上述一側的螺栓松開，使懸臂橫梁繞鉸鏈軸轉動到與縱梁相貼合。激光加工機工作時，將懸臂橫梁又轉回到與縱梁相垂直的位置，并用所述的螺栓與縱移滑板固定。
3.本實用新型的聚焦鏡的豎向調節，是利用變換長短不同的導光接筒和調節聚焦鏡本身的微調機構來實現的。
4.本實用新型的激光器采用現在常用的1.5-3kW的CO2激光器，導光設備采用的激光功率計、電控氣動光閘、轉折鏡、氦氖同軸瞄準系統均是現在常用的器件，加工機床所用的滾動直線導軌、滾珠絲杠也都是專業廠家生產的標準器件。所以本實用新型易于實現。
5.本實用新型可以對軸類、平面類工件進行激光表面相變、熔凝、熔覆和合金化處理，特別適用于對大型工件作局部修復。


圖1為本實用新型流動式激光表面處理機最佳實施例的主視圖，圖2為本實用新型流動式激光表面處理機最佳實施例的頂視圖，圖3為本實用新型流動式激光表面處理機最佳實施例的左側視圖，圖4為本實用新型流動式激光表面處理機最佳實施例的右側視圖。
具體實施方式
先請參閱圖1、圖2、圖3和圖4，圖1、圖2、圖3和圖4是本實用新型流動式激光表面處理機最佳實施例的結構示意圖，由圖可見，本實用新型流動式激光表面處理機由折疊式懸臂激光加工機床1、工業用大功率CO2激光器2、導光箱3、操作控制柜4、底盤5和機床光路系統6所組成。折疊式懸臂激光加工機床1、工業用大功率CO2激光器2、導光箱3、操作控制柜4都安裝在底盤5上，相互間用螺栓聯結，形成結構緊湊、相對位置固定、可以整體吊裝和運輸的整體。
工業用大功率CO2激光器2包括激光器本體2.1和激光器電源柜2.2兩大部分。激光器電源柜2.2直接固定在底盤5上。激光器本體2.1固定在激光器電源柜2.2的頂部。見圖4。
操作控制柜4固定在底盤5上，位于激光器電源柜2.2的左側。導光箱3固定在操作控制柜4的頂部。見圖1和圖4。
折疊式懸臂激光加工機床1由縱向進給機構1.1、橫向進給機構1.2、機床支承架1.3組成。機床支承架1.3固定在底盤5上，位于激光器電源柜2.2和操作控制柜4的前面。見圖1。
折疊式懸臂激光加工機床1的縱向進給機構1.1主要由縱梁1.1.1、滾動直線導軌副1.1.2、滾珠絲杠副1.1.3、驅動電機1.1.4、減速齒輪箱1.1.5和縱移滑板1.1.6組成。縱梁1.1.1為開式框形結構，滾動直線導軌副1.1.2、滾珠絲杠副1.1.3、驅動電機1.1.4和減速齒輪箱1.1.5均安裝在縱梁1.1.1內。兩根滾動直線導軌1.1.2為側裝形式布置，用螺釘固定在縱梁1.1.1的鋼梁1.1.7上。滾珠絲杠1.1.3位于兩滾動直線導軌1.1.2中間，其兩端用軸承座1.1.8和1.1.9支承。縱移滑板1.1.6用螺釘固定在滾動直線導軌副112的滑板(圖中未示)上。縱移滑板1.1.5由滾珠絲杠副112的螺母(圖中未示)帶動，沿滾動直線導軌1.1.2滑行。見圖3。
折疊式懸臂激光加工機床1的橫向進給機構1.2主要由橫梁1.2.1、滾動直線導軌副1.2.2、滾珠絲杠副1.2.3、驅動電機1.2.4、減速齒輪箱1.2.5、橫移滑板1.2.6組成。橫梁1.2.1為框形結構，滾動直線導軌副1.2.2、滾珠絲杠副1.2.3、驅動電機1..2.4和減速齒輪箱1.2.5均安裝在橫梁1.2.1上。兩根滾動直線導軌1.2.2為側裝形式布置，用螺釘固定在橫梁1.2.1內。滾珠絲杠1.2.3位于兩根滾動直線導軌1.2.2的中間，其兩端用軸承座1.2.7和1.2.8支承。減速齒輪箱1.2.5用螺釘固定在橫梁1.2.1的尾端，驅動電機1.2.4用螺釘固定在減速齒輪箱1.2.5上。橫移滑板1.2.6用螺釘固定在滾動直線導軌副122的滑塊(圖中未示)上。橫移滑板126由滾珠絲杠副123的螺母(圖中未示)帶動，沿滾動直線導軌1.2.2滑行。見圖1。
