本實(shí)用新型屬于激光表面處理領(lǐng)域，特別涉及一種超高功率的激光退鍍設(shè)備。

背景技術(shù)：

在金屬加工過程中，為了滿足金屬在特定條件下的服役，常常會在金屬表面電鍍一層金屬鍍層，例如鍍鉻、鍍鋅等。在電鍍過程中往往會產(chǎn)生不合格的鍍層，對于這些工件一般需要將不合格的鍍層退除并重新進(jìn)行鍍層處理。傳統(tǒng)的退鍍方法是將退鍍工作浸泡在電解液中通過電化學(xué)溶解的方法進(jìn)行鍍層的去除，這種方法不但效率低，而且使用的電解液往往會腐蝕金屬基體。另外，該方法使用的電解液通常以高濃度酸為主要成分。由于高濃度酸具有強(qiáng)氧化性，退鍍時，酸會與金屬反應(yīng)產(chǎn)在大量煙霧，這些煙霧不量會污染環(huán)境而且對操作人員的健康會造成嚴(yán)重傷害。因此，亟待開發(fā)一種新型的電鍍層退除技術(shù)來替代傳統(tǒng)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對背景技術(shù)中的問題，本實(shí)用新型提供了一種能避免化學(xué)和電化學(xué)退鍍所帶來的環(huán)境污染問題，同時工作效率更高，可大幅度提高電鍍層退鍍效率的超高功率的激光退鍍設(shè)備。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

本實(shí)用新型提供了一種超高功率的激光退鍍設(shè)備，包括激光器、工業(yè)機(jī)器人、退鍍機(jī)床、控制臺及冷卻水機(jī)組；

所述工業(yè)機(jī)器人夾持住激光器，激光器在工業(yè)機(jī)器人上空間移動；所述退鍍機(jī)床夾持待退鍍工件并帶動待退鍍工件做二維或三維運(yùn)動；所述控制臺分別與激光器、工業(yè)機(jī)器人和退鍍機(jī)床連接用于控制激光器、工業(yè)機(jī)器人和退鍍機(jī)床工作。

所述冷卻水機(jī)組用于退鍍過程中超高功率激光器的冷卻。述激光器內(nèi)設(shè)置冷卻水通道；冷卻水機(jī)組包括冷卻水進(jìn)水管、冷卻水出水管、過濾器以及冷卻水儲箱；

冷卻水出水管的出水端與冷卻水通道進(jìn)水端連通；冷卻水出水管的進(jìn)水端與過濾器的出水端連通；過濾器的進(jìn)水端與冷卻水儲箱連通；冷卻水進(jìn)水管的進(jìn)水端與冷卻水通道出水端相連通；冷卻水進(jìn)水管的出水端與冷卻水儲箱連通。

上述激光器由光纖脈沖激光器作為激光光源，且光纖脈沖激光器的平均功率大于1000W，脈沖寬度小于200ns，峰值功率密度大于6370MW/cm²。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、本實(shí)用新型提供了一種清潔環(huán)保的新型退鍍設(shè)備及退鍍方法；該設(shè)備解決了目前工業(yè)中電化學(xué)或化學(xué)退鍍帶來的環(huán)境污染問題，并且超高功率的激光器峰值功率密度大于6370MW/cm²，極大的提升了激光退鍍的效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本，為電鍍行業(yè)建立環(huán)保、高效的清潔生產(chǎn)提供了技術(shù)支持。

2、本實(shí)用新型采用冷卻水機(jī)組，確保了超高功率的激光器在工作過程中的穩(wěn)定性，保證了退鍍工作的正常進(jìn)行。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為冷卻水機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖。

1-激光器、2-工業(yè)機(jī)器人、3-退鍍機(jī)床、4-控制臺、5-冷卻水機(jī)組、6-冷卻水儲箱、7-過濾器、8-冷卻水出水管、9-冷卻水進(jìn)水管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述；圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例一種超高功率的激光退鍍設(shè)備的示意圖。

