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专利号: 2020105206129
申请人: 天津工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 机床;其他类目中不包括的金属加工
更新日期:2023-09-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于磁场与超声振动辅助的激光角孔加工装置,其特征在于:包括机架、自动输送装置、激光加工装置、三自由度运动装置、并联超声振动装置、磁场装置、控制器、超声波发生器,所述的机架包括第一安装架、第二安装架、第三安装架、第四安装架、第五安装架、第一安装板、第六安装架,所述的第一安装架包括安装底架、第一角钢、第二角钢、第三角钢、支脚,所述的第一角钢有两根,第一角钢通过螺栓安装在安装底架上,所述的第二角钢有两根,第二角钢通过螺栓安装在安装底架上,所述的第三角钢有四根,第三角钢的上端通过螺栓安装在安装底架上,所述的支脚有四个,支脚安装在第三角钢的下端,所述的第二安装架通过螺栓安装在第一角钢和第二角钢之间,所述的第三安装架通过螺栓安装在第一角钢和第二角钢之间,所述的第四安装架通过螺栓安装在第一角钢和第二角钢之间,所述的第五安装架有两个,第五安装架通过螺栓安装在安装底架上,所述的第一安装板有两块,第一安装板的一端安装在第一角钢上,第一安装板的另一端安装在第二角钢上,所述的第六安装架通过螺栓安装在两个第一安装板之间,所述的自动输送装置安装在机架上,所述的激光加工装置安装在第一安装板上,所述的三自由度运动装置安装在第五安装架上,所述的并联超声振动装置安装在三自由度运动装置上,所述的磁场装置安装在机架上,所述的控制器安装在第四安装架上,所述的超声波发生器通过螺栓安装在机架上。

2.根据权利要求1所述的一种基于磁场与超声振动辅助的激光角孔加工装置,其特征在于:所述的自动输送装置包括第一输送机构、第二输送机构,所述的第一输送机构有两个,第一输送机构包括第一电机、第一丝杆、第一丝母、第一支座、液压缸、第一工件吸附机构,所述的第一电机通过螺栓安装在第二安装架上,所述的第一丝杠安装在第一电机的输出轴上,所述的第一丝母安装在第一丝杠上并与之形成螺旋副,所述的第一支座通过螺栓安装在第二安装架上,所述的液压缸包括液压缸体、活塞杆,所述的液压缸体通过螺栓安装在第一丝母上,所述活塞杆安装在液压缸体上,活塞杆与液压缸体形成移动副,所述的第一工件吸附机构包括第一气泵、第一软管、吸盘,所述的第一气泵安装在第二安装架上,所述的第一软管的一端安装在第一气泵上,第一软管的另一端安装在吸盘上,所述的吸盘安装在活塞杆上,所述的第二输送机构包括第二电机、带轮传动机构、带输送机构、挡板、工件安置架、工件,所述的第二电机通过螺栓安装在第三安装架上,所述的带轮传动机构包括主动带轮、从动带轮、皮带,所述的主动带轮通过键安装在第二电机的输出轴上,所述的皮带安装在主动带轮与从动带轮上形成带传动,所述的带输送机构包括主动滚筒、从动滚筒、输送带、第二支座、第三支座,所述主动滚筒通过轴承安装在两个第三支座之间,所述的从动带轮通过键安装在主动滚筒上,所述的从动滚筒通过轴承安装在两个第二支座之间,所述的输送带安装在主动滚筒与从动滚筒上,所述的第二支座有两个,第二支座通过螺栓安装在第三安装架上,所述的第三支座有两个,第三支座通过螺栓安装在第三安装架上,所述的挡板有两块,挡板通过螺栓安装在第三安装架上,所述的工件安置架放置在输送带上,所述的工件放置在工件安置架上;

所述的激光加工装置包括激光器、光束传递机构、第一激光加工机构、第二激光加工机构,所述激光器通过螺栓安装在第六安装架上,所述的光束传递机构包括波片、扩束器、第一反射镜、第一光闸、第二反射镜、分光镜,所述的波片安装在第六安装架上,所述的扩束器安装在第六安装架上,所述的第一反射镜安装在第六安装架上,所述的第一光闸安装在第六安装架上,所述的第二反射镜安装在第六安装架上,所述的分光镜安装在第六安装架上,所述的第一激光加工机构包括第三反射镜、第一激光头、第二软管、第一喷嘴,所述的第三反射镜通过螺栓安装在第六安装架上,所述的第一激光头通过螺栓安装在第六安装架上,所述的第二软管安装在第一激光头上,所述的第一喷嘴安装在第二软管的末端,所述的第二激光加工机构包括第四反射镜、第二激光头、第二光闸、第三软管、第二喷嘴、第五反射镜,所述的第四反射镜安装在第六安装架上,所述的第二激光头通过螺栓安装在第六安装架上,所述的第二光闸通过螺栓安装在第六安装架上,所述的第三软管安装在第二激光头上,所述的第二喷嘴安装在第三软管的末端,所述的第五反射镜通过螺栓安装在第六安装架上;

