一种激光喷砂加工系统及方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及激光精密加工技术领域，特别涉及一种激光喷砂加工系统及方法。
【背景技术】
[0002]激光加工是利用光的能量经过透镜聚焦后在焦点上达到很高的能量密度，靠光热效应来加工的。激光加工不需要工具、加工速度快、表面变形小，可加工各种材料。随着激光器的广泛应用，如今激光束可对越来越多材料进行各种加工，如激光焊接、激光切割、表面改性、激光打标、激光钻孔和微加工等。
[0003]在激光加工过程中，由于材料的性质及采用气嘴吹气的方式等原因，难免会在加工切割部位形成熔渣、毛刺，进而造成“火山口”的形貌。这种形貌的形成，在一般的激光加工中无法避免，而在很多对表面形貌要求较高的产品中，是形成不良品的重要原因。
[0004]为了解决上述问题，通常是采用高速气嘴来增加辅助气体的剪切力，借助高速气流去除激光加工部位的熔渣或毛刺，但该方法采用高速气嘴对切割头与工件的相对位置要求很高，不但无法根本性改善加工效果，而且限制了加工产品的范围。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提出一种激光喷砂加工系统及方法，其能减少激光加工形成的熔渣、毛刺，有效改善激光加工效果，提高产品的质量及市场竞争力。
[0006]为达到上述目的，本发明提出了一种激光喷砂加工系统，包括用于放置待加工工件的工作台、工控机、并行设于所述工作台上方且均连接于所述工控机的激光加工组件及喷砂加工组件，所述工控机通过控制所述激光加工组件产生激光并作用于所述工件的表面，从而对所述工件进行激光加工；所述工控机还通过控制所述喷砂加工组件产生喷砂并作用于所述工件经激光加工后形成的熔渣上，从而对所述工件的熔渣进行去除。
[0007]进一步，在上述一种激光喷砂加工系统中，所述工作台的底部设有可驱动所述工作台移动的电机。
[0008]进一步，在上述一种激光喷砂加工系统中，所述工作台上分别设有激光加工位及喷砂加工位，所述激光加工位的底部还通过真空管连通于真空栗；所述喷砂加工位的底部通过第二风管连通于所述风机。
[0009]进一步，在上述一种激光喷砂加工系统中，所述喷砂加工位的底部还连通有喷砂收集筒。
[0010]进一步，在上述一种激光喷砂加工系统中，所述工作台在靠近所述激光加工位的一端设有机械臂，用于将所述激光加工位中的工件移动至喷砂加工位。
[0011]进一步，在上述一种激光喷砂加工系统中，所述机械臂包括连接于所述工作台上的第一枢轴、第二枢轴、第一连杆及第二连杆，所述第一连杆一端通过第一枢轴铰接于所述工作台，所述第一连杆的另一端通过第二枢轴铰接于所述第二连杆的一端，所述第二连杆的另一端抵持于所述工件。
[0012]进一步，在上述一种激光喷砂加工系统中，所述粉尘收集器包括圆筒状的主体及套设于所述主体上的外壳，所述主体的两端分别连通于所述防尘罩及风机，所述主体内沿其中心截面设有至少两导流板，每一所述至少两导流板上设有多个螺旋状的通风槽，所述主体的内壁还设有多个筛网口。
[0013]进一步，在上述一种激光喷砂加工系统中，所述激光加工组件包括激光器、扩束镜、全反射镜及内置有聚焦镜及保护镜片的加工头，所述激光器连接于工控机，通过所述工控机控制所述激光器启动产生激光光束，所述激光光束经过扩束镜扩束及全反射镜反射后进入加工头，并由聚焦镜聚焦于待激光加工的工件的表面。
[0014]进一步，在上述一种激光喷砂加工系统中，所述加工头在激光光束出射口处两侧设有气嘴，所述气嘴可产生高速气流喷向所述工件的表面。
[0015]另，本发明还提供一种激光喷砂加工方法，其包括以下步骤:
[0016]步骤S1:提供一用于放置待加工工件的工作台及激光喷砂机，所述工作台连接有可驱动其移动的电机，所述激光喷砂机连接有一对准所述工件加工部位的喷砂导管；
[0017]步骤S2:启动所述激光喷砂机产生喷砂并喷射作用于所述工件加工部位的熔渣上;
[0018]步骤S3:通过所述电机驱动工作台移动，使得所述喷砂作用于所述工件不同加工部位的熔渣。
