CN110791753A - 一种激光熔覆装置及激光熔覆成形方法 - Google Patents

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王明利
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer

Abstract

本发明公开了一种激光熔覆装置及激光熔覆成形方法，属于激光熔覆技术领域。一种激光熔覆装置，包括底座，所述底座的顶部外壁分别固定连接有第一支撑板、侧板和第二支撑板，所述第一支撑板的外壁连接有三爪卡盘，所述底座的顶部外壁滑动连接有顶块，所述螺纹杆的外壁转动连接有顶头，所述顶板的底部滑动连接有滑块，所述滑块的底部通过伸缩杆连接有横板，所述横板的底部连接有激光熔覆头，所述横板的顶部还连接有粉末存放箱，所述粉末存放箱内设有与圆孔相配合的毛刷；本发明操作方便，可加工较长的工件，且工件方便固定，工作效率高，同时避免了粉末在粉末存放箱内聚成一团，避免造成堵塞，避免出现不连续的现象，提高了熔覆的质量。

Description

一种激光熔覆装置及激光熔覆成形方法
技术领域
本发明涉及激光熔覆技术领域，尤其涉及一种激光熔覆装置及激光熔覆成形方法。
背景技术
激光熔覆亦称激光包覆，是一种新的表面改性技术，它通过在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法，在基层表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层。
现有的激光熔覆装置操作麻烦，加工距离有限，且工件不方便固定，影响工作效率，其次激光熔覆内的送粉装置是激光熔覆和激光快速成型设备核心部件之一，送粉装置主要功能是按照工艺要求将熔覆粉末以一定的速率均匀、稳定的输送到熔池里，有利于规则的熔覆层外貌形成并提高熔覆质量，同时提高加工效率，降低加工成本；目前的送粉装置，容易成团，降低了粉末的流动性，这样就会导致粉末在输送过程中出现问题，导致不连续现象，影响熔覆质量。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种激光熔覆装置及激光熔覆成形方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种激光熔覆装置，包括底座，所述底座的顶部外壁分别固定连接有第一支撑板、侧板和第二支撑板，所述侧板固定连接在第一支撑板和第二支撑板之间，所述第一支撑板的外壁连接有三爪卡盘，所述底座的顶部外壁滑动连接有顶块，所述顶块内螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆的外壁转动连接有顶头，所述第一支撑板和第二支撑板之间还连接有顶板，所述顶板的底部滑动连接有滑块，所述滑块的底部通过伸缩杆连接有横板，所述横板的底部连接有激光熔覆头，所述横板的顶部还连接有粉末存放箱，所述粉末存放箱的底部设有圆孔，所述粉末存放箱内设有与圆孔相配合的毛刷，所述圆孔通过输送管与激光熔覆头相连通。
优选的，所述第一支撑板的外壁连接有步进电机，所述三爪卡盘连接在步进电机的输出端，所述步进电机的输出端还连接有第一齿轮，所述第一齿轮通过从动齿轮啮合连接有第二齿轮，所述从动齿轮转动连接在第一支撑板的外壁。
优选的，所述第二齿轮的内壁连接有丝杆，所述滑块与丝杆螺纹相连，所述第一支撑板和第二支撑板之间还连接有导杆，所述滑块的外壁连接有凸块，所述凸块滑动连接在导杆的外壁。
优选的，丝杆的外壁螺纹连接有限位螺母，所述限位螺母与滑块的外壁相抵，所述螺纹杆远离顶头的一端连接有把手。
优选的，所述粉末存放箱的内壁连接有固定块，所述固定块内设有凹槽，所述凹槽的内壁转动连接有转动轴，所述毛刷连接在转动轴的外壁。
优选的，所述转动轴远离毛刷的一端穿过粉末存放箱并连接有链轮，所述链轮的外壁连接有链条，所述横板的外壁连接有马达，所述转动轴连接在马达的输出端。
优选的，所述底座的顶部外壁连接有滑座，所述滑座上滑动连接有滑台，所述滑台的底部设有滑动块，所述滑座上设有与滑动块相配合的滑槽。
