[發明專利]一種表面高耐磨內花鍵激光淬火的裝置及方法

在審

• 申請號: 202010147429.9
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111270048A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 朱青海;陳志凱;何冰
• 申請（專利權）人: 江蘇徐工工程機械研究院有限公司
• 主分類號: C21D1/09
• 分類號: C21D1/09;C21D1/62;C21D9/28;C21D11/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 王方超

1.一種表面高耐磨內花鍵激光淬火的裝置，其特征在于，包括六軸機械手（1）、激光淬火頭（2）、快速拆裝接頭（3）、立臥轉換轉臺（4），所述六軸機械手（1）通過所述快速拆裝接頭（3）與所述激光淬火頭（2）相連接，所述立臥轉換轉臺（4）上安裝有待加工內花鍵零件，所述激光淬火頭（2）用于對所述立臥轉換轉臺（4）上的待加工內花鍵零件進行激光淬火加工。

2.根據權利要求1所述的一種表面高耐磨內花鍵激光淬火的裝置，其特征在于，所述立臥轉換轉臺（4）的底部固定設置有轉臺支座（43），所述立臥轉換轉臺（4）的頂部通過三爪卡盤固定安裝所述待加工內花鍵零件，所述待加工內花鍵零件上開設有內花鍵（41），所述立臥轉換轉臺（4）的側部設置有調節不同角度位置下的轉動的立臥轉換旋鈕（42）。

3.根據權利要求1所述的一種表面高耐磨內花鍵激光淬火的裝置，其特征在于，所述快速拆裝接頭（3）包括第一連接塊（31）、第二連接塊（32）、快速拆裝旋鈕（33），所述第一連接塊（31）與所述六軸機械手（1）相配合聯接，所述第二連接塊（32）與所述激光淬火頭（2）相配合聯接，所述第一連接塊（31）通過所述快速拆裝旋鈕（33）與所述第二連接塊（32）拆卸式配合聯接。

4.根據權利要求1所述的一種表面高耐磨內花鍵激光淬火的裝置，其特征在于，所述激光淬火頭（2）的頂端設置有激光淬火頭光纖接口（21），用來外接光纖源。

5.根據權利要求4所述的一種表面高耐磨內花鍵激光淬火的裝置，其特征在于，所述激光淬火頭（2）的下方固定設置有激光淬火頭保護支架（22）。

6.根據權利要求1所述的一種表面高耐磨內花鍵激光淬火的裝置，其特征在于，所述六軸機械手（1）上設置有調節所述激光淬火頭（2）運行軌跡的軸A1（11）、軸A2（12）、軸A3（13）、軸A4（14）、軸A5（15）、軸A6（16），所述六軸機械手（1）通過所述軸A6（16）與所述快速拆裝接頭（3）相配合聯接。

7.根據權利要求6所述的一種表面高耐磨內花鍵激光淬火的裝置，其特征在于，所述軸A1（11）、所述軸A2（12）、所述軸A3（13）、所述軸A4（14）、所述軸A5（15）和軸A6（16）用來實現所述激光淬火頭（2）不同姿態、不同運行軌跡的運動。

8.一種基于權利要求1所述的表面高耐磨內花鍵激光淬火的裝置的方法，其特征在于，包括：

步驟SS1：根據內花鍵內徑、寬度幾何參數，以及激光淬火頭激光可達內花鍵內孔軸向方向從起點到終點原則，規劃確定立臥轉換轉臺傾斜角度和激光淬火頭運行姿態及軌跡；

步驟SS2：基于激光淬火頭運行軌跡和特定尺寸與性能要求的激光淬火最佳制備工藝參數，利用高能激光束直接照射內花鍵內表面完成激光淬火工藝。

9.根據權利要求8所述的一種表面高耐磨內花鍵激光淬火的裝置的方法，其特征在于，所述步驟SS1具體包括：

步驟SS11：將待加工內花鍵零件安裝于立臥轉換轉臺的三爪卡盤上，調節立臥轉換旋鈕，使立臥轉換轉臺的三爪卡盤與水平面成一定角度；

步驟SS12：然后調整激光淬火頭到合適姿態，并運行至激光淬火運行軌跡起點，保證激光指示光照射至激光軌跡起點位置，并在六軸機械手示教器記錄起點位置；

步驟SS13：沿內花鍵軸向方向，激光淬火頭移動至激光淬火頭運行軌跡終點，保證激光指示光照射至激光軌跡終點位置，并在六軸機械手示教器記錄終點位置。

10.根據權利要求8所述的一種表面高耐磨內花鍵激光淬火的裝置的方法，其特征在于，所述步驟SS2具體包括：

步驟SS21：根據激光淬火頭運行軌跡，通過六軸機械手示教器記錄起點和終點，按起點處等待內花鍵轉動一周→起點到終點沿內花鍵軸向點對點直線運行→終點處等待內花鍵轉動一周的方式設置六軸機械手運行程序；

步驟SS22：設置激光淬火加工工藝參數和立臥轉換轉臺轉速參數；

步驟SS23：運行立臥轉換轉臺，啟動激光發射和軌跡運行程序完成內花鍵激光淬火加工工藝。