专利名称：流动式激光表面处理机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及激光加工机，特别是一种流动式激光表面处理机。
背景技术：
激光表面处理工艺已在我国逐步推广，所使用的设备均为固定式激光表面处理机，其激光器、导光柜、激光加工机床、数控操作柜和其他辅助设备分别定位固定安装在加工车间内，成为“固定式激光加工站”。由于激光表面处理机的一次性投资费用较高，而且对一个企业而言，激光表面处理机的设备利用率不会太高，所以一般的企业大多不想自身安装这种设备，但他们确有一批工件需用激光进行表面处理，而且往往这些要处理的工件又是大件，起吊和搬运都不方便。
发明内容
本实用新型的目的是为适应这种市场需要提供一种流动式激光表面处理机，或者说是一种“流动式激光加工站”。
本实用新型的目的是这样实现的一种流动式激光表面处理机，包括数控激光加工机床、大功率CO2激光器和机床光路系统，其特点是所述的数控激光加工机床是折叠式悬臂数控激光加工机床，该折叠式悬臂数控激光加工机床、大功率CO2激光器、导光箱和操作控制柜都安装在一个共同的底盘上，所述大功率CO2激光器的激光器本体固定在激光器电源柜的上面，导光箱固定在操作控制柜上面，折叠式悬臂数控激光加工机床位于所述大功率CO2激光器和操作控制柜的前面。
所述的折叠式悬臂数控激光加工机床由纵向进给机构、横向进给机构和机床支承架组成，机床支承架固定在底盘上，位于激光器电源柜和操作控制柜的前面。
所述的纵向进给机构主要由纵梁、滚动直线导轨副、滚珠丝杠副、驱动电机和减速齿轮和纵移滑板组成，该纵梁为开式框形结构，滚动直线导轨副、滚珠丝杠副、驱动电机和减速齿轮均安装在纵梁内，两根滚动直线导轨为侧装形式布置，用螺钉固定在纵梁的钢梁上，滚珠丝杠位于两滚动直线导轨之中间，其两端用轴承座支承，纵移滑板用螺钉固定在滚动直线导轨副的滑板上，纵移滑板由滚珠丝杠副的螺母带动，沿滚动直线导轨滑行。
所述的横向进给机构主要由横梁、滚动直线导轨副、滚珠丝杠副、驱动电机、减速齿轮箱和横移滑板组成，该横梁为框形结构，滚动直线导轨副、滚珠丝杠副、驱动电机和减速齿轮箱均安装在横梁上，两根滚动直线导轨为侧装形式布置，用螺钉固定在横梁内，滚珠丝杠位于两根滚动直线导轨的中间，其两端用轴承座支承，减速齿轮箱用螺钉固定在横梁的尾端，驱动电机用螺钉固定在减速齿轮箱上，横移滑板用螺钉固定在滚动直线导轨副的滑块上，横移滑板由滚珠丝杠副的螺母带动，沿滚动直线导轨滑行；横梁为悬臂式安装，其一端固定在纵移滑板上，固定的形式是一侧用铰链构成铰链活动连接，一侧用螺栓作固定连接。
所述的机床光路系统由第一水平转折镜、第二水平转折镜、垂直转折镜和聚焦镜组成，第一水平转折镜固定在纵梁的前端，第二水平转折镜固定在纵移滑板上，垂直转折镜固定在框架形横移滑板的顶端，横移滑板下端的螺纹接口用来连接导光接筒，导光接筒和聚焦镜之间也用螺纹连接。
所述的导光接筒配备有一组长短不同的接筒，可供具体情况选用，所述的聚焦镜本身带有微调机构。
所述的导光箱内装有功率计、电控气动光闸、水平转折镜和同轴瞄准系统。
所述的折叠式悬臂数控激光加工机床、大功率CO2激光器、导光箱、操作控制柜与底盘及其相互之间，既可用螺栓联结，也可采用焊接方式联结在一起。
所述的电机为步进电机，也可为伺服电机。
