[實(shí)用新型]管類(lèi)件激光熔覆加工機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320133398.7
• 申請(qǐng)日: 2013-03-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203096174U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張春杰;陳駿
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 沈陽(yáng)大陸激光柔性制造技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C23C24/10
• 分類(lèi)號(hào): C23C24/10;B23K26/34;B23K26/08
• 代理公司: 沈陽(yáng)亞泰專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 21107
• 代理人: 韓輝

本實(shí)用新型涉及一種激光熔覆設(shè)備,特別是涉及一種管類(lèi)件激光熔覆加工機(jī),主要解決管類(lèi)件激光熔覆成套自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)，可以提高生產(chǎn)效率、保證生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量，降低成本，適應(yīng)激光生產(chǎn)安全防護(hù)和生產(chǎn)自動(dòng)化監(jiān)控要求。

激光熔覆技術(shù)正由單件研制轉(zhuǎn)向批量生產(chǎn)，批量生產(chǎn)面對(duì)的是用激光熔覆技術(shù)取代傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，達(dá)到更高性價(jià)比。要達(dá)到更高性價(jià)比，生產(chǎn)設(shè)備必須遵循專(zhuān)業(yè)化原則，才能提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。管類(lèi)件外表面激光熔覆主要針對(duì)腐蝕環(huán)境使用的液壓油缸外表面防護(hù)，達(dá)到防腐和耐磨的雙重效果。激光熔覆油缸外表面直接面對(duì)的是成熟的電鍍工藝競(jìng)爭(zhēng)，如何在性價(jià)比方面超過(guò)電鍍，為市場(chǎng)所接受，批量自動(dòng)化生產(chǎn)，嚴(yán)格監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)是激光熔覆技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵。經(jīng)本申請(qǐng)人檢索查證：用于管類(lèi)件激光熔覆連續(xù)生產(chǎn)的系統(tǒng)設(shè)備在國(guó)內(nèi)外尚未有公開(kāi)披露，?業(yè)內(nèi)廠家迫切需要能有一套專(zhuān)業(yè)設(shè)備將激光熔覆加工管類(lèi)件代替污染環(huán)境嚴(yán)重的電鍍技術(shù)成為現(xiàn)實(shí)，并引導(dǎo)一個(gè)新產(chǎn)業(yè)的興起。

本實(shí)用新型的目的就在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足,通過(guò)反復(fù)研究和大量實(shí)驗(yàn),給出一種管類(lèi)件激光熔覆加工機(jī)。本實(shí)用新型選用了性能穩(wěn)定使用成本最低的半導(dǎo)體直接輸出激光器，經(jīng)過(guò)重力送粉器、熔覆過(guò)程視覺(jué)監(jiān)控系統(tǒng)、軸向力控制等裝置和技術(shù)，保證系統(tǒng)高效低成本熔覆。

本實(shí)用新型通過(guò)五軸四聯(lián)動(dòng)裝置解決了激光熔覆軌跡控制和運(yùn)動(dòng)范圍問(wèn)題、通過(guò)視覺(jué)監(jiān)控解決加工過(guò)程監(jiān)控問(wèn)題、通過(guò)軸向力控制解決熱加工工件膨脹造成直線度和橢圓度變形問(wèn)題，通過(guò)外圍防護(hù)解決激光加工光輻射問(wèn)題，通過(guò)自制重力送粉器系統(tǒng)解決送粉穩(wěn)定性和粉末利用率問(wèn)題，通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)形成分布智能控制結(jié)構(gòu)，形成多傳感器融合解決在線功率檢測(cè)、送粉量控制、軸向力控制等問(wèn)題。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：這種管類(lèi)件激光熔覆加工機(jī)主要由激光器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、外圍防護(hù)、輔助裝置四部分組成，其特點(diǎn)是。

