一种用于户外无电力覆盖区的激光加工装置及其使用方法与流程

本发明涉及激光加工，特别是涉及一种用于户外无电力覆盖区的激光加工装置及其使用方法。

背景技术：

1、激光加工技术以其高精度、高效率的特性，在现代工业生产中占据了举足轻重的地位。随着技术的日益成熟，激光加工技术在各个领域得到了广泛应用，显著提升了生产效率与产品质量。然而，激光加工技术需要电力支持，这成为激光加工技术在户外无电力覆盖区应用的瓶颈。在那些偏远地区或临时搭建的工作场地，由于电力设施的缺失或不足，难以使用激光加工技术。因此，如何在无电力覆盖区使用激光加工技术，进一步拓展激光加工技术的使用环境，成为当前亟待解决的问题。

2、现有的常见做法是在无电力覆盖区部署燃油发电机，利用燃油发电机进行发电，为激光加工技术提供所需的电力支持，确保激光加工技术可以在无电力覆盖区进行使用。

3、然而，在实际应用中，燃油发电机的燃油供应并不稳定性。这种不稳定的燃油供应会直接影响到发动机的运行效率和机械能输出的稳定性。由于燃油发电机依赖于发动机的机械能来产生电能，因此不稳定的机械能输出会进一步导致生成的电压和电流波动，从而显著影响激光加工的稳定性。

技术实现思路

1、本发明针对通过燃油发电机进行供电，电压和电流不稳定，会影响激光加工精度的问题，提供了一种可实现通过锂电池模组进行供电，电压和电流稳定，不会影响激光加工精度的用于户外无电力覆盖区的激光加工装置及其使用方法。

2、为解决以上问题，本发明采用的技术方案为，一种用于户外无电力覆盖区的激光加工装置，包括运载车，运载车的顶部安装有锂电池模组，锂电池模组的顶部固定有激光发生器，激光发生器的一侧设置有三维六轴机器人，三维六轴机器人上安装有激光加工头，激光加工头与激光发生器电连接；激光发生器的另一侧设置有冷水机，冷水机的侧面设置有电源转换控制机箱，电源转换控制机箱的上方安装有无线电遥控接收器，锂电池模组分别与激光发生器、三维六轴机器人、冷水机和无线电遥控接收器电连接。无线电遥控接收器能够接收遥控信号，控制运载车移动到待加工位置。三维六轴机器人能够调节激光加工头的位置，锂电池模组作为稳定的能源供应，为激光发生器提供持续而稳定的电能，从而确保激光加工头发射出高质量的激光，进行精细的激光加工操作。此外，电源转换控制机箱能够将市电、光电和风电等多种能源转换为锂电池模组所需的电能。同时，冷水机能够避免锂电池模组过热。因此，即便在无电力覆盖的区域，锂电池模组依然能够稳定地为激光发生器提供电能，保障激光加工在无电力覆盖的区域也能够保持高精度，实现高效而精准的加工操作。

3、优选的，运载车包括车体，车体的前端安装有驱动电机，驱动电机的输出轴上固定有链轮一，运载车的前轮轴上固定有链轮二，且链轮二和链轮一上环绕有链条；车体的后端安装有转向电机，转向电机的输出轴与支架的上端固定连接，支架的下端与运载车后轮的转向轴固定连接。驱动电机通过链轮一高效地驱动链条移动，链条随后联动链轮二旋转，从而精确控制运载车的前轮轴转动，实现运载车的平稳移动。而转向电机则精准地控制支架的旋转，支架随之带动运载车后轮转动，灵活地调整运载车的行进方向。

4、一种用于户外无电力覆盖区的激光加工装置的使用方法，应用在用于户外无电力覆盖区的激光加工装置，包括如下步骤，

5、步骤一，运用现有的运载工具将激光加工装置运输到待加工位置的附近；

6、步骤二，控制运载车移动，使激光加工装置准确到达待加工位置；

7、步骤三，控制三维六轴机器人移动，运用激光加工头执行激光加工作业；

8、步骤四，为耗尽电能的锂电池模组充电。

9、优选的，在步骤一中，通过铁路运输、公路运输或水路运输将激光加工装置运输到待加工位置的附近。采用铁路运输、公路运输或水路运输方式，将激光加工装置高效运输至待加工位置附近，能够显著降低运载车消耗的电能，进而将节省的电能用于激光加工。