本实用新型的优点和特点1.激光加工机床一般具备三维直线运动机构和工件旋转机构，为了便于搬运，本实用新型将激光加工机床作了简化处理。本实用新型的折叠式悬臂数控激光加工机床仅用两维直线运动机构带动聚焦镜作纵向和横向进给运动，省去了竖向进给机构。而用变换导光接筒的办法实现聚焦镜的阶梯式竖向调节，并用聚焦镜本身的微调机构实现焦距的竖向微调。工件必须的旋转运动则利用用户工作现场提供的设备来实现。这样便可以实现激光束相对于被处理工件的扫描运动，达到对工件进行激光表面处理的目的。
2.本实用新型的折叠式悬臂横梁固定在纵移滑板上，其固定方式是一侧为铰链连接，另一侧为螺栓连接。激光加工机在搬运时，将上述一侧的螺栓松开，使悬臂横梁绕铰链轴转动到与纵梁相贴合。激光加工机工作时，将悬臂横梁又转回到与纵梁相垂直的位置，并用所述的螺栓与纵移滑板固定。
3.本实用新型的聚焦镜的竖向调节，是利用变换长短不同的导光接筒和调节聚焦镜本身的微调机构来实现的。
4.本实用新型的激光器采用现在常用的1.5-3kW的CO2激光器，导光设备采用的激光功率计、电控气动光闸、转折镜、氦氖同轴瞄准系统均是现在常用的器件，加工机床所用的滚动直线导轨、滚珠丝杠也都是专业厂家生产的标准器件。所以本实用新型易于实现。
5.本实用新型可以对轴类、平面类工件进行激光表面相变、熔凝、熔覆和合金化处理，特别适用于对大型工件作局部修复。
图1为本实用新型流动式激光表面处理机最佳实施例的主视图，图2为本实用新型流动式激光表面处理机最佳实施例的顶视图，图3为本实用新型流动式激光表面处理机最佳实施例的左侧视图，图4为本实用新型流动式激光表面处理机最佳实施例的右侧视图。
具体实施方式
先请参阅图1、图2、图3和图4，图1、图2、图3和图4是本实用新型流动式激光表面处理机最佳实施例的结构示意图，由图可见，本实用新型流动式激光表面处理机由折叠式悬臂激光加工机床1、工业用大功率CO2激光器2、导光箱3、操作控制柜4、底盘5和机床光路系统6所组成。折叠式悬臂激光加工机床1、工业用大功率CO2激光器2、导光箱3、操作控制柜4都安装在底盘5上，相互间用螺栓联结，形成结构紧凑、相对位置固定、可以整体吊装和运输的整体。
工业用大功率CO2激光器2包括激光器本体2.1和激光器电源柜2.2两大部分。激光器电源柜2.2直接固定在底盘5上。激光器本体2.1固定在激光器电源柜2.2的顶部。见图4。
操作控制柜4固定在底盘5上，位于激光器电源柜2.2的左侧。导光箱3固定在操作控制柜4的顶部。见图1和图4。
折叠式悬臂激光加工机床1由纵向进给机构1.1、横向进给机构1.2、机床支承架1.3组成。机床支承架1.3固定在底盘5上，位于激光器电源柜2.2和操作控制柜4的前面。见图1。
折叠式悬臂激光加工机床1的纵向进给机构1.1主要由纵梁1.1.1、滚动直线导轨副1.1.2、滚珠丝杠副1.1.3、驱动电机1.1.4、减速齿轮箱1.1.5和纵移滑板1.1.6组成。纵梁1.1.1为开式框形结构，滚动直线导轨副1.1.2、滚珠丝杠副1.1.3、驱动电机1.1.4和减速齿轮箱1.1.5均安装在纵梁1.1.1内。两根滚动直线导轨1.1.2为侧装形式布置，用螺钉固定在纵梁1.1.1的钢梁1.1.7上。滚珠丝杠1.1.3位于两滚动直线导轨1.1.2中间，其两端用轴承座1.1.8和1.1.9支承。纵移滑板1.1.6用螺钉固定在滚动直线导轨副112的滑板(图中未示)上。纵移滑板1.1.5由滚珠丝杠副112的螺母(图中未示)带动，沿滚动直线导轨1.1.2滑行。见图3。
