[發(fā)明專利]一種錐面杠桿式結構粉末匯聚點可調的激光同軸送粉噴嘴

有效

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• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN107059000B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設計）人: 胡曉冬;黃利安;姚建華;張群莉;陳智君;朱秀暉;科瓦連柯·弗拉季米爾;如斯勒·褚克;阿里亞肯·邁克勒
• 申請（專利權）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;吳紅斐

一種錐面杠桿式結構粉末匯聚點可調的激光同軸送粉噴嘴，送粉管通過可調節(jié)送粉管與熔覆頭之間的夾角的角度調節(jié)裝置安裝在熔覆頭四周；角度調節(jié)裝置包括套筒，套筒沿豎直方向的橫截面面積從上到下逐漸減小；套筒的一側設有驅動裝置，且套筒和熔覆頭之間設有導向裝置；送粉管位于套筒外，且送粉管靠近進口的一端可沿套筒外壁面上下滑動地設置套筒外壁面上，送粉管靠近出口的一端鉸接在熔覆頭上，送粉管的中間通過彈簧與熔覆頭連接；中央控制器與驅動裝置相連。在改變激光離焦量的同時，本發(fā)明能實時動態(tài)調整粉末匯聚點，讓粉末匯聚點始終落在加工零件表面，實現(xiàn)高精度、高質量、性能良好的熔覆層且熔覆軌跡寬度可變。

技術領域

本發(fā)明涉及一種錐面杠桿式結構粉末匯聚點可調的激光同軸送粉噴嘴。

背景技術

隨著激光熔覆技術的不斷發(fā)展和工業(yè)用途的增加，加工零件的幾何形狀越來越復雜。在加工過程中，熔覆軌跡的寬度往往需要改變。在加工過程中，通過直接在豎直方向移動激光熔覆頭，改變激光光束焦點的位置，從而改變工件表面光斑的大小，在線改變熔覆軌跡寬度。普通的激光同軸送粉噴嘴并不能在線實時根據激光光束焦點的位置調整粉末匯聚點位置，粉末匯聚點會偏離加工零件平面，不能實現(xiàn)高精度、高質量、性能良好的熔覆層，成型效率、粉末匯聚性和粉末利用率不高，這無疑限制了激光熔覆技術的推廣應用，需要一種經濟、高效的結構來滿足實際的需求。

發(fā)明內容

為克服背景技術中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種可在激光光束焦點位置改變時，同步調整粉末匯聚點的位置的連桿杠桿式粉末匯聚點可調的送粉噴嘴。

本發(fā)明解決上述問題的技術方案是：

一種錐面杠桿式結構粉末匯聚點可調的激光同軸送粉噴嘴，包括熔覆頭，所述熔覆頭沿豎直方向的上方設有激光入口，所述熔覆頭沿豎直方向的下方設有激光出口；

所述熔覆頭外設有送粉管，送粉管通過可調節(jié)送粉管與熔覆頭之間的夾角的角度調節(jié)裝置安裝在熔覆頭四周；送粉管的出口向下并向激光出口靠攏，且送粉管的中軸線的延長線與熔覆頭的中軸線的延長線相交，以保證來自激光出口的激光與來自送粉管的出口的粉體匯聚；

所述角度調節(jié)裝置包括可上下滑動地套設在熔覆頭上的套筒，所述套筒呈空心的圓臺狀，且套筒沿豎直方向的橫截面面積從上到下逐漸減小；所述套筒的一側設有驅動套筒沿熔覆頭外壁上下滑動的驅動裝置，且所述套筒和所述熔覆頭之間設有引導套筒僅沿豎直方向滑動的導向裝置；送粉管位于所述套筒外，且所述送粉管靠近進口的一端可沿套筒外壁面上下滑動地設置套筒外壁面上，所述送粉管靠近出口的一端鉸接在熔覆頭上，所述送粉管的中間通過彈簧與熔覆頭連接；

還包括中央控制器，所述中央控制器與驅動裝置相連。

進一步，所述送粉管靠近進口的一端設有連桿，所述連桿的一端垂直固定在送粉管上，所述連桿的另一端可轉動地設有滾輪，所述套筒外壁面上設有自套筒底部向套筒頂部延伸的滑槽，所述滾輪可滑動地設在在所述滑槽內；所述送粉管靠近出口的一端固定設有轉動桿，所述熔覆頭外壁上設有鉸接座，所述轉動桿與鉸接座軸連接；所述彈簧位于連桿和轉動桿之間，且彈簧的一端固定在送粉管上，另一端固定在熔覆頭上。

進一步，所述驅動裝置包括絲杠電機和絲杠螺母，所述絲杠電機位于套筒的上方，且絲杠電機的輸出軸垂直向下，與所述輸出軸相嚙合的絲杠螺母固定在套筒上，所述中央控制器與絲杠電機相連。

進一步，所述絲杠電機通過支架固定在熔覆頭的一側，所述絲杠螺母通過連接板固定在套筒的頂面上，所述絲杠電機的輸出軸穿過絲杠螺母并與絲杠螺母相嚙合。