所述的三自由度运动装置包括第一移动机构、第二移动机构、第三移动机构,所述的第一移动机构包括第三电机、第二丝杆、第一导轨、第四支座、第五支座、第一移动平台、第二丝母,所述的第三电机通过螺栓安装在第五支座上,所述的第二丝杆安装在第三电机的输出轴上,所述的第一导轨有两个,第一导轨通过螺栓安装在第五安装架上,所述的第四支座通过螺栓安装在第五安装架上,所述的第五支座通过螺栓安装在第五安装架上,所述的第一移动平台安装在第一导轨上,第一移动平台与第一导轨形成移动副,所述的第二丝母通过螺栓安装在第一移动平台的底部,第二丝母与第二丝杆形成螺旋副,所述的第二移动机构包括第二安装板、第四电机、第三丝杆、第二导轨、第六支座、第七支座、第二移动平台、第三丝母,所述的第二安装板通过螺栓安装在第一移动平台上,所述的第四电机通过螺栓安装在第七支座,所述的第三丝杆的一端安装在第四电机的输出轴上,第三丝杆的另一端通过轴承安装在第六支座上,所述的第二导轨有两个,第二导轨通过螺栓安装在第二安装板上,所述的第六支座通过螺栓安装在第二安装板上,所述的第七支座通过螺栓安装在第二安装板上,所述的第二移动平台安装在第二导轨上,第二移动平台与第二导轨形成移动副,所述的第三丝母通过螺栓安装在第二移动平台的底部,第三丝母与第三丝杆形成螺旋副,所述的第三移动机构包括第三安装板、第五电机、第四丝杆、第三导轨、第八支座、第九支座、第三移动平台、第四丝母,所述的第三安装板安装在第九支座上,所述的第五电机安装在第八支座上,所述的第四丝杆的一端安装在第五电机的输出轴上,第四丝杆的另一端通过轴承安装在第九支座上,所述的第三导轨有两个,第三导轨通过螺栓安装在第三安装板上,所述的第八支座安装在第三安装板上,所述的第九支座固连在第二移动平台上,所述的第三移动平台安装在第三导轨上,第三移动平台与第三导轨形成移动副,所述的第四丝母通过螺栓安装在第三移动平台的底部,第四丝母与第四丝杆形成移动副。

3.根据权利要求1所述的一种基于磁场与超声振动辅助的激光角孔加工装置,其特征在于:所述的并联超声振动装置包括第二工件吸附机构、超声振动机构、第四安装板、角孔加工机构、加工台、圆轴,所述的第二工件吸附机构包括第二气泵、第四软管,所述的第二气泵通过螺栓安装在第三移动平台上,所述的第四软管的一端连接在第二气泵上,第四软管的另一端连接在加工台上,所述的超声振动机构有三个,超声振动机构包括超声波换能器、超声波变幅杆、第十支座、第四导轨、滑块、振动支链,所述的超声波换能器通过螺栓安装在第十支座上,所述超声波变幅杆安装在超声波换能器上,所述的第十支座通过螺栓安装在第三移动平台上,所述的第四导轨有两块,第四导轨通过螺栓安装在第三移动平台上,所述的滑块安装在第四导轨上,滑块与第四导轨形成移动副,所述的振动支链有两个,振动支链包括第一球副支座、第二球副支座、连接杆,所述的第一球副支座通过螺栓安装在滑块上,所述的第二球副支座通过螺栓安装在第四安装板上,所述的连接杆的一端安装在第一球副支座上,连接杆与第一球副支座形成球副,连接杆的一端安装在第二球副支座,连接杆与第二球副支座形成球副,所述的第四安装板安装在第二球副支座上,所述的角孔加工机构有两个,角孔加工机构包括第一升降机构、第六安装架、角度调节机构、第二升降机构、加工台、圆轴,所述的第一升降机构包括第六电机、第五丝杆、第五丝母,所述的第六电机通过螺栓安装在第四安装板上,所述的第五丝杆安装在第六电机的输出轴上,所述的第五丝母安装在第六安装架上,第五丝母与第五丝杆形成螺旋副,所述的第六安装架安装在第二升降机构上,所述的角度调节机构包括第七电机、蜗杆、蜗轮、第十一支座、第十二支座,所述的第七电机通过螺栓安装在第六安装架上,所述的蜗杆安装在第七电机的输出轴上,所述的蜗轮安装在圆轴上,所述的第十一支座通过螺栓安装在第六安装架上,所述的第十二支座有两个,第十二支座通过螺栓安装在第六安装架上,所述的第二升降机构有两个,第二升降机构包括支撑底座、支撑杆,所述的支撑底座通过螺栓安装在第四安装板上,所述的支撑杆安装在支撑底座上,支撑杆与支撑底座形成移动副,所述的圆轴有两根,圆轴的一端固连在加工台上,圆轴的另一端安装在第十一支座上;

