[发明专利]一种四轴并联五头激光抛光机

说明书

目前随着科技的进步和人民生活水平的提高，对产品的需求量不断增加，这就需要提高产品的生产速度，细化到产品抛光工艺上，就得提高抛光效率，单个或双个激光发射源已经不能满足需求，为此本专利提出一种四轴并联五头激光抛光机，本发明涉及一种激光抛光装置，尤其涉及一种四轴并联五头激光抛光装置。主要包含基于嵌入式激光功率控制系统、多头激光抛光系统、一键启动控制电路系统、四轴并联数控伸缩杆结构等，通过计算机软件连接激光脉宽功率调制卡，实现对高功率光纤激光器系统的精确控制，完成复杂工件的表面处理，并通过表面粗糙度检测仪传感器实时反馈工件表面的粗糙度值。

一、技术领域：

本发明涉及一种激光抛光装置，尤其涉及一种四轴并联五头激光抛光机装置。

二、背景技术：

传统抛光是指利用机械、化工或电化学的作用，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法，利用抛光工具和磨料颗粒或其它的抛光介质对工件表面进行的修饰加工。随着科技的进步，现在大多采用激光抛光，激光抛光是利用激光与材料表面相互作用进行加工的，激光与材料之间的作用方式有热作用和光化学作用，可把激光抛光分为热抛光和冷抛光。激光抛光是一种非接触式抛光，不仅能对平面进行抛光，还能对各种曲面抛光，同时对环境污染小，可以实现局部抛光，特别适用于超硬材料和超脆材料的精密加工。

但目前随着科技的进步和人民生活水平的提高，对产品的需求量不断增加，这就需要提高产品的生产速度，细化到产品抛光工艺上，就得提高抛光效率，单个或双个激光发射源已经不能满足需求，为此本专利提出一种四轴并联五头激光抛光机。

三、发明内容：

本发明涉及一种激光抛光装置，尤其涉及一种四轴并联五头激光抛光机。主要包含基于嵌入式激光功率控制系统、多头激光抛光系统、一键启动控制电路系统、四轴并联数控伸缩杆结构等。

结构一：设置基于嵌入式激光功率控制系统

针对传统激光功率稳定系统存在硬件设计体积较大、成本较高等缺陷，本专利采用基于嵌入式技术的激光功率自动控制系统，该系统硬件包括A/D转换器、嵌入式FPGA为控制器、PD背向光探测器以及低通滤波器等，它们完成激光功率信号的采集、转换以及激光功率的自动控制后，软件采用PWM算法完成系统软件运算控制，采用单片机功率控制方法增强激光器功率控制的稳定性，实现激光器功率功率的自动控制。

结构二：设置了四轴并联数控伸缩杆结构

四个数控伸缩杆组成四轴并联结构，伸缩杆上端通过万向铰链支座与并联动板固定，伸缩杆底端通过万向铰链支座连接到并联基板，激光器机体通过三角支板固定在四轴并连动板上面，这样并联动板与四个数按伸缩杆与基板组成四轴并联结构，嵌入式单片机就可通过PWM脉宽调制算法控制实时脉冲的占空比来每根伸缩杆中电机的工作速度与工作行程，进而控制调节激光头的扫描范围，从而增大每一个激光器的工作扫描效率，大大提高了整个设备的工作效率。

结构三：设置多头激光抛光系统

本专利的多头激光抛光系统由五个独立的激光单元，每一个激光单元都是有激光扫描器、场镜、红光，高功率连续光纤激光器、激光电源、激光扫描器电源、红光电源、激光头连接件等硬件组成东南西北四个水平四轴并联激光扫描头和一个垂直四轴并联激光扫描头。激光抛光主要分为热抛光与冷抛光，根据热抛光对金属的主要作用不同，又分为热融化抛光和热蒸发抛光。本专利是采用热蒸发抛光机理，这就要求激光器连续不断的发射出的峰值功率极大的激光，从而使被加工材料表面温度大于材料沸点，因此本专利中采用高功率连续激光器。

结构四：设置一键启动控制电路系统及相关构件