如圖1所示，該設(shè)備包括激光器1、工業(yè)機(jī)器人2、退鍍機(jī)床3、控制臺4和冷卻水機(jī)組5；

激光器1由功率大于1000W的光纖脈沖激光器作為激光光源對電鍍層時行退鍍處理，其脈沖寬度小于200ns，具體采用100-150ns，峰值功率密度可達(dá)6370MW/cm²以上；工業(yè)機(jī)器人2用來夾持激光器1，實(shí)現(xiàn)激光器的空間移動；退鍍機(jī)床3主要用來夾持待退鍍工件并實(shí)現(xiàn)工件的二維或三維運(yùn)動；控制臺4可實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人2和退鍍機(jī)床3的自動控制；冷卻水機(jī)組5用于退鍍過程中超高功率激光器的冷卻。

本實(shí)施例中工業(yè)機(jī)器人為6軸機(jī)械手臂，最大活動半徑為2146mm。

本實(shí)施例中退鍍機(jī)床由旋轉(zhuǎn)卡盤、中心架、平面運(yùn)動機(jī)構(gòu)組成；旋轉(zhuǎn)卡盤和中心架用于安裝夾持軸類工件，平面運(yùn)動機(jī)構(gòu)用于安裝夾持板類或其它非軸類工件。

還需要說明的是，對功率高的激光器來說，激光器內(nèi)部都設(shè)置有冷卻水通道；

如圖2所示，冷卻水機(jī)組5包括冷卻水進(jìn)水管9、冷卻水出水管8、過濾器7以及冷卻水儲箱6；

冷卻水出水管8的出水端與冷卻水通道進(jìn)水端連通；冷卻水出水管8的進(jìn)水端與過濾器7的出水端連通；過濾器7的進(jìn)水端與冷卻水儲箱6連通；冷卻水進(jìn)水管9的進(jìn)水端與冷卻水通道出水端相連通；冷卻水進(jìn)水管9的出水端與冷卻水儲箱6連通。

激光退鍍的基本原理是；超高功率的脈沖激光器發(fā)出的激光能量作用在工件表面時，激光與鍍層主要產(chǎn)生汽化效應(yīng)，高能量的脈沖激光將金屬鍍層快速汽化去除從而實(shí)現(xiàn)退鍍的目的；激光光斑不能覆蓋退鍍的整個區(qū)域時，需要采用光斑搭接的方式來實(shí)現(xiàn)整個區(qū)域面積的退鍍。

通過該設(shè)備結(jié)構(gòu)的描述，現(xiàn)對該設(shè)備的退鍍方法進(jìn)行描述，具體步驟如下：

1)將待退鍍工件安裝在退鍍機(jī)床上，激光器安裝在工業(yè)機(jī)器人上；

2)確定光斑搭接方式

根據(jù)待退鍍工件的退鍍區(qū)域形狀選擇適合的光斑搭接方式對工件進(jìn)行退鍍處理；

A：待退鍍工件的退鍍區(qū)域?yàn)槠矫鏁r，則控制臺控制工業(yè)機(jī)器人帶動激光器做平面移動，退鍍機(jī)床不動或控制臺控制退鍍機(jī)床帶動待退鍍工件做平面移動，工業(yè)機(jī)器人不動的方式進(jìn)行光斑搭接；

B：待退鍍工件的退鍍區(qū)域?yàn)樾泵婊虿勖妫瑒t控制臺控制工業(yè)機(jī)器人帶動激光器傾斜，對退鍍區(qū)域進(jìn)行光斑搭接；

C：待退鍍工件的退鍍區(qū)域?yàn)榍?，則控制臺同時控制工業(yè)機(jī)器人和退鍍機(jī)床帶動激光器和待退鍍工件同時移動，對退鍍區(qū)域進(jìn)行光斑搭接；

3)退鍍處理；

激光器的脈沖激光作用在待退鍍工件的表面，激光與鍍層產(chǎn)生汽化效應(yīng)，脈沖激光將待退鍍工件表面的鍍層汽化去除。

另外還需要說明的是：上述步驟3)退鍍處理中冷卻水機(jī)組通過水循環(huán)對激光器進(jìn)行冷卻處理，確保激光器處在正常工作溫度。