优选的，所述滑台的顶部连接有固定板，所述滑台的顶部外壁连接有螺栓，所述固定板上设有与螺栓相配合的长槽，所述螺栓的外壁连接有固定螺母。
优选的，所述底座的底部连接有支撑座。
一种激光熔覆成形方法，采用以下步骤操作：
S1，首先将需要进行激光熔覆的工件放置在三爪卡盘上，另一端通过顶头顶住，使其固定；
S2，向粉末存放箱内加入粉末，使激光熔覆头与工件的位置相对应；
S3，启动步进电机，使其通过三爪卡盘带动工件缓慢转动，同时通过从动齿轮带动丝杆转动，使滑块带动激光熔覆头移动；
S4，启动马达，通过转动轴带动毛刷转动，方便粉末流出；
S5，直到将工件加工完毕。
与现有技术相比，本发明提供了一种激光熔覆装置及激光熔覆成形方法，具备以下有益效果：
1、该激光熔覆装置，首先将工件放置在三爪卡盘内，使其夹住工件，然后推动滑台，使其底部的滑动块在滑座上的滑槽内滑动，从而带动固定板移动，在螺栓上连接固定螺母，从而可使固定板的位置固定，然后当顶块移动至靠近工件的位置后，转动把手，使其带动螺纹杆与顶块螺纹连接，从而使顶头向前移动，从而顶住工件，且顶头转动连接在螺纹杆的外壁，可使工件方便转动，然后向粉末存放箱内注入粉末，调整伸缩杆，从而使激光熔覆头与工件的位置相对应，然后启动步进电机，使其带动三爪卡盘转动，从而使工件缓慢转动，同时第一齿轮则会通过从动齿轮带动第二齿轮转动，第二齿轮则会在从动齿轮的作用下改变转速，方便激光熔覆头的操作，然后第二齿轮则会带动丝杆转动，从而使丝杆与滑块螺纹连接，使滑块上的凸块顺着导杆滑动，从而使其移动更平稳，方便激光熔覆头对工件进行熔覆操作。
2、该激光熔覆装置，启动马达，使其带动输出端的转动轴转动，从而使转动轴带动连接在凹槽内壁的毛刷转动，从而使粉末存放箱内的粉末缓慢的进入粉末存放箱底部的圆孔内，从而使其通过输送管进入激光熔覆头进行使用，通过毛刷可避免粉末成团，从而堵塞圆孔，不会影响操作，同时转动轴会带动链轮转动，从而通过链条带动另外一侧的毛刷转动，进一步的提高效率。
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明操作方便，可加工较长的工件，且工件方便固定，工作效率高，同时避免了粉末在粉末存放箱内聚成一团，避免造成堵塞，避免出现不连续的现象，提高了熔覆的质量。
附图说明
图1为本发明提出的一种激光熔覆装置的结构示意图一；
图2为本发明提出的一种激光熔覆装置的结构示意图二；
图3为本发明提出的一种激光熔覆装置底部的结构示意图；
图4为本发明提出的一种激光熔覆装置滑块与粉末存放箱的结构示意图一；
图5为本发明提出的一种激光熔覆装置滑块与粉末存放箱的结构示意图二；
图6为本发明提出的一种激光熔覆装置粉末存放箱的结构示意图一；
图7为本发明提出的一种激光熔覆装置粉末存放箱的结构示意图二。
图中：1、底座；101、第一支撑板；102、侧板；103、第二支撑板；104、顶板；105、滑座；106、滑槽；107、支撑座；2、步进电机；201、第一齿轮；202、从动齿轮；203、三爪卡盘；3、滑台；301、螺栓；4、固定板；401、顶块；402、螺纹杆；403、把手；404、顶头；405、长槽；5、丝杆；501、第二齿轮；502、导杆；503、限位螺母；6、滑块；601、凸块；602、伸缩杆；603、横板；604、马达；605、激光熔覆头；7、粉末存放箱；701、转动轴；702、链轮；703、链条；704、固定块；705、凹槽；706、毛刷；707、圆孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例：
参照图1-7，一种激光熔覆装置，包括底座1，底座1的顶部外壁分别固定连接有第一支撑板101、侧板102和第二支撑板103，侧板102固定连接在第一支撑板101和第二支撑板103之间，第一支撑板101的外壁连接有三爪卡盘203，底座1的顶部外壁滑动连接有顶块401，顶块401内螺纹连接有螺纹杆402，螺纹杆402的外壁转动连接有顶头404，第一支撑板101和第二支撑板103之间还连接有顶板104，顶板104的底部滑动连接有滑块6，滑块6的底部通过伸缩杆602连接有横板603，横板603的底部连接有激光熔覆头605，横板603的顶部还连接有粉末存放箱7，粉末存放箱7的底部设有圆孔707，粉末存放箱7内设有与圆孔707相配合的毛刷706，圆孔707通过输送管与激光熔覆头605相连通。