[0019]本发明一种激光喷砂加工系统及方法在激光加工后通过喷砂作用于工件的熔渣上，减少了激光加工形成的熔渣、毛刺，有效改善了激光加工效果，且喷砂加工过程不增加加工时间，既提高了产品的质量又保证了生产效率，增强产品市场竞争力。
【附图说明】
[0020]图1为本发明一种激光喷砂加工系统的结构示意图；
[0021]图2为图1中激光加工组件的结构示意图；
[0022]图3为图1中喷砂加工组件的结构示意图；
[0023]图4为图1中粉尘收集器的整体结构图；
[0024]图5为图4中导流板的截面结构图；
[0025]图6为图4中主体的内壁平面展开图；
[0026]图7为图1中粉尘收集器的内部气流示意图，
[0027]其中，a为喷砂加工产生的粉尘，b为粉尘收集器的内部气流；
[0028]图8为本发明一种激光喷砂加工系统的加工过程示意图；
[0029]图9为本发明一种激光喷砂加工方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
[0031]请参阅图1至图3，本发明一种激光喷砂加工系统包括用于放置待加工工件100的工作台1、工控机2、并行设于所述工作台I上方且均连接于所述工控机2的激光加工组件3及喷砂加工组件4，所述工控机2通过控制所述激光加工组件3产生激光并作用于所述工件100的表面，从而对所述工件100进行激光加工；所述工控机2还通过控制所述喷砂加工组件4产生喷砂并作用于所述工件100经激光加工后形成的熔渣上，从而对所述工件100的熔渣进行去除。这样，通过并行设置的激光切割组件3及喷砂加工组件4可同时对工件100进行激光加工和喷砂加工，能有效地改善激光加工效果，又提高了生产效率，提高了产品的质量及市场竞争力。
[0032]其中，所述喷砂加工组件4包括罩设于所述工件100上方的防尘罩41、喷砂机42、喷砂导管43、粉尘收集器44及风机45，所述喷砂机42连接于所述工控机2，所述喷砂导管43的一端连通于所述喷砂机42，所述喷砂导管43的另一端伸入所述防尘罩41并对准所述工件100，所述粉尘收集器44的两端通过第一风管46分别连通于所述防尘罩41及风机45。
[0033]所述工作台I的底部设有可驱动所述工作台I移动的电机12，所述工控机2连接于所述电机12，用于控制所述电机12启动或停止工作，从而使得激光切割组件3及喷砂加工组件4对工件100的不同部位进行加工。
[0034]所述工作台I上分别设有激光加工位14及喷砂加工位16，所述激光加工位14为镂空的台面，且所述激光加工位14的底部还通过真空管13连通于真空栗15，这样由所述真空栗15产生负压，通过真空气压将工件100吸附于所述激光加工位14中；所述喷砂加工位16也为镂空的台面，且所述喷砂加工位16的底部通过第二风管17连通于所述风机45，通过风机45产生负压从而将工件100吸附于所述激光加工位14中。
[0035]另，所述喷砂加工位16的底部还连通有喷砂收集筒18，用于收集在喷砂加工过程中未碎裂的大颗粒喷砂。本实施例中，所述喷砂收集筒18通过卡扣19可拆卸连接于所述喷砂加工位16的底部，打开所述卡扣19即拆卸下所述喷砂收集筒18，从而回收喷砂大颗粒。
[0036]所述喷砂导管43朝向工作台I的端部连接有喷砂嘴433，使得所述喷砂机42喷出砂子经过喷砂嘴433可汇集加速后作用在工件100的加工部位上。
[0037]所述激光加工组件3包括激光器32、扩束镜33、全反射镜34及内置有聚焦镜35及保护镜片36的加工头37，所述激光器32连接于工控机2，通过所述工控机2控制所述激光器32启动，产生激光光束，所述激光光束经过扩束镜33扩束及全反射镜34反射后进入加工头37，最后激光光束由聚焦镜35聚焦于待激光加工的工件100的表面。所述加工头37在激光光束出射口处两侧设有气嘴38，所述气嘴可产生高速气流喷向所述工件100的表面，可初步去除工件100激光加工部位的熔渣或毛刺。
[0038]所述工作台I在靠近所述激光加工位14的一端设有机械臂5，可自动将所述激光加工位14中的工件100移动至喷砂加工位16。所述机械臂5可通过电机(图未示)驱动，也可通过手动推动。
[0039]本实施例中，所述机械臂5包括连接于所述工作台I上的第一枢轴51、第二枢轴53