[發(fā)明專利]一種超聲振動多維影響激光熔覆設(shè)備及方法

有效

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• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110218999B
• 公開（公告）日: 2023-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李昌;高敬翔;于志斌;張大成;韓興
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧科技大學(xué)
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

1.一種超聲振動多維影響激光熔覆設(shè)備，其特征在于：包括機(jī)架以及安裝在機(jī)架上的機(jī)械手部件、熔覆卡盤部件、耦合超聲系統(tǒng)部件以及轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)部件，還包括控制柜；機(jī)械手部件設(shè)有熔覆頭，熔覆頭能做多維運動，所述耦合超聲系統(tǒng)部件一端與轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)部件相連，另一端與熔覆卡盤部件相連，熔覆卡盤部件設(shè)有熔覆件，耦合超聲系統(tǒng)部件帶動熔覆件做超聲復(fù)合振動，轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)部件帶動熔覆件旋轉(zhuǎn)；控制柜電氣相連并控制機(jī)械手部件、耦合超聲系統(tǒng)部件以及轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)部件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲振動多維影響激光熔覆設(shè)備，其特征在于：所述機(jī)械手部件包括機(jī)械手系統(tǒng)與熔覆頭；機(jī)械手系統(tǒng)一端通過自身底座固定在機(jī)架上表面，熔覆頭為同軸激光熔覆頭，熔覆頭固定在機(jī)械手系統(tǒng)另一端。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲振動多維影響激光熔覆設(shè)備，其特征在于：所述熔覆卡盤部件包括開槽卡盤、熔覆件與卡具；熔覆件放置在開槽卡盤上方，通過卡具固定。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種超聲振動多維影響激光熔覆設(shè)備，其特征在于：所述開槽卡盤中部上表面開十字貫穿的T型槽，開槽卡盤設(shè)有多個爪，每個爪上表面均設(shè)有T型槽。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲振動多維影響激光熔覆設(shè)備，其特征在于：所述耦合超聲系統(tǒng)部件包括緊固螺栓、變幅桿、換能器、橫向換能器支撐筒、側(cè)向支架與縱向換能器支撐筒；變幅桿與縱向換能器支撐筒相連，緊固螺栓安裝在變幅桿上，側(cè)向支架固定在縱向換能器支撐筒上，橫向換能器支撐筒固定在側(cè)向支架上，橫向換能器支撐筒與變幅桿相連；換能器安裝在橫向換能器支撐筒與縱向換能器支撐筒內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種超聲振動多維影響激光熔覆設(shè)備，其特征在于：所述變幅桿端部設(shè)有環(huán)形凹槽，緊固螺栓放置在凹槽內(nèi)，耦合超聲系統(tǒng)通過緊固螺栓與熔覆卡盤部件相連。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲振動多維影響激光熔覆設(shè)備，其特征在于：所述轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)部件包括轉(zhuǎn)盤、角度測量傳感器、蝸輪、蝸桿、齒輪與動力系統(tǒng)；角度傳感器安裝在轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤與蝸輪同軸，蝸輪與蝸桿配合，動力系統(tǒng)通過齒輪帶動蝸輪旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲振動多維影響激光熔覆設(shè)備，其特征在于：所述機(jī)架包括定位銷、底座與散熱系統(tǒng)；底座為箱式結(jié)構(gòu)，散熱系統(tǒng)安裝在箱壁上，定位銷固定在底座上表面；底座通過定位銷與熔覆卡盤部件相連。

9.一種基于權(quán)利要求1所述設(shè)備的熔覆方法，其特征在于，具體包括：將熔覆件夾緊于開槽卡盤表面，實現(xiàn)對熔覆基體的固定，機(jī)械手系統(tǒng)帶動熔覆頭完成指定動作，在熔覆基體上形成任意方向的熔覆道；

與此同時轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)部件帶動熔覆件進(jìn)行指定角度的旋轉(zhuǎn)，耦合超聲系統(tǒng)部件的變幅桿帶動開槽卡盤及其上熔覆件進(jìn)行指定振幅、相位的復(fù)合振動，進(jìn)而將定量化的超聲復(fù)合振動源的影響以指定角度施加給熔覆基體上形成的熔覆道；

最終完成對熔覆件的指定方向、振幅、相位的多維超聲振動影響，實現(xiàn)對熔覆層表面微觀形貌、內(nèi)部微觀組織的多維影響可控。