【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光加工领域，具体涉及基于气体射流辅助的超快激光加工系统及方法。
技术介绍
1、激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性，对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等的一门加工技术。激光加工作为先进制造技术已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造等国民经济重要部门，对提高产品质量、劳动生产率、自动化、无污染、减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用。
2、目前的激光加工设备在使用时，由于加工材料的不同，材料所能承受的最大压力也不同，为了确保工件能被稳定性定位，需提供较大的夹持力对工件定位，而夹持力过大就易造成工件的破损损坏，会对工件的加工造成影响，并且在工件打孔时，为了确保孔槽能被完全贯穿，需一直对其激光开孔达到足够开孔的时间后才会停止工作，这样不仅提高了开孔时间还会造成能源的浪费。因此需要进行改进。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供基于气体射流辅助的超快激光加工系统及方法，解决了现有的基于气体射流辅助的超快激光加工系统，对不同工件的定位效果不好、工件开孔效率低的问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术提供基于气体射流辅助的超快激光加工系统，包括控制中心模块、激光加工模块、指令输入模块、信息输入模块、数据录入模块、工件识别模块、工件定位模块、开孔监测模块、信息提示模块、信息同步模块，所述控制中心模块和激光加工模块连接，可将加工指令进行传输执行，所述控制中心模块和指令输入模块连接，可将用户输入的操作指令进行
3、本专利技术的原理在于：设备工作时，先将待加工工件置于工作台，然后液压缸的输出端带动夹块水平移动，夹块与工件接触夹持完成工件定位工作，然后通过激光加工装置即可进行激光加工，在加工的同时，进气管通过气泵向气体喷嘴内部输入空气，空气通过气体喷嘴喷射，气体可将激光加工过程中的熔渣碎屑吹动，熔渣碎屑会随着风力的作用通过排渣口向下排出，熔渣碎屑最终会排入集渣槽内部进行收集，可辅助激光加工过程中的杂质清理工作，方便后续处理，且在收集过程中吸风机同时工作，可在杂质收集时对杂质的移动进行导向，完成精准收集。
4、本专利技术的有益效果在于：通过设计工件识别模块，可对待加工工件材料进行识别，配合工件定位模块的作用，可根据加工材料的不同依据不同受力参数适配最合适的夹持力对工件进行定位，在保证工件定位稳定的同时防止夹持力过大造成工件的破损损坏，提高激光加工效果，通过开孔监测模块的作用，可在工件的开孔工作时进行监测，当开孔完成后即可立即停止激光加工模块的工作，保障开孔工作完成的同时避免打孔完成后激光加工模块未能及时停止的情况，变相提升激光加工效率。
5、通过设计气体喷嘴的作用，可向机体内部吹风，在加工过程中产生的熔渣碎屑等会随着风力的作用通过排渣口向下排出，熔渣碎屑最终会排入集渣槽内部进行收集，可辅助激光加工过程中的杂质清理工作，方便后续处理，且在收集过程中吸风机同时工作，可在杂质收集时对杂质的移动进行导向，完成精准收集。
6、进一步，所述工件识别模块包括摄像头模块、材料识别模块和手动输入模块，所述摄像头模块和材料识别模块连接，所述材料识别模块和手动输入模块连接；通过工件识别模块，可进行待加工工件的拍摄采集识别工作。
7、进一步，所述工件定位模块包括参数匹配模块、定位传感模块和定位控制模块，所述参数匹配模块和定位传感模块连接，所述定位传感模块和定位控制模块连接；通过工件定位模块，可依据加工材料的不同在定位时提供不同大小的夹持力。
8、进一步，所述开孔监测模块包括气流传感模块、信息反馈模块和风机引风模块，所述气流传感模块和信息反馈模块连接，所述信息反馈模块和风机引风模块连接；通过开孔监测模块，可对工件的开孔工作进行监控，可进行是否开孔成功的判断。
9、进一步，所述信息同步模块包括移动端反馈模块、中心反馈模块和日志上传模块，所述移动端反馈模块和中心反馈模块连接，所述中心反馈模块和日志上传模块连接；通过信息同步模块，可将加工信息同步反馈至用户移动端及控制中心，并可对工作日志进行上传存储。
