本發(fā)明涉及一種用于機(jī)械、建筑、裝潢、汽車、電力、園林、藝術(shù)、醫(yī)療和造船等領(lǐng)域集錘擊、破碎、打孔、鉆削、鋸削、切割、焊接、雕刻和拋光等多功能于一體的超快激光智能化電動(dòng)工具設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前傳統(tǒng)的電動(dòng)工具設(shè)備都是以小容量電動(dòng)機(jī)或電磁鐵為動(dòng)力，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)工作頭的一種手持式或攜帶式的機(jī)械化工具。其噪聲，振動(dòng)和對(duì)無(wú)線電和電視的干擾成為影響其可靠性和使用壽命的制約因素；加之其工作時(shí)的安全性能和笨重的機(jī)身都給使用者帶來(lái)了隱患和不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服傳統(tǒng)電動(dòng)工具設(shè)備上述存在的不足，本發(fā)明以超快激光作為工作頭，采用新材料及全新智能化加工制造理念，與傳統(tǒng)電動(dòng)工具的工作過(guò)程相比，實(shí)現(xiàn)了無(wú)接觸、無(wú)噪音加工，配備了安全防護(hù)罩，極大地提高了其可靠性、使用壽命和工作效率，具有綠色環(huán)保、智能、高效、節(jié)能和安全等特點(diǎn)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：在傳統(tǒng)電動(dòng)工具設(shè)備基礎(chǔ)上，采用超快激光光斑替代傳統(tǒng)的工作頭來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)材料無(wú)接觸的宏觀和微納加工；智能芯片的植入可遠(yuǎn)程柔性化控制和調(diào)節(jié)電動(dòng)工具及超快激光器的各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了快捷切換多種功能模式；在工作頭外圍加上安全防護(hù)罩，安全實(shí)現(xiàn)超快激光錘擊、破碎、打孔、鉆削、鋸削、切割、焊接、雕刻和拋光等各項(xiàng)功能；產(chǎn)品分手持式和機(jī)持式兩種持握方式，通過(guò)外部機(jī)殼新新材料的使用可實(shí)現(xiàn)設(shè)備持握舒適度調(diào)節(jié)、流線型設(shè)計(jì)和外觀造型美化等，同時(shí)內(nèi)部機(jī)體零部件新材料的使用可有效減小工作振動(dòng)和提高電動(dòng)工具壽命。

本發(fā)明將超快激光無(wú)接觸化加工、新材料使用、智能化控制及安全性防護(hù)融于電動(dòng)工具設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)中，涉及多學(xué)科知識(shí)交叉，通過(guò)后期產(chǎn)品的試制和量產(chǎn)，本發(fā)明可應(yīng)用于其他機(jī)電設(shè)備的開發(fā)過(guò)程。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明超快激光智能化電動(dòng)工具設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明超快激光智能化電動(dòng)工具設(shè)備產(chǎn)品示意圖，本發(fā)明實(shí)例只是其中1種情況。

圖中，1是智能控制器，2是驅(qū)動(dòng)器，3是齒輪，4是超快激光系統(tǒng)，5是偏心單元，6是軸承，7是沖擊子，8是大齒輪，9是夾持刀具機(jī)構(gòu)，10是刀具，11是安全防護(hù)罩，12是物鏡，13是指示燈，14是快門，15是銷釘，16是中間軸，17是雙層錐齒結(jié)構(gòu)，18是上層錐齒，19是下層錐齒，20是機(jī)殼，21是激光束，22是新材料。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施案例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

從圖1、2可知，本發(fā)明在傳統(tǒng)電動(dòng)工具設(shè)備基礎(chǔ)上增加了智能控制器1，超快激光系統(tǒng)4，安全防護(hù)罩11，物鏡12，指示燈13和快門14，同時(shí)更換了新材料22。

智能控制器1可調(diào)節(jié)和優(yōu)化超快激光系統(tǒng)參數(shù)及電動(dòng)工具性能參數(shù)；靈活切換電動(dòng)工具各種功能，快捷實(shí)現(xiàn)多種加工模式（錘擊、破碎、打孔、鉆削、鋸削、切割、焊接、雕刻和拋光）的無(wú)縫對(duì)接；同時(shí)在各種功能異常時(shí)智能檢測(cè)并發(fā)出警報(bào)或停止工作，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程、安全和柔性化控制。

超快激光系統(tǒng)4為pharos飛秒脈沖激光系統(tǒng)，由yb:kgw振蕩器和再生式放大器組成。采用超快激光光斑替代傳統(tǒng)的工作頭來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)材料無(wú)接觸宏觀和微納加工。實(shí)例設(shè)定脈寬為800fs，頻率變化范圍為200-600khz,波長(zhǎng)為1030nm，平均功率為15w。光束通過(guò)一個(gè)放大倍數(shù)為20倍，數(shù)值孔徑為0.4的物鏡12聚焦，光斑直徑通過(guò)更換物鏡可調(diào)。通過(guò)智能控制器1實(shí)現(xiàn)精確加工運(yùn)動(dòng)軌跡。為消除安全隱患，激光束外加了安全防護(hù)罩11、快門14和指示燈13。

新材料22在機(jī)殼上的使用可實(shí)現(xiàn)設(shè)備持握舒適度調(diào)節(jié)、流線型設(shè)計(jì)及外觀造型美化等，同時(shí)機(jī)體零部件新材料的使用可有效減小工作振動(dòng)和提高電動(dòng)工具壽命。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，基于超快激光和新材料（包括機(jī)殼和機(jī)體新材料的使用）的智能化的安全電動(dòng)工具設(shè)備都屬于本發(fā)明的范疇。上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于機(jī)械、建筑、裝潢、汽車、電力、園林、藝術(shù)、醫(yī)療和造船等領(lǐng)域集錘擊、破碎、打孔、鉆削、鋸削、切割、焊接、雕刻和拋光等多功能于一體的超快激光智能化電動(dòng)工具設(shè)備。包括有智能控制器、超快激光系統(tǒng)、安全防護(hù)罩、新材料機(jī)體、新材料機(jī)殼等。其特征在于：將超快激光作為工作頭，新材料的使用、智能芯片的植入和安全防護(hù)罩的配備，有效減小了電動(dòng)工具設(shè)備工作振動(dòng)和噪音，提高了使用壽命；實(shí)現(xiàn)了高效、高精、安全、無(wú)接觸、環(huán)保和柔性化加工目標(biāo)材料；改良了設(shè)備持握舒適度；增強(qiáng)了流線型設(shè)計(jì)和美化了外觀造型，完美貼合了使用者的需求。

技術(shù)研發(fā)人員：譚華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南理工學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.24
技術(shù)公布日：2017.09.15