(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211092574.7 (22)申请日 2022.09.07 (71)申请人 哈尔滨理工大 学 地址 150080 黑龙江省哈尔滨市南岗区学 府路52号 （西区） (72)发明人 吴雪峰　汤新莹　王文昊　 (51)Int.Cl. B23K 26/142(2014.01) B23K 26/70(2014.01) B23K 26/362(2014.01) (54)发明名称 一种铍材专用的激光辅助刻划和粉末回收 装置 (57)摘要 本发明提供一种铍材专用的激光辅助刻划 和粉末回收装置， 其装置包括激光刻划装置和粉 末回收处理装置； 所述刻划装置包括激光头、 刻 划头和可变角度工作台， 实现不同深度的刻划； 铍是原子能、 火箭、 导弹、 航空、 宇宙航行以及冶 金工业中不可缺少的宝贵材料， 但是铍是全身性 毒物， 铍进入人体后， 难溶的氧化铍主要储存在 肺部， 可引起肺炎。 所述粉末回收处理装置包括 粉末过滤箱 体和抽气风机， 用于回收处理实验产 生的有害粉末。 本发明的有益效果在于， 通过改 变工作台一端的高度， 使工件被刻划深度发生改 变， 通过粉末回 收处理装置对实验产生的污染进 行处理， 使操作人员更加安全， 并且回收贵金属 铍， 节约成本 。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 115415666 A 2022.12.02 CN 115415666 A 1.一种铍材专用的激光辅助刻划和粉末回收装置， 其特征在于， 包括激光辅助刻划装 置， 粉末回收装置， 角度调整装置； 所述激光辅助刻划装置包括工作台(1)， 刻划头(3)， Z轴工作台(16)， 真空吸盘(12)， 激 光头(2)， X轴直线电机， 刻划头弹性固定装置； 所述废气处 理装置包括， 回收箱(7)， 导气管(6)， 抽气风机(8)。 2.根据权利要求1所述的激光辅助刻划装置， 其特征在于： 所述的刻划头(3)为金刚石 刻划头， 刻划头(3)固定在Z向升降台上， 刻划头(3)的高度由升降台(5)调整； 弹性固定装置包括挡块(26)， 弹性垫片(27)和伸缩柱(28)， 弹性垫片安装在挡块(27) 上， 伸缩柱(28)由电机驱动； 所述的激光头固定调整装置(4)固定在Z向升降台(16)上， 通过调整激光头固定调整装 置(4)改变激光入射方向和入射在工件表面的光斑直径大小； 所述X轴直线电机控制刻划的速度和方向， 速度可达 3m/s至5m/s。 3.根据权利要求1所述的角度调整装置， 其特 征在于： 所述工作台的顶板与底板铰接； 所述Z轴工作 台(16)固定在工作台底板(17)上， 位于远离旋转轴的一端， 通过调节Z轴 工作台(16)的升降， 刻划工作台顶板(13)一端的高度随Z轴工作台的升降而变化， 通过计算 升降高度和Z轴工作台(16)到 旋转轴的距离得 出刻划工作台旋转的角度； 所述真空吸盘(12)固定在 刻划工作台顶板(13)上部， 用于固定加工 工件； 所述微调机构安装在Z轴工作台(16)顶部， 包括微调螺栓(20)、 高精度推杆(22)和杠杆 (21)， 微调螺 栓推动杠杆的动力臂对工作台(1)角度微调； 所述螺旋支撑块(14)和复位弹簧(15)安装在工作台顶板和底板之间， 共同用于锁紧工 作台顶板的角度， 提高加工精度。 4.根据权利要求1所述的粉末回收装置， 其特 征在于： 所述粉末回收装置包括回收箱(7)和具有初步回收大尺寸切屑的吸尘嘴(29)， 吸尘嘴 内部有可拆卸的废物分离和储存装置(31)， 外部连接导管(30)将吸头(19)连接到废物分离 和储存装置(31)的空气入口(32)， 该空气入口(32)切向地通向废物分离和储存装置(31)， 空气因此旋转并且大尺 寸切屑被离心到外部收集。 