10、进一步，还包括机体，所述机体的底部固定连接有支撑座，所述机体的前端铰接有密封门，所述密封门的内部设置有观察窗，所述机体的内部滑动连接有集渣槽，所述集渣槽的前端固定连接有拉手，所述集渣槽的左右两端均固定连接有滑块，所述滑块与机体滑动连接，所述机体的上部内侧壁固定连接有滑轨，所述滑轨上滑动设置有激光加工装置，所述机体的内侧壁且位于滑轨的下方固定连接有两个呈对称分布的液压缸，所述液压缸的输出端固定连接有夹块，所述夹块的内部设置有压力传感器，所述机体的内部设置有气体辅助机构。
11、进一步，所述机体的内侧壁开设有两个呈对称分布的滑槽，所述滑槽的内部滑动连接有滑块。通过设计滑槽，使得滑块可沿滑槽滑动。
12、进一步，所述气体辅助机构包括气体喷嘴、进气管、工作台、排渣口、滤网、吸风机、排气口，所述机体的内侧壁且位于液压缸的上方固定连接有气体喷嘴，所述气体喷嘴的内部固定连接有进气管，所述进气管与气泵连接，所述机体的内侧壁且位于液压缸的下方固定连接有工作台，所述工作台与夹块滑动连接，所述工作台的内部开设有排渣口，所述集渣槽的内部固定连接有滤网，所述集渣槽的内部且位于滤网的下方固定连接有吸风机，所述机体的下端中部开设有排气口，所述排气口与集渣槽连通。通过设计气体辅助机构，方便杂质的收集。
13、进一步，所述工作台的内部开设有通槽，所述通槽的内部固定连接有气流传感器，所述工作台的下端固定连接有护罩，所述护罩的内部固定连接有引风机。通过设计引风机，可将部分空气通过通槽引出。
14、基于气体射流辅助的超快激光加工方法，具体步骤包括：
15、步骤一：通过数据录入模块先将常使用到加工件的材料信息及可承受压力数据信息进行录入存储，数据会录入存储至控制中心模块；工件加工时先将工件置于加工台，通过信息输入模块输入工件的待加工信息，然后通过指令输入模块对系统进行操作控制，操作指令通过指令输入模块传输至控制中心模块；
16、步骤二：控制中心模块发送加工指令，通过工件识别模块进行工件的识别，摄像头模块进行拍摄工件拍摄，材料识别模块进行工件材料比对识别，当未能准确识别时，可通过手动输入模块进行材料信息的录入；
17、步骤三：信息识别完成后，控制中心模块发送加工指令，通过工件定位模本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于气体射流辅助的超快激光加工系统，包括控制中心模块、激光加工模块、指令输入模块、信息输入模块、数据录入模块、工件识别模块、工件定位模块、开孔监测模块、信息提示模块、信息同步模块，其特征在于：所述控制中心模块和激光加工模块连接，可将加工指令进行传输执行，所述控制中心模块和指令输入模块连接，可将用户输入的操作指令进行传输执行，所述控制中心模块和信息输入模块连接，可将需求加工信息进行输入传输，所述控制中心模块和数据录入模块连接，可将工件材料信息及可受压力大小信息进行录入，所述控制中心模块和工件识别模块连接，可进行加工工件材料信息的识别，所述控制中心模块和工件定位模块，可进行工件的定位控制工作，所述控制中心模块和开孔监测模块连接，可进行激光开孔工作的监控，所述控制中心模块和信息提示模块连接，可进行加工完成信息或加工问题信息的提示，所述信息提示模块和信息同步模块连接，可进行加工信息的反馈同步工作。
2.根据权利要求1所述的基于气体射流辅助的超快激光加工系统，其特征在于：所述工件识别模块包括摄像头模块、材料识别模块和手动输入模块，所述摄像头模块和材料识别模块连接，所述材料识
3.根据权利要求1所述的基于气体射流辅助的超快激光加工系统，其特征在于：所述工件定位模块包括参数匹配模块、定位传感模块和定位控制模块，所述参数匹配模块和定位传感模块连接，所述定位传感模块和定位控制模块连接；通过工件定位模块，可依据加工材料的不同在定位时提供不同大小的夹持力。
4.根据权利要求1所述的基于气体射流辅助的超快激光加工系统，其特征在于：所述开孔监测模块包括气流传感模块、信息反馈模块和风机引风模块，所述气流传感模块和信息反馈模块连接，所述信息反馈模块和风机引风模块连接；通过开孔监测模块，可对工件的开孔工作进行监控，可进行是否开孔成功的判断。
