[實用新型]一種柔性自適應復合碳刷式電磁復合場同步激光熔覆裝置

有效

• 申請號: 201721646777.0
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN207727157U
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 姚建華;王梁;蔣可靜;胡勇;張群莉;吳國龍
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 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

一種柔性自適應復合碳刷式電磁復合場同步激光熔覆裝置，包括對待加工零件進行加工的電磁場同步耦合模塊、驅動電磁場同步耦合模塊移動的機械臂和產生激光的激光器；電磁場同步耦合模塊包括激光頭、電場部和磁場部；電場部包括兩個磁場發生模塊，電場部包括兩組電場發生模塊，磁場部和電場部均通過支撐結構固定架設在激光頭的四周。本實用新型采用環形周布的四組線圈部，配合外部磁場電源實現磁場大小的連續可調，且其大小滿足使用要求；鐵芯頭的尖頭部設計，使加工表面磁場強度和線性度得到提高。支撐結構可確保電場和磁場的同步隨動耦合。

技術領域

本實用新型涉及一種柔性自適應復合碳刷式電磁復合場同步激光熔覆裝置。

背景技術

在激光加工過程中，加入電磁復合場的調控手段，能夠通過控制洛倫茲力的大小和方向，進而有效改善傳統調控工藝的調控效果，實現性能的提升。特別是對于大型工業零部件，激光加工過程中難以實現電-磁復合場的同步耦合，限制了該技術在實際生產過程中的應用。

浙江工業大學姚建華等人申報的專利申請號為2013052755461.5的中國專利公開了一種靜態磁場—激光同軸復合熔覆方法及裝置，該實用新型將磁場發生裝置集成在激光頭上，以實現磁場的同步移動，但其只實現了穩態磁場的同步耦合，對熔池改善效果有限，且磁場強度有限，不能滿足實際加工需要。

浙江工業大學姚建華等人申報的專利申請號為201611014732.1的中國專利公開了一種永磁鐵供磁的電-磁復合場協同激光熔覆裝置，包括激光熔覆部、支架部、電場部和磁場部。磁場由永磁鐵供磁，試樣夾持在支架上，可調整角度和位置來匹配試樣角度，但其對試樣形貌有嚴格要求，且云母絕緣層會因高溫而失效，其磁場大小調節有限，使用條件局限。

發明內容

為克服背景技術中存在的缺陷，本實用新型提供一種柔性自適應復合碳刷式電磁復合場同步激光熔覆裝置。

本實用新型解決上述問題的技術方案是：

一種柔性自適應復合碳刷式電磁復合場同步激光熔覆裝置，包括對待加工零件進行加工的電磁場同步耦合模塊、驅動所述電磁場同步耦合模塊移動的機械臂和產生激光的激光器；

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；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置在輸出管前后兩側的磁場發生模塊，所述磁場發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貫穿一組線圈部；所述線圈部包括電磁線圈、由不導磁材料制作的線圈骨架和由不導磁材料制作的外殼，外殼設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形鐵芯位于同一側的一端均與一個鐵芯頭相連，兩個U形鐵芯位于另一側的一端均與另一個鐵芯頭相連，且兩個鐵芯頭關于輸出管的軸向對稱；

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，鐵芯頭本體的內端設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域兩側的鐵芯頭位于輸出管的下方；