第一支撑板101的外壁连接有步进电机2，三爪卡盘203连接在步进电机2的输出端，步进电机2的输出端还连接有第一齿轮201，第一齿轮201通过从动齿轮202啮合连接有第二齿轮501，从动齿轮202转动连接在第一支撑板101的外壁。
第二齿轮501的内壁连接有丝杆5，滑块6与丝杆5螺纹相连，第一支撑板101和第二支撑板103之间还连接有导杆502，滑块6的外壁连接有凸块601，凸块601滑动连接在导杆502的外壁。
丝杆5的外壁螺纹连接有限位螺母503，限位螺母503与滑块6的外壁相抵，螺纹杆402远离顶头404的一端连接有把手403。
粉末存放箱7的内壁连接有固定块704，固定块704内设有凹槽705，凹槽705的内壁转动连接有转动轴701，毛刷706连接在转动轴701的外壁。
转动轴701远离毛刷706的一端穿过粉末存放箱7并连接有链轮702，链轮702的外壁连接有链条703，横板603的外壁连接有马达604，转动轴701连接在马达604的输出端。
底座1的顶部外壁连接有滑座105，滑座105上滑动连接有滑台3，滑台3的底部设有滑动块，滑座105上设有与滑动块相配合的滑槽106。
滑台3的顶部连接有固定板4，滑台3的顶部外壁连接有螺栓301，固定板4上设有与螺栓301相配合的长槽405，螺栓301的外壁连接有固定螺母。
底座1的底部连接有支撑座107。
一种激光熔覆成形方法，采用以下步骤操作：
S1，首先将需要进行激光熔覆的工件放置在三爪卡盘203上，另一端通过顶头404顶住，使其固定；
S2，向粉末存放箱7内加入粉末，使激光熔覆头605与工件的位置相对应；
S3，启动步进电机2，使其通过三爪卡盘203带动工件缓慢转动，同时通过从动齿轮202带动丝杆5转动，使滑块6带动激光熔覆头605移动；
S4，启动马达604，通过转动轴701带动毛刷706转动，方便粉末流出；
S5，直到将工件加工完毕。
本发明中，首先将工件放置在三爪卡盘203内，使其夹住工件，然后推动滑台3，使其底部的滑动块在滑座105上的滑槽106内滑动，从而带动固定板4移动，在螺栓301上连接固定螺母，从而可使固定板4的位置固定，然后当顶块401移动至靠近工件的位置后，转动把手403，使其带动螺纹杆402与顶块401螺纹连接，从而使顶头404向前移动，从而顶住工件，且顶头404转动连接在螺纹杆402的外壁，可使工件方便转动，然后向粉末存放箱7内注入粉末，调整伸缩杆602，从而使激光熔覆头605与工件的位置相对应，然后启动步进电机2，使其带动三爪卡盘203转动，从而使工件缓慢转动，同时第一齿轮201则会通过从动齿轮202带动第二齿轮501转动，第二齿轮501则会在从动齿轮202的作用下改变转速，方便激光熔覆头605的操作，然后第二齿轮501则会带动丝杆5转动，从而使丝杆5与滑块6螺纹连接，使滑块6上的凸块601顺着导杆502滑动，从而使其移动更平稳，方便激光熔覆头605对工件进行熔覆操作。
启动马达604，使其带动输出端的转动轴701转动，从而使转动轴701带动连接在凹槽705内壁的毛刷706转动，从而使粉末存放箱7内的粉末缓慢的进入粉末存放箱7底部的圆孔707内，从而使其通过输送管进入激光熔覆头605进行使用，通过毛刷706可避免粉末成团，从而堵塞圆孔707，不会影响操作，同时转动轴701会带动链轮702转动，从而通过链条703带动另外一侧的毛刷706转动，进一步的提高效率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光熔覆装置，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)的顶部外壁分别固定连接有第一支撑板(101)、侧板(102