[發明專利]一種多自由度送粉裝置

有效

• 申請號: 201310360740.1
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN103436881A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 張健;張慶茂;譚小軍;郭亮;劉頌豪
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;B23K26/34
• 代理公司: 廣州市越秀區海心聯合專利代理事務所(普通合伙) 44295
• 代理人: 馬麗麗

技術領域

本發明屬于激光熔覆中的送粉技術領域，具體涉及一種多自由度送粉裝置。

背景技術

目前工業應用中，大多數送粉器是氣動送粉，即依靠噴出壓力氣體來攜帶粉末至激光輸出端。此種送粉原理帶來兩個問題，一是對粉末輸送速度精確控制問題，首先是氣體流量的控制由于技術限制很難做到連續可調，這直接影響到了粉末輸送速度的連續可調性，另外氣動送粉受很多內在外在因素的影響，氣體流量與粉末輸送速度不存在穩定精確的對應關系，這也影響到了粉末輸送速度的準確性；二是粉末易被氣體吹散，這導致粉末剛出送粉嘴時積聚性差，這不僅影響激光熔覆質量，也造成了大量粉末浪費。

另外，目前工業應用中，大多數送粉裝置將送粉嘴安裝在激光輸出端裝置里，第一，這導致了送粉裝置不能或很難移植于其它激光輸出端用于激光熔覆。第二，將送粉嘴安裝激光輸出端裝置里的這種設計使得所送出粉末角度和空間位置被固定死，不能靈活的配合激光輸出端輸出的各種參數激光來進行加工，這是此類送粉裝置設計送粉自由度的局限性。第三，將送粉嘴安裝激光輸出端裝置里的這種設計容易因熔滴的濺射造成送粉嘴被堵塞，影響加工進度和效果。

發明內容

為了解決現有技術存在的問題，本發明提供一種多自由度送粉裝置。所述送粉裝置包括盛粉漏斗，設置于盛粉漏斗下端的送粉軸，與送粉軸適配的轉軸，設置于轉軸兩端的軸承，通過聯軸器與轉軸連接的電機；所述聯軸器的外部設置有小殼體，所述軸承的外部設置有大殼體；所述大殼體下端設置有漏斗，與漏斗連接的導粉管，與導粉管連接的送粉管，所述導粉管與送粉管之間設置有緊固環；所述送粉管的端部設置有送粉嘴；所述緊固環上設置有萬向節，與萬向節連接的激光輸出端。

優選地，上述萬向節由橫旋轉桿，與橫旋轉桿活動連接的豎旋轉桿組成。

優選地，上述橫旋轉桿的一端與緊固環活動連接。

優選地，上述豎旋轉桿另一端與激光器輸出端連接。

優選地，上述旋轉桿的一端與緊固環活動連接。

優選地，上述送粉嘴通過緊固環固定在橫旋轉桿上。

優選地，上述電機為伺服電機。

優選地，上述送粉軸、聯軸器和送粉管所用材料為銅。

優選地，上述送粉嘴與送粉管為螺紋連接。

優選地，上述導粉管為塑膠導粉管。

本發明相較現有技術的優點在于：

1、本發明通過對送粉器的簡約性、送粉角度的可調性、上下位置、左右位置的可控性的改進，可以很方便、靈活的移植于各類工業激光器的輸出端來激光熔覆。

2、可以簡單的通過對伺服電機的轉速的控制來實現對送粉量的調節，能有效的使加工效果達到最優，該裝置實現了送粉裝置可移植于各類工業激光器輸出端，并且滿足多個自由度可調的熔覆需求。

3、精確性好、粉末和激光的利用率高，利用重力送粉原理，工業計算機程序控制電機轉速，保證了粉末輸送速度的連續可調性和精確性，并且所送出粉末積聚性好，保證了熔覆質量和提高了粉末和激光的利用率。

4、可移植性和適應性強，可移植到別的激光器來完成激光熔覆，包括不同類型的激光器（光纖激光器、二氧化碳激光器、YAG激光器等）之間的移植，另外可更換的送粉銅管和送粉嘴使得裝置可以滿足不同顆粒大小的粉末需求。

5、靈活性好并且可以保證不堵塞送粉管，萬向節對送粉嘴的空間位置和送粉角度的靈活控制在滿足了配合激光的要求外，也可以保證送粉管不會因熔滴的反向濺射而堵塞。

6、整個裝置簡便且操作容易。

附圖說明

圖1是本發明的裝置圖。

圖2是盛粉漏斗、軸承、轉軸、聯軸器、伺服電機的連接圖。

圖3是激光輸出端、送粉銅管、送粉嘴和固定環的裝配圖。

圖4是萬向節與送粉嘴、送粉銅管的連接圖。

圖中：

盛粉漏斗1；送粉軸2；轉軸3；聯軸器4；電機5；軸承6；漏斗7；導粉管8；萬向節9，橫旋轉桿901，豎旋轉桿902；送粉管10；緊固環11；送粉嘴12；大殼體13；小殼體14；激光器輸出端15。

具體實施方式

為使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。

為了克服現有激光器熔覆送粉裝置的不足，即采用合適的送粉原理和良好的控制裝置，采用的是重力送粉原理并在結合機械原理技術及工業計算機程序控制技術優點的基礎上，本實施例提供了一種多自由度送粉裝置，該裝置可移植于各類工業激光器輸出端。