橫梁1.2.1為懸臂式安裝，其一端固定的縱移滑板1.1.6上。固定的形式是一側用鉸鏈1.2.9構成鉸鏈活動連接，一側用螺栓1.2.10作固定連接。機床在搬運的過程中，將懸臂橫梁1.2.1轉到與縱梁1.1.1相貼合的位置；機床工作時，再將懸臂式橫梁1.2.1轉回到與縱梁1.1.1相垂直的位置并加以固定。
導光箱3內裝有功率計、電控氣動光閘、水平轉折鏡。它們分別用于測量從激光器輸出的激光功率、控制激光束的通斷、將激光束傳給機床光路系統。導光箱3內還裝有激光吸收池和氦氖同軸瞄準系統(圖中未示)。這些都是通用器件，具體連接關系眾所周知，在此不贅述。
機床的光路系統6由第一水平轉折鏡6.1、第二水平轉折鏡6.2、垂直轉折鏡6.3和聚焦鏡6.4組成。水平轉折鏡6.1固定在縱梁1.1.1的前端，水平轉折鏡6.2固定在縱移滑板1.1.5上，垂直轉折鏡6.3固定在框架形橫移滑板1.2.6的頂端，橫移滑板1.2.6下端的螺紋接口用來連接導光接筒6.5，導光接筒6.5和聚焦鏡6.4之間也用螺紋連接。導光接筒6.5配備有一組長短不同的接筒供選用，用換接不同長度導光接筒的方法，可以調整聚焦鏡6.4與被加工工件的距離。聚焦鏡6.4本身帶有微調機構6.6，用來精細微調焦距。
經試用證明本實用新型流動式激光表面處理機便于用汽車整體吊運，卸到工作現場后，調整好與工件的相對位置，接通電源，便可開機工作。
綜上所述，本實用新型流動式激光表面處理機具體結構一體化、光路結構穩定可靠、便于整體吊裝、搬運和適于流動使用的特點。
權利要求1.一種流動式激光表面處理機，包括數控激光加工機床(1)、大功率CO2激光器(2)和機床光路系統(6)，其特征在于所述的數控激光加工機床(1)是折疊式懸臂數控激光加工機床(1)，所述的折疊式懸臂數控激光加工機床(1)、大功率CO2激光器(2)、導光箱(3)和操作控制柜(4)都安裝在一個共同的底盤(5)上，所述大功率CO2激光器(2)的激光器本體(2.1)固定在激光器電源柜(2.2)的上面，導光箱(3)固定在操作控制柜(4)上面，折疊式懸臂數控激光加工機床(1)位于所述大功率CO2激光器(2)和操作控制柜(4)的前面。
2.根據權利要求1所述的流動式激光表面處理機，其特征在于所述的折疊式懸臂數控激光加工機床(1)由縱向進給機構(1.1)、橫向進給機構(1.2)和機床支承架(1.3)組成，機床支承架(1.3)固定在底盤(5)上，位于激光器電源柜(2.2)和操作控制柜(4)的前面。
3.根據權利要求2所述的流動式激光表面處理機，其特征在于所述的縱向進給機構(1.1)主要由縱梁(1.1.1)、滾動直線導軌副(1.1.2)、滾珠絲杠副(1.1.3)、電機(1.1.4)和減速齒輪(1.1.5)和縱移滑板(1.1.6)組成，該縱梁(1.1.1)為開式框形結構，滾動直線導軌副(1.1.2)、滾珠絲杠副(1.1.3)、驅動電機(1.1.4)和減速齒輪(1.1.5)均安裝在縱梁(1.1.1)內，兩根滾動直線導軌(1.1.2)為側裝形式布置，用螺釘固定在縱梁(1.1.1)的鋼梁(1.1.7)上，滾珠絲杠(1.1.3)位于兩滾動直線導軌(1.1.2)之中間，其兩端用軸承座(1.1.8)和(1.1.9)支承，縱移滑板(1.1.6)用螺釘固定在滾動直線導軌副(1.1.2)的滑板上，縱移滑板(1.1.6)由滾珠絲杠副(1.1.2)的螺母帶動，沿滾動直線導軌(1.1.2)滑行。