)和第二支撑板(103)，所述侧板(102)固定连接在第一支撑板(101)和第二支撑板(103)之间，所述第一支撑板(101)的外壁连接有三爪卡盘(203)，所述底座(1)的顶部外壁滑动连接有顶块(401)，所述顶块(401)内螺纹连接有螺纹杆(402)，所述螺纹杆(402)的外壁转动连接有顶头(404)，所述第一支撑板(101)和第二支撑板(103)之间还连接有顶板(104)，所述顶板(104)的底部滑动连接有滑块(6)，所述滑块(6)的底部通过伸缩杆(602)连接有横板(603)，所述横板(603)的底部连接有激光熔覆头(605)，所述横板(603)的顶部还连接有粉末存放箱(7)，所述粉末存放箱(7)的底部设有圆孔(707)，所述粉末存放箱(7)内设有与圆孔(707)相配合的毛刷(706)，所述圆孔(707)通过输送管与激光熔覆头(605)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种激光熔覆装置，其特征在于，所述第一支撑板(101)的外壁连接有步进电机(2)，所述三爪卡盘(203)连接在步进电机(2)的输出端，所述步进电机(2)的输出端还连接有第一齿轮(201)，所述第一齿轮(201)通过从动齿轮(202)啮合连接有第二齿轮(501)，所述从动齿轮(202)转动连接在第一支撑板(101)的外壁。
3.根据权利要求2所述的一种激光熔覆装置，其特征在于，所述第二齿轮(501)的内壁连接有丝杆(5)，所述滑块(6)与丝杆(5)螺纹相连，所述第一支撑板(101)和第二支撑板(103)之间还连接有导杆(502)，所述滑块(6)的外壁连接有凸块(601)，所述凸块(601)滑动连接在导杆(502)的外壁。
4.根据权利要求1所述的一种激光熔覆装置，其特征在于，丝杆(5)的外壁螺纹连接有限位螺母(503)，所述限位螺母(503)与滑块(6)的外壁相抵，所述螺纹杆(402)远离顶头(404)的一端连接有把手(403)。
5.根据权利要求1所述的一种激光熔覆装置，其特征在于，所述粉末存放箱(7)的内壁连接有固定块(704)，所述固定块(704)内设有凹槽(705)，所述凹槽(705)的内壁转动连接有转动轴(701)，所述毛刷(706)连接在转动轴(701)的外壁。
6.根据权利要求5所述的一种激光熔覆装置，其特征在于，所述转动轴(701)远离毛刷(706)的一端穿过粉末存放箱(7)并连接有链轮(702)，所述链轮(702)的外壁连接有链条(703)，所述横板(603)的外壁连接有马达(604)，所述转动轴(701)连接在马达(604)的输出端。
7.根据权利要求1所述的一种激光熔覆装置，其特征在于，所述底座(1)的顶部外壁连接有滑座(105)，所述滑座(105)上滑动连接有滑台(3)，所述滑台(3)的底部设有滑动块，所述滑座(105)上设有与滑动块相配合的滑槽(106)。
8.根据权利要求7所述的一种激光熔覆装置，其特征在于，所述滑台(3)的顶部连接有固定板(4)，所述滑台(3)的顶部外壁连接有螺栓(301)，所述固定板(4)上设有与螺栓(301)相配合的长槽(405)，所述螺栓(301)的外壁连接有固定螺母。
9.根据权利要求1所述的一种激光熔覆装置，其特征在于，所述底座(1)的底部连接有支撑座(107)。
10.一种激光熔覆成形方法，包括权利要求1-9任一项所述的一种激光熔覆装置，其特征在于，采用以下步骤操作：
S1，首先将需要进行激光熔覆的工件放置在三爪卡盘(203)上，另一端通过顶头(404)顶住，使其固定；
S2，向粉末存放箱(7)内加入粉末，使激光熔覆头(605)与工件的位置相对应；
S3，启动步进电机(2)，使其通过三爪卡盘(203)带动工件缓慢转动，同时通过从动齿轮(202)带动丝杆(5)转动，使滑块(6)带动激光熔覆头(605)移动；
S4，启动马达(604)，通过转动轴(701)带动毛刷(706)转动，方便粉末流出；
S5，直到将工件加工完毕。
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