[實用新型]一種激光熔覆設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420834720.3
• 申請日: 2014-12-25
• 公開（公告）號: CN204417596U
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發(fā)明（設計）人: 侯全慶;李宏;段金鵬;馬猛;王敬祺;王恒達;劉波;周念東
• 申請（專利權(quán)）人: 山西春明激光科技有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本實用新型一種激光熔覆設備屬于激光熔覆技術領域，具體涉及一種基于西門子控制單元的激光熔覆設備。

背景技術

激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基體表面上放置被選擇的涂層材料經(jīng)激光照射使之和基體表面一薄層同時熔化，并快速凝固后形成稀釋度極低、與基體成冶金結(jié)合的表面涂層，顯著改善基層表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性的工藝方法，從而達到表面改性或修復的目的。

激光熔覆技術是一種經(jīng)濟效益很高的新技術，它可以在廉價金屬基材上制備出高性能的合金表面而不影響基體的性質(zhì)，降低成本，節(jié)約貴重稀有金屬材料，因此，世界上各工業(yè)先進國家對激光熔覆技術的研究及應用都非常重視。

目前的情況是現(xiàn)有技術中，機器人、激光器以及送粉機的各項指標，或者直接采用額定激光功率和固定的送分速度來完成激光融覆工藝；采用分別對機器人、激光器和送粉機進行控制，會使系統(tǒng)復雜、操作繁瑣，直接固定額定功率和送粉速度，會使加工質(zhì)量較差，無法滿足高精度的加工。

實用新型內(nèi)容

本實用新型克服現(xiàn)有技術存在的不足，旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟實用，且基于西門子控制單元的激光熔覆設備，該設備可以根據(jù)機器人末端執(zhí)行器的速度自動調(diào)節(jié)激光功率、送粉量，更好的控制熔覆工藝的加工質(zhì)量。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：一種激光熔覆設備，包括二維機床，所述二維機床的加工工作臺上設置有加工軌道，所述加工軌道包括X軸軌道和設置在X軸軌道兩端的Y軸軌道，兩根Y軸軌道均與X軸軌道垂直設置，所述加工軌道上安裝有焊接機構(gòu)，焊接機構(gòu)可在加工軌道上運動，直接利用二維機床實現(xiàn)多維切割/焊接，結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉。焊接機構(gòu)通過設置在二維機床上的電氣柜控制，電氣柜包括控制電柜和控制臺，控制電柜用于完成工藝的各種控制功能和激光功率控制功能，控制臺實現(xiàn)整機各種自動化控制。焊接機構(gòu)包括激光頭和焊接頭，激光頭與激光器之間通過激光線路相連，激光器為激光頭提供焊接能量，激光頭用于切割板材。焊接頭與空壓機之間通過供氣管道相連，空壓機為焊接頭提供焊接用的氣體，空壓機通過設置在二維機床上的氣動柜控制，氣動柜滿足激光切割和焊接工藝氣體的工藝要求。焊接機構(gòu)上還設置有控制焊接機構(gòu)運動方向的機器手，機器手是加工部件的核心運動部分，滿足三維切割/焊接的各種軸運動，機器手通過機器手電柜控制，實現(xiàn)機器手的移動及二維機床的8軸聯(lián)動功能。所述焊接機構(gòu)上還設置有焦點發(fā)射器，所述焦點發(fā)射器的紅光發(fā)射頭與激光頭的發(fā)射方向相同，焦點發(fā)射器用來調(diào)焦紅光，滿足焊接時的焦點找尋，方便判斷切割/焊接位置。二維機床上還通過管道連接有水冷機，水冷機用于冷卻工作時的溫度，避免工作間過熱。

其中，激光頭上還設置有送粉口，所述送粉口與送粉器通過管道相連通，激光器的能量輸出通過設置在二維機床上的控制單元控制，送粉器的粉料輸出也通過設置在二維機床上的控制單元控制，機器手的運動也通過設置在二維機床上的控制單元控制?？刂茊卧獮槲鏖T子控制單元，西門子控制單元通過總線與機器手進行通訊，西門子控制單元分別與激光器和送粉器通過總線相連，發(fā)出指令信號控制激光器和送粉器。使設備形成了一個全閉環(huán)的熔覆設備，使設備的自動化程度很大程度的滿足了熔覆的工藝和質(zhì)量要求。

其中，激光器與調(diào)節(jié)激光器穩(wěn)定性的穩(wěn)壓電源相連，提高機床及激光器的電源穩(wěn)定性。

其中，水冷機的出水口與焊接機構(gòu)平行設置，水冷機的出水口朝向與激光器的發(fā)射口同向設置，水冷機的出水口朝向與焊接頭的發(fā)射口同向設置。

本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下有益效果：

一、本實用新型基于二維機床床身，機器人在二維床身固定，二維機床的運動和機器手構(gòu)成八軸聯(lián)動機構(gòu)，這樣設備的工作幅面大大增加，而且設備的成本也將大幅減少，該八軸聯(lián)動的切割、焊接設備的靈活度比數(shù)控三維的五軸聯(lián)動要靈活的多，同時比六軸聯(lián)動的機器人的工作幅面大大增加。另外，通過西門子控制單元對激光源和切割氣體進行實時控制，滿足焊接頭/激光頭的激光功率、激光出光形式和切割/焊接氣體的需求，并和八軸聯(lián)動的運動部分形成一個整體，從而達到大幅面、高精度、八軸聯(lián)動的激光切割、激光焊接設備。該實用新型完美解決了目前實際工作當中的幅面問題，同時運動性能也提升不少。

二、在本實用新型中，西門子控制平臺功能強大，而且穩(wěn)定性很好，能保證設備的穩(wěn)定性和功能拓展。本控制通過總線形式將設備與控制以及激光器完美結(jié)合，形成一個大的閉環(huán)結(jié)構(gòu)，這樣很大程度的解決了自動化熔覆功能。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。