[发明专利]一种声-磁耦合能场辅助激光打孔装置及方法

权利要求书

1.一种声-磁耦合能场辅助激光打孔装置，其特征在于，包括电源(1)、电路控制器(2)、磁场生成单元(3)、工件装夹单元(4)、磁场旋转单元(5)、超声生成单元(6)、激光发生单元和两个磁场调节单元(8)；

所述工件装夹单元(4)包括水箱(14)和栏框(22)，所述水箱(14)的底部固定于垂直设置的机床主轴(35)上，所述水箱(14)的顶部开口，所述栏框(22)位于水箱(14)内并固定于两个水箱(14)相对的侧壁上，工件(23)固定在栏框(22)中，所述激光发生单元产生的激光正对工件(23)；

所述超声生成单元(6)包括超声振板(16)，所述超声振板(16)安装在水箱(14)内的中心位置；

所述磁场旋转单元(5)包括电动机(10)、齿轮(11)、齿轮圆盘(12)、机床底座(30)，所述齿轮(11)同轴固定安装在电动机(10)的电机轴上，所述齿轮圆盘(12)同轴可转动地安装在机床主轴(35)上，所述齿轮(11)与所述齿轮圆盘(12)啮合；

所述磁场生成单元(3)包括两个电磁铁(25)，两个所述电磁铁(25)正对设置于水箱(14)的两侧，两个所述电磁铁(25)的磁极相异；

两个所述磁场调节单元(8)分布水箱(14)的两侧并关于机床主轴(35)的轴线对称，所述磁场调节单元(8)安装于齿轮圆盘(12)上，磁场调节单元(8)包括电磁铁夹具(24)、导套(26)、连杆(27)、第一滑块(28)、第二滑块(29)；所述第二滑块(29)沿齿轮圆盘(12)的径向与齿轮圆盘(12)滑动连接，且所述第二滑块(29)与齿轮圆盘(12)的相对位置可固定；所述第二滑块(29)的一端内设有圆柱形通孔，所述导套(26)与圆柱形通孔间隙配合，所述导套(26)和第二滑块(29)的侧面均设有若干第二定位孔，通过定位销和第二定位孔调节导套(26)相对于第二滑块(29)的高度，所述电磁铁夹具(24)铰接于导套(26)上；

两个所述电磁铁(25)分别安装于两个磁场调节单元(8)上，所述电磁铁(25)的一端固定安装于电磁铁夹具(24)上，电磁铁(25)的另一端与连杆(27)的一端铰接，连杆(27)的另一端与第一滑块(28)铰接，所述第一滑块(28)与第二滑块(29)滑动连接并且第一滑块(28)与第二滑块(29)相对位置可固定；

所述电源(1)与所述电路控制器(2)电连接，所述超声振板(16)、电动机(10)、电磁铁(25)均与所述电路控制器(2)电连接，所述电路控制器(2)控制超声振板(16)以产生不同功率的超声波，电路控制器(2)控制电动机(10)的转速以控制齿轮圆盘(12)的转速，电路控制器(2)控制电磁铁(25)以产生不同强度的磁场。

2.根据权利要求1所述的声-磁耦合能场辅助激光打孔装置，其特征在于，所述齿轮圆盘(12)的上端面沿径向设有两个相同的第一燕尾形槽口，两个所述第一燕尾形槽口位于同一直线上，分别用于安装两个第二滑块(29)，所述第一燕尾形槽口的底壁上设有若干垂直方向的第一定位孔，所述第二滑块(29)的底端为与所述第一燕尾形槽口相配合的第一燕尾状，所述第二滑块(29)的底端嵌套于第一燕尾形槽口内，并能够沿第一燕尾形槽口滑动，所述第二滑块(29)内设有垂直方向的第一通孔，通过定位销、第一通孔和第一定位孔固定第二滑块(29)与齿轮圆盘(12)的相对位置。

3.根据权利要求1所述的声-磁耦合能场辅助激光打孔装置，其特征在于，所述第二滑块(29)的上表面上设有与第一燕尾形槽口平行的第二燕尾槽口，所述第二燕尾形槽口的底壁上设有若干垂直方向的第三定位孔，所述第一滑块(28)的底端为与所述第二燕尾形槽口相配合的第二燕尾状，所述第一滑块(28)的底端嵌套于第二燕尾形槽口内，并能够沿第二燕尾形槽口滑动，所述第一滑块(28)内设有垂直方向的第二通孔，通过定位销、第二通孔和第三定位孔固定第二滑块(29)与第一滑块(28)的相对位置。

4.根据权利要求1所述的声-磁耦合能场辅助激光打孔装置，其特征在于，还包括水深检测单元(7)，所述水深检测单元(7)包括用于检测水箱(14)中水位高度的水位传感器(32)，所述水位传感器(32)固定于水箱(14)的内侧壁上，水位传感器(32)与计算机(31)电连接。