所述的激光器由激光頭20、激光頭保護(hù)頭22、激光器控制器10通過(guò)連接電纜及水管組成激光器系統(tǒng)。

所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括有機(jī)床控制柜9、垂直運(yùn)動(dòng)軸11、與旋轉(zhuǎn)軸垂直水平運(yùn)動(dòng)軸13、尾座15、尾座鎖緊16、頂尖17、載物臺(tái)18、尾座移動(dòng)導(dǎo)軌及底座19、與旋轉(zhuǎn)軸平行水平移動(dòng)導(dǎo)軌24、卡盤(pán)與主軸箱25,其中機(jī)床控制柜9通過(guò)電纜與執(zhí)行機(jī)構(gòu)所有電機(jī)的連接實(shí)現(xiàn)對(duì)各運(yùn)動(dòng)軸的控制,尾座移動(dòng)導(dǎo)軌及底座19為基礎(chǔ)底座，與旋轉(zhuǎn)軸平行水平移動(dòng)導(dǎo)軌24與尾座移動(dòng)導(dǎo)軌平行水平放置連接在尾座移動(dòng)導(dǎo)軌及底座19上，卡盤(pán)與主軸箱25的旋轉(zhuǎn)軸平行對(duì)稱(chēng)于尾座移動(dòng)導(dǎo)軌，旋轉(zhuǎn)中心與尾座頂尖等高裝配在尾座移動(dòng)導(dǎo)軌及底座19上，尾座15設(shè)置在尾座移動(dòng)導(dǎo)軌及底座19的尾座導(dǎo)軌上,?載物臺(tái)18設(shè)置在尾座導(dǎo)軌上，垂直運(yùn)動(dòng)軸11安裝在與旋轉(zhuǎn)軸平行水平移動(dòng)導(dǎo)軌24上,與旋轉(zhuǎn)軸垂直水平運(yùn)動(dòng)軸13安裝在垂直運(yùn)動(dòng)軸11上，激光頭20安裝在與旋轉(zhuǎn)軸垂直水平運(yùn)動(dòng)軸13上，激光輸出保護(hù)頭22安裝在激光頭20上。

所述的外圍防護(hù)部分中的三門(mén)結(jié)構(gòu)1由三個(gè)L型對(duì)開(kāi)拉門(mén)組成，三門(mén)結(jié)構(gòu)1的活動(dòng)門(mén)上設(shè)置有玻璃裝飾窗2,?玻璃裝飾窗2的背后安放有激光防護(hù)觀察窗3,?三門(mén)結(jié)構(gòu)1的一側(cè)活動(dòng)門(mén)上安裝有數(shù)控操作及顯示盒4,?數(shù)控操作及顯示盒4通過(guò)電纜和拖鏈與機(jī)床控制柜9連接實(shí)現(xiàn)激光器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制和運(yùn)動(dòng)并編程組態(tài)。

所述的外圍防護(hù)部分中的三門(mén)結(jié)構(gòu)1由三個(gè)L型對(duì)開(kāi)拉門(mén)組成，三門(mén)結(jié)構(gòu)1的活動(dòng)門(mén)上設(shè)置有玻璃裝飾窗2,?玻璃裝飾窗2的背后安放有激光防護(hù)觀察窗3,?三門(mén)結(jié)構(gòu)1的一側(cè)活動(dòng)門(mén)上安裝有數(shù)控操作及顯示盒4,?數(shù)控操作及顯示盒4通過(guò)電纜和拖鏈與機(jī)床控制柜9連接實(shí)現(xiàn)激光器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制和運(yùn)動(dòng)并編程組態(tài)。

所述的外圍輔助裝置包括有重力送粉器21、視覺(jué)監(jiān)控12、力傳感器14、功率檢測(cè)探頭23，其中重力送粉器21固定在與旋轉(zhuǎn)軸垂直水平運(yùn)動(dòng)軸13上的滑塊的安裝板上，視覺(jué)監(jiān)控12安裝在與旋轉(zhuǎn)軸垂直水平運(yùn)動(dòng)軸13上,力傳感器14安裝在尾座15上通過(guò)彈簧與頂尖17連接，功率檢測(cè)探頭23通過(guò)安裝板固定在垂直運(yùn)動(dòng)軸11上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果是。

1.加工機(jī)采用穩(wěn)定性最好、性價(jià)比最高的半導(dǎo)體直接輸出激光器作為光源，采用五軸四聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，采用工業(yè)化設(shè)計(jì)的外圍防護(hù)裝置保證激光加工安全性要求，采用多傳感器融合分布智能控制的控制實(shí)現(xiàn)智能加工聯(lián)動(dòng)。

2.?管類(lèi)件軸向工件夾緊采用力控制夾緊方式，同時(shí)采用彈性裝置有效保證工件夾緊可靠性，避免激光熔覆加工由于熱輸入產(chǎn)生膨脹導(dǎo)致被加工管類(lèi)件軸向彎曲，徑向橢圓問(wèn)題。尾座全程電伺服控制，通過(guò)鎖緊裝置固定在任意位置，解除伺服電機(jī)負(fù)擔(dān)。