4.根據權利要求2所述的流動式激光表面處理機，其特征在于所述的橫向進給機構(1.2)主要由橫梁(1.2.1)、滾動直線導軌副(1.2.2)、滾珠絲杠副(1.2.3)、電機(1.2.4)、減速齒輪箱(1.2.5)和橫移滑板(1.2.6)組成，該橫梁(1.2.1)為框形結構，滾動直線導軌副(1.2.2)、滾珠絲杠副(1.2.3)、驅動電機(1.2.4)和減速齒輪箱(1.2.5)均安裝在橫梁(1.2.1)上，兩根滾動直線導軌(1.2.2)為側裝形式布置，用螺釘固定在橫梁(1.2.1)內，滾珠絲杠(1.2.3)位于兩根滾動直線導軌(1.2.2)的中間，其兩端用軸承座(1.2.7)和(1.2.8)支承，減速齒輪箱(1.2.5)用螺釘固定在橫梁(1.2.1)的尾端，驅動電機(1.2.4)用螺釘固定在減速齒輪箱(1.2.5)上，橫移滑板(1.2.6)用螺釘固定在滾動直線導軌副(1.2.2)的滑塊上，橫移滑板(1.2.6)由滾珠絲杠副(1.2.3)的螺母帶動，沿滾動直線導軌(1.2.2)滑行；橫梁(1.2.1)為懸臂式安裝，其一端固定在縱移滑板(1.1.6)上，固定的形式是一側用鉸鏈(1.2.9)構成鉸鏈活動連接，一側用螺栓(1.2.10)作固定連接。
5.根據權利要求1所述的流動式激光表面處理機，其特征在于所述的機床光路系統(6)由第一水平轉折鏡(6.1)、第二水平轉折鏡(6.2)、垂直轉折鏡(6.3)和聚焦鏡(6.4)組成，第一水平轉折鏡(6.1)固定在縱梁(1.1.1)的前端，第二水平轉折鏡(6.2)固定在縱移滑板(1.1.6)上，垂直轉折鏡(6.3)固定在框架形橫移滑板(1.2.6)的頂端，橫移滑板(1.2.6)下端的螺紋接口用來連接導光接筒(6.5)，導光接筒(6.5)和聚焦鏡(6.4)之間也用螺紋連接。
6.根據權利要求5所述的流動式激光表面處理機，其特征在于所述的導光接筒(6.5)為一組長短不同的接筒，可供選用，所述的聚焦鏡(6.4)帶有微調機構(6.6)。
7.根據權利要求1所術的流動式激光表面處理機，其特征在于所述的導光箱(3)內裝有功率計、電控氣動光閘、水平轉折鏡和同軸瞄準系統。
8.根據權利要求1所述的流動式激光表面處理機，其特征在于所述的折疊式懸臂數控激光加工機床(1)、大功率CO2激光器(2)、導光箱(3)、操作控制柜(2)與底盤(5)及其相互之間，既可用螺栓聯結，也可采用焊接方式聯結在一起。
9.根據權利要求3所述的流動式激光表面處理機，其特征在于所述的電機(1.1.4)為步進電機，也可是伺服電機。
10.根據權利要求4所述的流動式激光表面處理機，其特征在于所述的電機(1.2.4)為步進電機，也可是伺服電機。
專利摘要一種流動式激光表面處理機，包括數控激光加工機床、大功率CO
文檔編號B23K26/08GK2647489SQ0321009
公開日2004年10月13日 申請日期2003年8月27日 優先權日2003年8月27日
發明者柴洪鈞, 姜顯忠, 沈俊泉, 趙欽, 蘇寶蓉 申請人:上海富通激光工程技術研究所