[實用新型]一種柔性自適應(yīng)復(fù)合碳刷式電磁復(fù)合場同步激光熔覆裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721646777.0
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN207727157U
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚建華;王梁;蔣可靜;胡勇;張群莉;吳國龍
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;吳紅斐

1.一種柔性自適應(yīng)復(fù)合碳刷式電磁復(fù)合場同步激光熔覆裝置，其特征在于：包括對待加工零件進(jìn)行加工的電磁場同步耦合模塊、驅(qū)動所述電磁場同步耦合模塊移動的機(jī)械臂和產(chǎn)生激光的激光器；

所述電磁場同步耦合模塊包括激光頭、電場部和磁場部；

所述激光頭通過固定架與機(jī)械臂相連，所述固定架包括上下相對的上固定板和下固定板，且上固定板和下固定板均水平鋪設(shè)；所述激光頭的輸入管向上貫穿上固定板并與激光器相連，所述激光頭的輸出管豎直向下貫穿下固定板，且輸出管的下端出口位于待加工零件的上方；

所述磁場部包括兩個沿輸出管的徑向分別設(shè)置在輸出管前后兩側(cè)的磁場發(fā)生模塊，所述磁場發(fā)生模塊包括開口向下的U形鐵芯，且U形鐵芯的兩端分別對應(yīng)貫穿一組線圈部；所述線圈部包括電磁線圈、由不導(dǎo)磁材料制作的線圈骨架和由不導(dǎo)磁材料制作的外殼，外殼設(shè)置在線圈骨架及電磁線圈外；線圈骨架包括中空的中心柱和套設(shè)在中心柱兩頭的擋板，電磁線圈纏繞在中心柱上并位于中心柱上的兩擋板之間；所述中心柱的兩頭貫通，且U形鐵芯的一端貫穿所述中心柱；

兩個U形鐵芯位于同一側(cè)的一端均與一個鐵芯頭相連，兩個U形鐵芯位于另一側(cè)的一端均與另一個鐵芯頭相連，且兩個鐵芯頭關(guān)于輸出管的軸向?qū)ΨQ；

所述鐵芯頭包括沿著輸出管的徑向延伸的鐵芯頭本體，所述鐵芯頭本體的中心軸線與輸出管的中心軸線相垂直；鐵芯頭本體的外端設(shè)有用于與兩U形鐵芯可拆卸連接的連接塊，鐵芯頭本體的內(nèi)端設(shè)有指向輸出管的中心軸線的延長線的尖頭部，且分別位于待加工零件的待加工區(qū)域兩側(cè)的鐵芯頭位于輸出管的下方；

定義以兩鐵芯頭中心軸線的連線與輸出管中心軸線的延長線的交點為坐標(biāo)原點，以經(jīng)過所述坐標(biāo)原點且與輸出管的中心軸線相重合的直線為z軸，以兩鐵芯頭中心軸線的連線為x軸，以經(jīng)過坐標(biāo)原點且同時垂直于z軸和x軸的方向為y軸；且定義沿x軸方向為前后方向，沿y軸方向為左右方向，沿z軸方向為上下方向，向位于中間的輸出管靠攏的一端為內(nèi)端，遠(yuǎn)離輸出管的一端為外端，則：兩組磁場發(fā)生模塊關(guān)于x軸軸對稱，且兩個U形鐵芯之間的夾角為θ，且0＜θ＜180°；

各線圈部的電磁線圈的材質(zhì)和匝數(shù)均相同，各電磁線圈的兩端分別具有用于與磁場電源相連的連接端，電磁線圈的兩端分別與磁場電源相連，且各電磁線圈之間相互并聯(lián)；位于同一U形鐵芯上的兩個電磁線圈的磁場方向相反，且磁場強度相同；不同U形鐵芯上關(guān)于x軸對稱的兩個電磁線圈的磁場方向和磁場強度均相同；