10、优选的，在步骤二中，发射无线电信号，通过无线电遥控接收器控制运载车的移动，控制运载车的运行模式包括遥控手动、遥控自动匀速和遥控自动变速三种模式。在遥控手动模式下，工作人员能够完全控制运载车的移动，方便运载车精准的停在待加工位置。在遥控自动匀速模式下，运载车能够定速移动，避免工作人员长时间保持一个动作，出现手部麻木。在遥控自动变速模式下，运载车能够根据路况，调节自身速度，确保平稳运行。

11、优选的，在步骤二中，当运载车靠近待加工位置时，运载车自动减速；当运载车行驶到待加工位置时，运载车自动制动，直到驻车；当运载车出现故障时，运载车自动制动，进行紧急驻车。当运载车逐渐接近待加工位置时，会自动减速以确保精确停车；一旦到达预定位置，运载车会立即自动制动并驻车，从而避免误驶过待加工位置；此外，若运载车遭遇任何故障，它将立即自动制动并进行紧急驻车，确保行驶过程的安全无忧。

12、优选的，在步骤三中，根据作业需求，调整激光加工头的工艺参数，控制激光发生器通过激光加工头发射激光，进行激光加工作业。根据作业需求，灵活调整激光加工头的工艺参数，确保适应各种加工场景。

13、优选的，在步骤四中，先对锂电池模组进行预充电，然后进行标准充电，最后进行恒压充电，直到充电完成。预充电阶段有助于锂电池模组内部化学物质的安全激活，为标准充电阶段做好准备。标准充电阶段则是主要的能量填充过程，能够高效地将电能转化为化学能储存于锂电池模组中。而恒压充电阶段则确保锂电池模组在达到最大容量时能够稳定充电，避免过充和锂电池模组损伤。

14、优选的，先检测锂电池模组的充电电压，当充电电压低于3v时，进行预充电，充电电流设置为额定电流的十分之一；当充电电压升高到3v时，进行标准充电，充电电流设置为额定电流；当充电电压升高到4.2v时，进行恒压充电，保持充电电压不变，控制充电电流逐渐下降，当充电电流下降到额定电流的十分之一时，保持充电电流不变，直到充电完成。

15、优选的，锂电池模组选择光伏充电或风电充电，且当充电电压超过阈值时，自动断开充电。当充电电压超过预设的安全阈值时，系统会自动切断充电，从而确保锂电池模组的安全运行。

16、通过以上技术方案可以看出，本发明的优点在于：无线电遥控接收器精准地接收遥控信号，引导运载车准确地移动至待加工位置。三维六轴机器人精确地调节激光加工头的位置。锂电池模组为激光发生器提供稳定且持续的电能，确保激光加工头发射出高质量的激光束，从而执行精细且高效的激光加工操作。电源转换控制机箱能够有效地将市电、光电、风电等多种能源转化为锂电池模组所需的电能。同时，冷水机有效监控并调节锂电池模组的温度，防止过热现象的发生，确保锂电池模组的安全。综上所述，即使在无电力覆盖的区域，锂电池模组依然能够稳定地为激光发生器提供电能，保障激光加工在无电力覆盖的区域也能够保持高精度，实现高效而精准的加工操作。

技术特征：

1.一种用于户外无电力覆盖区的激光加工装置，其特征在于，包括运载车(1)，运载车(1)的顶部安装有锂电池模组(2)，锂电池模组(2)的顶部固定有激光发生器(3)，激光发生器(3)的一侧设置有三维六轴机器人(4)，三维六轴机器人(4)上安装有激光加工头(5)，激光加工头(5)与激光发生器(3)电连接；激光发生器(3)的另一侧设置有冷水机(6)，冷水机(6)的侧面设置有电源转换控制机箱(7)，电源转换控制机箱(7)的上方安装有无线电遥控接收器(8)，锂电池模组(2)分别与激光发生器(3)、三维六轴机器人(4)、冷水机(6)和无线电遥控接收器(8)电连接。