折叠式悬臂激光加工机床1的横向进给机构1.2主要由横梁1.2.1、滚动直线导轨副1.2.2、滚珠丝杠副1.2.3、驱动电机1.2.4、减速齿轮箱1.2.5、横移滑板1.2.6组成。横梁1.2.1为框形结构，滚动直线导轨副1.2.2、滚珠丝杠副1.2.3、驱动电机1..2.4和减速齿轮箱1.2.5均安装在横梁1.2.1上。两根滚动直线导轨1.2.2为侧装形式布置，用螺钉固定在横梁1.2.1内。滚珠丝杠1.2.3位于两根滚动直线导轨1.2.2的中间，其两端用轴承座1.2.7和1.2.8支承。减速齿轮箱1.2.5用螺钉固定在横梁1.2.1的尾端，驱动电机1.2.4用螺钉固定在减速齿轮箱1.2.5上。横移滑板1.2.6用螺钉固定在滚动直线导轨副122的滑块(图中未示)上。横移滑板126由滚珠丝杠副123的螺母(图中未示)带动，沿滚动直线导轨1.2.2滑行。见图1。
横梁1.2.1为悬臂式安装，其一端固定的纵移滑板1.1.6上。固定的形式是一侧用铰链1.2.9构成铰链活动连接，一侧用螺栓1.2.10作固定连接。机床在搬运的过程中，将悬臂横梁1.2.1转到与纵梁1.1.1相贴合的位置；机床工作时，再将悬臂式横梁1.2.1转回到与纵梁1.1.1相垂直的位置并加以固定。
导光箱3内装有功率计、电控气动光闸、水平转折镜。它们分别用于测量从激光器输出的激光功率、控制激光束的通断、将激光束传给机床光路系统。导光箱3内还装有激光吸收池和氦氖同轴瞄准系统(图中未示)。这些都是通用器件，具体连接关系众所周知，在此不赘述。
机床的光路系统6由第一水平转折镜6.1、第二水平转折镜6.2、垂直转折镜6.3和聚焦镜6.4组成。水平转折镜6.1固定在纵梁1.1.1的前端，水平转折镜6.2固定在纵移滑板1.1.5上，垂直转折镜6.3固定在框架形横移滑板1.2.6的顶端，横移滑板1.2.6下端的螺纹接口用来连接导光接筒6.5，导光接筒6.5和聚焦镜6.4之间也用螺纹连接。导光接筒6.5配备有一组长短不同的接筒供选用，用换接不同长度导光接筒的方法，可以调整聚焦镜6.4与被加工工件的距离。聚焦镜6.4本身带有微调机构6.6，用来精细微调焦距。
经试用证明本实用新型流动式激光表面处理机便于用汽车整体吊运，卸到工作现场后，调整好与工件的相对位置，接通电源，便可开机工作。
综上所述，本实用新型流动式激光表面处理机具体结构一体化、光路结构稳定可靠、便于整体吊装、搬运和适于流动使用的特点。
权利要求1.一种流动式激光表面处理机，包括数控激光加工机床(1)、大功率CO2激光器(2)和机床光路系统(6)，其特征在于所述的数控激光加工机床(1)是折叠式悬臂数控激光加工机床(1)，所述的折叠式悬臂数控激光加工机床(1)、大功率CO2激光器(2)、导光箱(3)和操作控制柜(4)都安装在一个共同的底盘(5)上，所述大功率CO2激光器(2)的激光器本体(2.1)固定在激光器电源柜(2.2)的上面，导光箱(3)固定在操作控制柜(4)上面，折叠式悬臂数控激光加工机床(1)位于所述大功率CO2激光器(2)和操作控制柜(4)的前面。
2.根据权利要求1所述的流动式激光表面处理机，其特征在于所述的折叠式悬臂数控激光加工机床(1)由纵向进给机构(1.1)、横向进给机构(1.2)和机床支承架(1.3)组成，机床支承架(1.3)固定在底盘(5)上，位于激光器电源柜(2.2)和操作控制柜(4)的前面。