所述的磁场装置包括第一磁场机构、第二磁场机构、磁场控制器、磁场控制机构,所述的第一磁场机构有两个,第一磁场机构包括第一磁场安装架、第一线圈、第二磁场安装架、第二线圈,所述的第一磁场安装架通过螺栓安装在两个第一角钢之间,所述的第一线圈安装在第一磁场安装架上,所述的第二磁场安装架通过螺栓安装在两个第二角钢之间,所述的第二线圈安装在第二磁场安装架上,所述的第二磁场机构包括第三磁场安装架、第三线圈、第四磁场安装架、第四线圈,所述的第三磁场安装架安装在第一安装板上,所述的第三线圈安装在第三磁场安装架上,所述的第四磁场安装架安装在安装底架上,所述的第四线圈安装在第四磁场安装架上,所述的磁场控制器安装在第四安装架上,所述的磁场控制机构包括第八电机、第一同步带轮传动机构、第二同步带轮传动机构、第三同步带轮传动机构、第四同步带轮传动机构、第一同步带、第二同步带、第一磁场屏蔽板、第二磁场屏蔽板,所述的第一同步带轮传动机构包括第一同步带轮、第一同步带轮轴、第十三支座、电机安装座、第十四支座、第十五支座,所述的第一同步带轮通过键安装在第一同步带轮轴上,所述的第一同步带轮轴的一端通过轴承安装在第十三支座上,第一同步带轮轴的另一端通过轴承安装在第十四支座上,所述的第十三支座通过螺栓安装在电机安装座上,所述的电机安装座通过螺栓安装在第二角钢上,所述的第八电机通过螺栓安装在电机安装座上,所述的第十四支座通过螺栓第十五支座上,所述的第十五支座通过螺栓安装在第二角钢上,所述的第二同步带轮传动机构包括第二同步带轮、第二同步带轮轴、第十六支座、第十七支座,所述的第二同步带轮有两个,第二同步带轮通过键安装在第二同步带轮轴上,所述的第二同步带轮轴通过轴承安装在两个第十七支座之间,所述的第十六支座有两个,第十六支座通过螺栓安装在第一角钢上,所述的第十七支座有两个,第十七支座通过螺栓安装在第十六支座上,所述的第三同步带轮传动机构包括第三同步带轮、第三同步带轮轴、第十八支座、第十九支座,所述的第三同步带轮有两个,第三同步带轮通过键安装在第三同步带轮轴上,所述的第三同步带轮轴通过轴承安装在两个第十八支座之间,所述的第十八支座有两个,第十八支座通过螺栓安装在第十九支座上,所述的第十九支座有两个,第十九支座通过螺栓安装在第二角钢上,所述的第四同步带轮传动机构包括第四同步带轮、第四同步带轮轴、第二十支座、第二十一支座,所述的第四同步带轮有两个,第四同步带轮通过键安装在第四同步带轮轴上,所述的第四同步带轮轴通过轴承安装在两个第二十支座之间,所述的第二十支座有两个,第二十支座通过螺栓安装在第二十一支座上,所述的第二十一支座有两个,第二十一支座通过螺栓安装在第一角钢上,所述的第一同步带安装在第一同步带轮、第二同步带轮、第三同步带轮、第四同步带轮上,所述的第二同步带安装在第一同步带轮、第二同步带轮、第三同步带轮、第四同步带轮上所述的第一磁场屏蔽板安装在第一同步带与第二同步带之间,所述的第二磁场屏蔽板安装在第一同步带与第二同步带之间。