2.根据权利要求1所述的用于户外无电力覆盖区的激光加工装置，其特征在于，运载车(1)包括车体，车体的前端安装有驱动电机(11)，驱动电机(11)的输出轴上固定有链轮一(12)，运载车(1)的前轮轴(15)上固定有链轮二(13)，且链轮二(13)和链轮一(12)上环绕有链条(14)；车体的后端安装有转向电机(16)，转向电机(16)的输出轴与支架(17)的上端固定连接，支架(17)的下端与运载车(1)后轮(18)的转向轴(19)固定连接。

3.一种用于户外无电力覆盖区的激光加工装置的使用方法，其特征在于，应用在如权利要求1-2任一所述的用于户外无电力覆盖区的激光加工装置，包括如下步骤，

4.根据权利要求3所述的用于户外无电力覆盖区的激光加工装置的使用方法，其特征在于，在步骤一中，通过铁路运输、公路运输或水路运输将激光加工装置运输到待加工位置的附近。

5.根据权利要求3所述的用于户外无电力覆盖区的激光加工装置的使用方法，其特征在于，在步骤二中，发射无线电信号，通过无线电遥控接收器(8)控制运载车(1)的移动，控制运载车(1)的运行模式包括遥控手动、遥控自动匀速和遥控自动变速三种模式。

6.根据权利要求3所述的用于户外无电力覆盖区的激光加工装置的使用方法，其特征在于，在步骤二中，当运载车(1)靠近待加工位置时，运载车(1)自动减速；当运载车(1)行驶到待加工位置时，运载车(1)自动制动，直到驻车；当运载车(1)出现故障时，运载车(1)自动制动，进行紧急驻车。

7.根据权利要求3所述的用于户外无电力覆盖区的激光加工装置的使用方法，其特征在于，在步骤三中，根据作业需求，调整激光加工头(5)的工艺参数，控制激光发生器(3)通过激光加工头(5)发射激光，进行激光加工作业。

8.根据权利要求3所述的用于户外无电力覆盖区的激光加工装置的使用方法，其特征在于，在步骤四中，先对锂电池模组(2)进行预充电，然后进行标准充电，最后进行恒压充电，直到充电完成。

9.根据权利要求8所述的用于户外无电力覆盖区的激光加工装置的使用方法，其特征在于，先检测锂电池模组(2)的充电电压，当充电电压低于3v时，进行预充电，充电电流设置为额定电流的十分之一；当充电电压升高到3v时，进行标准充电，充电电流设置为额定电流；当充电电压升高到4.2v时，进行恒压充电，保持充电电压不变，控制充电电流逐渐下降，当充电电流下降到额定电流的十分之一时，保持充电电流不变，直到充电完成。

10.根据权利要求9所述的用于户外无电力覆盖区的激光加工装置的使用方法，其特征在于，锂电池模组(2)选择光伏充电或风电充电，且当充电电压超过阈值时，自动断开充电。

技术总结
本发明为一种用于户外无电力覆盖区的激光加工装置及其使用方法，涉及激光加工技术领域。技术方案为，一种用于户外无电力覆盖区的激光加工装置，包括运载车，运载车的顶部安装有锂电池模组，锂电池模组的顶部固定有激光发生器，激光发生器的一侧设置有三维六轴机器人，三维六轴机器人上安装有激光加工头，激光加工头与激光发生器电连接；激光发生器的另一侧设置有冷水机，冷水机的侧面设置有电源转换控制机箱，电源转换控制机箱的上方安装有无线电遥控接收器，锂电池模组分别与激光发生器、三维六轴机器人、冷水机和无线电遥控接收器电连接。本发明的有益效果为，在无电力覆盖区域，锂电池模组能够保障激光加工所需的电能。

技术研发人员：李峰西,宋文秀,索海生
受保护的技术使用者：苏州森峰智能装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23