所述外殼上設(shè)有用于冷卻電磁線圈的冷卻部；

所述電場部包括兩組沿著y軸方向相對設(shè)置在輸出管的左右兩側(cè)的電場發(fā)生模塊，且兩組電場發(fā)生模塊關(guān)于z軸對稱；電場發(fā)生模塊包括碳刷組和可驅(qū)動碳刷組沿著y軸方向和z軸方向移動的剪叉升降臺；所述剪叉升降臺設(shè)有用于固定碳刷組的夾具，且碳刷組連接有用于與電場電源連通的連接頭；

所述剪叉升降臺包括上下間隔設(shè)置的頂板和底板，且頂板和底板均垂直于z軸；底板上表面上的前后兩側(cè)相對設(shè)有第一側(cè)板，第一側(cè)板的內(nèi)端上設(shè)有沿y軸方向延伸的第一滑槽，第一滑桿的兩端可滑動地設(shè)置在兩側(cè)的第一滑槽內(nèi)，且第一滑桿沿x軸方向延伸；第一轉(zhuǎn)軸的兩端分別可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在兩個第一側(cè)板的外端上，且第一轉(zhuǎn)軸沿x軸方向延伸；頂板下表面上的前后兩側(cè)相對設(shè)有第二側(cè)板，第二側(cè)板的外端設(shè)有沿y軸方向延伸的第二滑槽，第二滑桿的兩端可滑動地設(shè)置在兩側(cè)的第二滑槽內(nèi)；第二轉(zhuǎn)軸的兩端分別可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在兩第二側(cè)板的內(nèi)端上，且第二轉(zhuǎn)軸沿x軸方向延伸；

頂板和底板之間還設(shè)有均沿x軸方向延伸的第三轉(zhuǎn)軸和第四轉(zhuǎn)軸，且第三轉(zhuǎn)軸和第四轉(zhuǎn)軸位于同一xoy平面上；第三轉(zhuǎn)軸和第四轉(zhuǎn)軸之間通過調(diào)節(jié)螺桿相連，調(diào)節(jié)螺桿的內(nèi)端沿著y軸方向貫穿第三轉(zhuǎn)軸和第四轉(zhuǎn)軸，且調(diào)節(jié)螺桿與第三轉(zhuǎn)軸和第四轉(zhuǎn)軸螺紋連接，調(diào)節(jié)螺桿的外端帶有調(diào)節(jié)頭；

所述剪叉升降臺還包括剪叉臂，所述剪叉臂包括兩個在中間鉸接的連桿，且兩個連桿的兩端分別構(gòu)成剪叉臂的連接端；第一轉(zhuǎn)軸、第一滑桿、第三轉(zhuǎn)軸和第四轉(zhuǎn)軸的兩端分別與位于同一側(cè)的剪叉臂的連接端可轉(zhuǎn)動連接；第二轉(zhuǎn)軸、第二滑桿、第三轉(zhuǎn)軸和第四轉(zhuǎn)軸的兩端分別與位于同一側(cè)的另一個剪叉臂的連接端可轉(zhuǎn)動相連；

所述夾具的下表面設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有可沿z軸方向伸縮的彈簧，彈簧的上端固定在凹槽內(nèi)，碳刷組包括若干塊碳刷，且碳刷的上端延伸至凹槽內(nèi)并與彈簧的下端相連，碳刷的下表面位于輸出管的下方；

所述磁場部和電場部均通過支撐結(jié)構(gòu)固定架設(shè)在激光頭的四周；所述支撐結(jié)構(gòu)包括L形的總支撐架，所述總支撐架包括豎直板和水平板，豎直板的下端與水平板的內(nèi)端固定相連，豎直板的上端固定在下固定板的側(cè)面上；

所述支撐結(jié)構(gòu)還包括用于固定線圈部的線圈支撐架，線圈支撐架包括一一托起線圈部的4個托板，每個托板的中間均設(shè)有一個供U形鐵芯的一端貫穿的第一通孔，U形鐵芯的一端貫穿所述第一通孔并與鐵芯頭相連，且托板的內(nèi)側(cè)通過連接板固定在所述水平板上；且所述外殼與托板、連接板固定相連；

所述電場部的頂板通過螺栓和螺母固定在水平板的下表面上。