[發(fā)明專利]一種L型激光熔覆頭和一種激光熔覆設(shè)備

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010465967.2
• 申請(qǐng)日: 2020-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111424276A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 霍純森;侯帥;穴洪濤;柏長(zhǎng)濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東雷石智能制造股份有限公司
• 主分類號(hào): C23C24/10
• 分類號(hào): C23C24/10
• 代理公司: 濟(jì)南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所 37218
• 代理人: 張貴賓

本發(fā)明涉及了一種L型激光熔覆頭，其準(zhǔn)直鏡組與反射鏡片之間的距離小于200mm；該激光熔覆頭的長(zhǎng)度大大縮短，抗變形能力強(qiáng)，焦點(diǎn)不易抖動(dòng)，加工效果好，故障率低；還涉及了一種激光熔覆設(shè)備，包括L型激光熔覆頭、激光器、送粉器、床身、C軸裝置、移動(dòng)立柱和電氣控制柜；C軸裝置固定設(shè)置在床身的一端，C軸為卡盤(pán)夾持旋轉(zhuǎn)軸；移動(dòng)立柱與床身構(gòu)成一對(duì)沿Z軸的移動(dòng)副，Z軸為水平軸，且與C軸的軸線相互平行；移動(dòng)支架與移動(dòng)立柱構(gòu)成一對(duì)沿Y軸的移動(dòng)副，Y軸為豎直軸；延長(zhǎng)桿的一端固定在移動(dòng)支架上，L型激光熔覆頭固定在延長(zhǎng)桿的懸出端部；可以兼顧內(nèi)孔與外壁的激光熔覆加工，對(duì)同一加工件的內(nèi)孔與外壁的熔覆加工，僅需一次裝夾，效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光熔覆設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種L型激光熔覆頭和一種激光熔覆設(shè)備。

背景技術(shù)

激光熔覆亦稱激光熔敷或激光包覆，是一種新的表面改性技術(shù)，通過(guò)在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之與基材表面薄層一起熔凝的方法，在基層表面形成冶金結(jié)合的添料熔覆層，這種技術(shù)在大中型貴重零件的修復(fù)和表面強(qiáng)化上有著明顯優(yōu)勢(shì)。

用于給加工件內(nèi)孔做激光熔覆的激光熔覆頭均為L(zhǎng)型激光熔覆頭，L型激光熔覆頭包括直鏡組、反射鏡片和聚焦鏡組，準(zhǔn)直鏡組設(shè)置在靠近光纖接頭處，反射鏡片用于使激光改變90°的傳播方向，聚焦鏡組用于聚焦經(jīng)過(guò)反射鏡片后的激光，形成焦點(diǎn)，從而進(jìn)行激光熔覆加工。

現(xiàn)有技術(shù)中的L型激光熔覆頭，其準(zhǔn)直鏡組與反射鏡片之間的距離太遠(yuǎn)，一般均在400mm以上，激光熔覆頭整體比較細(xì)長(zhǎng)容易變形，這就容易導(dǎo)致激光焦點(diǎn)位置產(chǎn)生變化，這有可能會(huì)導(dǎo)致如下弊端的產(chǎn)生：1）激光熔覆效果差；2）焦點(diǎn)一旦聚焦在銅嘴上，銅嘴就會(huì)被燒壞，加工過(guò)程中需要頻繁更換銅嘴，不僅耗材量大，而且影響加工效率；3）容易導(dǎo)致準(zhǔn)直鏡組與反射鏡片之間的發(fā)散激光直接照射在激光熔覆頭的側(cè)壁上，加速了激光熔覆頭的受熱變形。

市場(chǎng)上現(xiàn)有的激光熔覆設(shè)備大多是在車床或其他機(jī)床的基礎(chǔ)上改造的，Z軸導(dǎo)軌裝在外接的底座或支架上，Z軸移動(dòng)精度以及與主軸的平行度難以保障；且目前市場(chǎng)上還沒(méi)有既能對(duì)內(nèi)孔進(jìn)行激光熔覆，也能對(duì)外壁進(jìn)行激光熔覆的設(shè)備，基本都是只能對(duì)內(nèi)孔進(jìn)行激光熔覆，或只能對(duì)外壁進(jìn)行激光熔覆，當(dāng)對(duì)于同一個(gè)件既需要對(duì)內(nèi)孔進(jìn)行激光熔覆，也需要對(duì)外壁進(jìn)行激光熔覆，那么就得更換兩種設(shè)備，重復(fù)裝夾，工序繁復(fù)，加工效率低；現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)孔激光熔覆設(shè)備中采用了現(xiàn)有技術(shù)的L型激光熔覆頭，其大大限制了內(nèi)孔激光熔覆的行程，目前市場(chǎng)上的內(nèi)孔激光熔覆的行程一般在1.5m以下。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種L型激光熔覆頭和一種激光熔覆設(shè)備。

要解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種L型激光熔覆頭，包括直鏡組、反射鏡片和聚焦鏡組，準(zhǔn)直鏡組設(shè)置在靠近光纖接頭處，反射鏡片用于使激光改變90°的傳播方向，聚焦鏡組用于聚焦經(jīng)過(guò)反射鏡片后的激光，準(zhǔn)直鏡組與反射鏡片之間的距離小于200mm。

一種激光熔覆設(shè)備，包括如上所述的L型激光熔覆頭、激光器、送粉器，還包括床身、C軸裝置、移動(dòng)立柱和電氣控制柜；

C軸裝置固定設(shè)置在床身的一端，C軸裝置包括卡盤(pán)、軸箱和C軸電機(jī)，卡盤(pán)用于卡裝工件，C軸電機(jī)的輸出軸通過(guò)C軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)與軸箱的輸入軸相連，軸箱的輸出軸與卡盤(pán)的輸入軸相連，C軸為卡盤(pán)旋轉(zhuǎn)軸，C軸的軸線方向?yàn)閺拇采淼囊欢酥赶虼采淼牧硪欢耍?/p>

床身包括床體，床體的后側(cè)固定設(shè)有Z軸直線導(dǎo)軌，Z軸直線導(dǎo)軌與Z軸直線滑塊匹配使用，Z軸為水平軸，且與C軸的軸線相互平行；

移動(dòng)立柱包括立柱，立柱通過(guò)Z軸直線導(dǎo)軌和Z軸直線滑塊與床體構(gòu)成一組移動(dòng)副，Z軸伺服電機(jī)通過(guò)Z軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)立柱沿Z軸直線運(yùn)動(dòng)；