[其他]微機控制工件孔激光處理機床

無效

• 申請號: 87212702
• 申請日: 1987-10-03
• 公開（公告）號: CN87212702U
• 公開（公告）日: 1988-05-11
• 發明（設計）人: 李魯伯;于志強
• 申請（專利權）人: 青島發動機廠
• 主分類號: B23K26/08
• 分類號: B23K26/08
• 代理公司: 青島市專利服務中心
• 代理人: 陳仁光

本實用新型屬于工件孔激光處理設備的技術改進。

在本實用新型提出之前，工件孔激光處理機床一般采用以下三種結構方案：一、工件不動，激光束旋轉，升降。二、工件升降，激光束旋轉。三、工件旋轉，激光束升降。這三種方案共同的缺點是激光束運動機構復雜，精度要求過高。特別當工件為發動機氣缸體時，在流水線加工中，由于鑄鐵缸體加工時加工粉塵污染大，很容易使精密的光學運動機構因磨損而失去精度，從而影響激光處理質量。此外，運動中的光學鏡片的冷卻機構，也因長時間工作而容易發生故障，從而造成昂貴的鏡片損壞。光學部件運動中心與工件運動中心的同軸度誤差會影響激光束離焦量的變化，直接造成激光處理質量不穩定。

本實用新型為了克服上述種種缺點而不采用上述三種結構方案，提出激光束不運動，工件升降、旋轉并移位的新結構方案。這種機床結構緊湊，剛性好，工作可靠，安全性好，達到了改善工作條件，提高激光處理質量的目的。

本實用新型的要點是：在微機控制下采用激光束不運動，工件升降旋轉并移位的結構方案，即一、工件升降機構：步進電機30通過蝸桿28帶動蝸輪27，蝸輪27內孔是螺紋，回轉時驅動絲杠16升降，以推動升降套筒13在底座18中心孔中升降，并推動工作臺32升降，從而使滑臺5和工件3升降。升降套筒13外園柱面沿軸線方向有鍵槽，與其滑動配合的底座18的頂端面上開有鍵槽，二個鍵槽中插一個導向鍵41，以保證升降套筒13升降時不會轉動。二、工件旋轉機構：步進電機29通過蝸桿25帶動蝸輪26，蝸輪26內孔為花鍵孔，回轉時驅動花鍵軸15，并通過齒輪24、14使旋轉軸12旋轉。工作臺32固定在旋轉軸12的旋轉軸凸緣31上，旋轉軸12旋轉時，裝在工作臺32上的滑臺5和工件3也隨之旋轉。三、工件安裝定位和移位機構：工作臺32上裝有滑座9，其上裝有滑臺5，下面固定一塊滑臺定位板6，滑臺5和滑臺定位板6可以在導軌2中左右移動。工件裝在滑臺5上，用工件底面上二個定位銷孔插在滑臺5上由二個工件定位氣缸4和33所驅動的活塞桿端部的定位銷上來定位。滑座9內裝有滑臺驅動油缸8和滑臺定位氣缸7，滑臺定位氣缸中活塞桿端部的定位銷插在滑臺定位板6上經過精確加工的定位孔中。在激光處理時，滑臺定位氣缸7上的定位銷中心線與旋轉軸12中心線以及被處理工件孔的中心線在同一直線上或有較高同軸度。滑臺驅動油缸5內的液體作用在油缸活塞上推動活塞桿左右移動，活塞桿通過杠桿與滑臺5相連接，從而使滑臺5和工件3左右移動。四、控制機構：工作臺32和工件3的升降旋轉用微機控制二臺步進電機29、30的運行頻率來實現無級調速，以適應各種激光處理工藝參數的要求，使激光束可以在工件孔表面上加工出等螺距、不等螺距、網格狀激光掃描規跡。微機同時控制一臺裝在激光功能監測儀上的小型步進電機，通過齒輪減速器，驅動激光功率控制電位器，使激光器輸出功率按激光處理工藝參數的要求作有規律的變化。為控制滑臺5和工件3左右移位采用了微機控制下的旋轉軸氣動傳遞技術、氣動邏輯控制技術、氣液轉換控制技術來控制滑臺驅動油缸8活塞推桿的運動以實現滑臺5和工件3的移位。為采用旋轉軸氣動傳遞技術，在旋轉軸12內鉆有相交成直角的氣道34、35、21三個，在升降套筒13的內孔中開有5個環槽36、37、38、39、40，其中36、38、40三個環槽分別與旋轉軸上的對應氣道34、35、21相通。環槽之間有6個O形密封圈20密封。采用了旋轉軸氣動傳遞技術后，氣源控制信號在旋轉軸轉動的同時，就能傳遞到滑臺5上去。控制滑臺運動的氣源P通過氣管把氣體引至環槽36、38、40，并通過氣道34、35、21把氣體引至工作臺滑座9內。為防止泄漏氣體對相鄰氣道產生影響，泄漏氣體由泄漏環槽37、39引入大氣，整個滑臺5的運動由氣動邏輯回路控制。微處理機發出S₁′，S₂′電信號，經電氣轉換元件，將電信號轉換成氣控信號S₁、S₂，S₁為滑臺5前進（右移）信號，S₂為滑臺5返回（左移）信號，通過氣動邏輯回路板11，并通過氣液轉換器10來驅動驅動油缸8活塞和活塞桿的左右運動，以實現滑臺5的左右移位。為適應工件多孔處理的需要如在激光處理六缸發動機缸孔時，滑臺5要移動5次，因此在滑座9上對應于發動機缸體6個缸孔的位置，裝有6只行程氣閥a、b、c、d、e、f（如有n個孔則應裝n只）?；_上裝有擋鐵。為進一步提高滑臺定位精度，由行程氣閥發出訊號驅動滑臺5定位氣缸7的活塞推桿端部的定位銷，插在滑臺定位板6上精確加工過的定位孔內。氣液壓控制過程詳見附圖4，整機的工作過程見附圖5動作框圖，微機控制過程見附圖6主程序流程框圖。