3.根据权利要求2所述的流动式激光表面处理机，其特征在于所述的纵向进给机构(1.1)主要由纵梁(1.1.1)、滚动直线导轨副(1.1.2)、滚珠丝杠副(1.1.3)、电机(1.1.4)和减速齿轮(1.1.5)和纵移滑板(1.1.6)组成，该纵梁(1.1.1)为开式框形结构，滚动直线导轨副(1.1.2)、滚珠丝杠副(1.1.3)、驱动电机(1.1.4)和减速齿轮(1.1.5)均安装在纵梁(1.1.1)内，两根滚动直线导轨(1.1.2)为侧装形式布置，用螺钉固定在纵梁(1.1.1)的钢梁(1.1.7)上，滚珠丝杠(1.1.3)位于两滚动直线导轨(1.1.2)之中间，其两端用轴承座(1.1.8)和(1.1.9)支承，纵移滑板(1.1.6)用螺钉固定在滚动直线导轨副(1.1.2)的滑板上，纵移滑板(1.1.6)由滚珠丝杠副(1.1.2)的螺母带动，沿滚动直线导轨(1.1.2)滑行。
4.根据权利要求2所述的流动式激光表面处理机，其特征在于所述的横向进给机构(1.2)主要由横梁(1.2.1)、滚动直线导轨副(1.2.2)、滚珠丝杠副(1.2.3)、电机(1.2.4)、减速齿轮箱(1.2.5)和横移滑板(1.2.6)组成，该横梁(1.2.1)为框形结构，滚动直线导轨副(1.2.2)、滚珠丝杠副(1.2.3)、驱动电机(1.2.4)和减速齿轮箱(1.2.5)均安装在横梁(1.2.1)上，两根滚动直线导轨(1.2.2)为侧装形式布置，用螺钉固定在横梁(1.2.1)内，滚珠丝杠(1.2.3)位于两根滚动直线导轨(1.2.2)的中间，其两端用轴承座(1.2.7)和(1.2.8)支承，减速齿轮箱(1.2.5)用螺钉固定在横梁(1.2.1)的尾端，驱动电机(1.2.4)用螺钉固定在减速齿轮箱(1.2.5)上，横移滑板(1.2.6)用螺钉固定在滚动直线导轨副(1.2.2)的滑块上，横移滑板(1.2.6)由滚珠丝杠副(1.2.3)的螺母带动，沿滚动直线导轨(1.2.2)滑行；横梁(1.2.1)为悬臂式安装，其一端固定在纵移滑板(1.1.6)上，固定的形式是一侧用铰链(1.2.9)构成铰链活动连接，一侧用螺栓(1.2.10)作固定连接。
5.根据权利要求1所述的流动式激光表面处理机，其特征在于所述的机床光路系统(6)由第一水平转折镜(6.1)、第二水平转折镜(6.2)、垂直转折镜(6.3)和聚焦镜(6.4)组成，第一水平转折镜(6.1)固定在纵梁(1.1.1)的前端，第二水平转折镜(6.2)固定在纵移滑板(1.1.6)上，垂直转折镜(6.3)固定在框架形横移滑板(1.2.6)的顶端，横移滑板(1.2.6)下端的螺纹接口用来连接导光接筒(6.5)，导光接筒(6.5)和聚焦镜(6.4)之间也用螺纹连接。
6.根据权利要求5所述的流动式激光表面处理机，其特征在于所述的导光接筒(6.5)为一组长短不同的接筒，可供选用，所述的聚焦镜(6.4)带有微调机构(6.6)。
7.根据权利要求1所术的流动式激光表面处理机，其特征在于所述的导光箱(3)内装有功率计、电控气动光闸、水平转折镜和同轴瞄准系统。
8.根据权利要求1所述的流动式激光表面处理机，其特征在于所述的折叠式悬臂数控激光加工机床(1)、大功率CO2激光器(2)、导光箱(3)、操作控制柜(2)与底盘(5)及其相互之间，既可用螺栓联结，也可采用焊接方式联结在一起。
9.根据权利要求3所述的流动式激光表面处理机，其特征在于所述的电机(1.1.4)为步进电机，也可是伺服电机。
10.根据权利要求4所述的流动式激光表面处理机，其特征在于所述的电机(1.2.4)为步进电机，也可是伺服电机。
专利摘要一种流动式激光表面处理机，包括数控激光加工机床、大功率CO
文档编号B23K26/08GK2647489SQ0321009
公开日2004年10月13日 申请日期2003年8月27日 优先权日2003年8月27日
发明者柴洪钧, 姜显忠, 沈俊泉, 赵钦, 苏宝蓉 申请人:上海富通激光工程技术研究所