废物分离和储存装置(31)与导管(34)通 过导管固定装置(3 3)螺栓连接； 所述回收箱(7)包括过滤网(10)、 清理辊(9)、 驱动螺杆、 电机和收集盒(11)； 所述过滤 网(10)设置在回收箱(7)左侧， 所述清理辊(9)沿过滤网(10)的上下方向滑动配合在过滤网 上， 并且清理辊的辊面与过滤网接触； 所述电机安装于回收箱(7)的外侧壁上， 并且通过驱 动螺杆与清理辊的端部连接， 以带动清理辊沿过滤网的上下方向移动； 所述收集盒具有1 个， 收集盒内有压实杆， 压实杆由电机驱动将所收集的粉末压实回收处 理； 所述回收箱的右侧连通有伸缩管(18)， 伸缩管的末端连接有吸尘嘴(29)， 且吸尘嘴固 定在升降台(5)上， 随着升降台刻划高度的变化同步调节吸尘嘴的高度； 所述刻划箱体底部有环形皮带输送机(24)， 环形皮带输送机沿着直线滑台(25)四周放 置， 将未能直接被吸尘嘴(2 9)吸收的粉末送至吸尘口(23)回收处 理。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115415666 A 2一种铍材专用的激光辅助刻划和粉末回收 装置 技术领域 [0001]本发明涉及 一种刻划装置， 尤其涉及一种铍材专用的激光辅助刻划和粉末回收装 置。 背景技术 [0002]激光加热辅助切削技术是将高功率激光束聚焦在切削刃前的工件表面,在材料被 切除前的短时间内,将局部加热到很高的温度使材料 的切削性在高温下发生改变,然后采 用常规的刀具进行加工。 通过对材料进行局部微小区域的加热,提高材料塑性的同时使材 料的硬度降低,减小切削力,延 长刀具使用寿命,抑制表 面损伤形成,防止切削振颤,从而达 到提高加工效率、 降低成本、 提高表面质量的目的。 针对脆性大、 加工难度高的硬脆陶瓷、 玻 璃材料,采用激光加热辅助钻削技术可以使 材料变形由脆性转变为 塑性,切屑变得连续,得 到更好的质量加工表面。 [0003]废气处理设备是人们为了转化有毒气体排放到大气中所使用的常用装置， 随着现 代科技的发展， 人们对废气处理装置的要求也越来越高， 节能环保观念深入人心。 铍材属于 贵金属， 对 粉末的回收再利用可节约实验成本 。 发明内容 [0004]本发明的目的是设计一套铍材专用的激光辅助刻划 和粉末回收装置 。 [0005]为实现上述目的， 本发明采用如下技 术方案： [0006]一套铍材专用的激光辅助刻划和粉末回收装置其特征在于包括激光辅助刻划装 置， 包括刻划装置和粉末回收装置 。 [0007]进一步的， 进一步的， 所述刻划装置包括工作台(1)， 刻划头(3)， Z轴工作台(16)， 真空吸盘(12)， 激光头(2)， X轴直线电机， 刻划头弹性固定装置； [0008]进一步的， 所述废气处 理装置包括， 回收箱(7)， 导气管(6)， 抽气风机(8)。 [0009]进一步的， 所述的刻划头(3)为金刚石刻划头， 刻划头固定在Z向升降台上， 刻划头 的高度由升降台(5)调整； [0010]进一步的， 弹性固定装置包括挡块(26)， 弹性垫片(27)和伸缩柱(28)， 弹性垫片安 装在挡块上， 伸缩柱由电机驱动， 防止加工过程振动； [0011]进一步的， 所述的激光头固定调整装置(4)固定在Z向升降台(16)上， 通过调整激 光头固定调整装置(4)改变激光入射方向和入射在工件表面的光斑直径大小； [0012]进一步的， 所述X轴直线电机控制刻划的速度和方向， 速度可达 3m/s至5m/s； [0013]进一步的， 进一 步的， 所述工作台的顶板与底板铰接； [0014]进一步的， 所述Z轴工作台(16)固定在工作台底板(17)上， 位于远离旋转轴的一 端， 通过调节Z轴工作台(16)的升降， 刻划工作台顶板(13)一端的高度随Z轴工作台的升降 而变化， 通过计算升降高度和Z轴工作台(16)到 旋转轴的距离得 出刻划工作台旋转的角度； [0015]进一步的， 所述真空吸盘(12)固定在刻划工作台顶板(13)上部， 用于固定加工工说　明　书 1/4 页 3 CN 115415666 A 3