5.根据权利要求1所述的基于气体射流辅助的超快激光加工系统，其特征在于：所述信息同步模块包括移动端反馈模块、中心反馈模块和日志上传模块，所述移动端反馈模块和中心反馈模块连接，所述中心反馈模块和日志上传模块连接；通过信息同步模块，可将加工信息同步反馈至用户移动端及控制中心，并可对工作日志进行上传存储。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的基于气体射流辅助的超快激光加工系统，还包括机体，其特征在于：所述机体的底部固定连接有支撑座，所述机体的前端铰接有密封门，所述密封门的内部设置有观察窗，所述机体的内部滑动连接有集渣槽，所述集渣槽的前端固定连接有拉手，所述集渣槽的左右两端均固定连接有滑块，所述滑块与机体滑动连接，所述机体的上部内侧壁固定连接有滑轨，所述滑轨上滑动设置有激光加工装置，所述机体的内侧壁且位于滑轨的下方固定连接有两个呈对称分布的液压缸，所述液压缸的输出端固定连接有夹块，所述夹块的内部设置有压力传感器，所述机体的内部设置有气体辅助机构。
7.根据权利要求6所述的基于气体射流辅助的超快激光加工系统的加工设备，其特征在于：所述机体的内侧壁开设有两个呈对称分布的滑槽，所述滑槽的内部滑动连接有滑块。
8.根据权利要求7所述的基于气体射流辅助的超快激光加工系统的加工设备，其特征在于：所述气体辅助机构包括气体喷嘴、进气管、工作台、排渣口、滤网、吸风机、排气口，所述机体的内侧壁且位于液压缸的上方固定连接有气体喷嘴，所述气体喷嘴的内部固定连接有进气管，所述进气管与气泵连接，所述机体的内侧壁且位于液压缸的下方固定连接有工作台，所述工作台与夹块滑动连接，所述工作台的内部开设有排渣口，所述集渣槽的内部固定连接有滤网，所述集渣槽的内部且位于滤网的下方固定连接有吸风机，所述机体的下端中部开设有排气口，所述排气口与集渣槽连通。
9.根据权利要求8所述的基于气体射流辅助的超快激光加工系统的加工设备，其特征在于：所述工作台的内部开设有通槽，所述通槽的内部固定连接有气流传感器，所述工作台的下端固定连接有护罩，所述护罩的内部固定连接有引风机。
10.基于气体射流辅助的超快激光加工方法，其特征在于：具体步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.基于气体射流辅助的超快激光加工系统，包括控制中心模块、激光加工模块、指令输入模块、信息输入模块、数据录入模块、工件识别模块、工件定位模块、开孔监测模块、信息提示模块、信息同步模块，其特征在于：所述控制中心模块和激光加工模块连接，可将加工指令进行传输执行，所述控制中心模块和指令输入模块连接，可将用户输入的操作指令进行传输执行，所述控制中心模块和信息输入模块连接，可将需求加工信息进行输入传输，所述控制中心模块和数据录入模块连接，可将工件材料信息及可受压力大小信息进行录入，所述控制中心模块和工件识别模块连接，可进行加工工件材料信息的识别，所述控制中心模块和工件定位模块，可进行工件的定位控制工作，所述控制中心模块和开孔监测模块连接，可进行激光开孔工作的监控，所述控制中心模块和信息提示模块连接，可进行加工完成信息或加工问题信息的提示，所述信息提示模块和信息同步模块连接，可进行加工信息的反馈同步工作。
2.根据权利要求1所述的基于气体射流辅助的超快激光加工系统，其特征在于：所述工件识别模块包括摄像头模块、材料识别模块和手动输入模块，所述摄像头模块和材料识别模块连接，所述材料识别模块和手动输入模块连接；通过工件识别模块，可进行待加工工件的拍摄采集识别工作。
3.根据权利要求1所述的基于气体射流辅助的超快激光加工系统，其特征在于：所述工件定位模块包括参数匹配模块、定位传感模块和定位控制模块，所述参数匹配模块和定位传感模块连接，所述定位传感模块和定位控制模块连接；通过工件定位模块，可依据加工材料的不同在定位时提供不同大小的夹持力。
4.根据权利要求1所述的基于气体射流辅助的超快激光加工系统，其特征在于：所述开孔监测模块包括气流传感模块、信息反馈模块和风机引风模块，所述气流传感模块和信息反馈模块连接，所述信息反馈模块和风机引风模块连接；通过开孔监测模块，可对工件的开孔工作进行监控，可进行是否开孔成功的判断。
5.根据权利要求1所述的基于气体射流辅助的超快激光加工系统，其特征在于：所述信息同步模块包括移动端反...
【专利技术属性】
技术研发人员：李欣，豆贤安，叶庆，谢运涛，卞进田，孔辉，孙可，温佳起，徐海萍，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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