CN110802325A - 一种金属表面进行激光熔凝处理的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属表面进行激光熔凝处理的装置，包括机体，所述机体内分别开设有工作腔、动力腔和传动腔，所述工作腔的侧壁上滑动安装有激光熔凝机构，所述工作腔的侧壁上对称安装有两个夹持机构，所述传动腔内设置有传动机构。本发明通过弧形打磨片在激光熔凝前增加工件的吸光能力，无需涂抹吸光材料，保证激光熔凝的效果和效率，通过气缸推动激光器移动工作，较人工操作精度更高，且可根据不同材料设置不同移动速度，增加装置的适用性，通过双轴伸电机使得两个夹持机构转动同步，增加装置工作的稳定性。

Description

一种金属表面进行激光熔凝处理的装置

技术领域

本发明涉及激光熔凝技术领域，尤其涉及一种金属表面进行激光熔凝处理的装置。

背景技术

激光熔凝处理是以高功率密度的激光在极短的时间内与金属交互作用，使金属表面局部区域在瞬间被加热到相当高的温度使之熔化，随后，借助液态金属基体的吸热和传导作用，使得已经融化的表层金属快速凝固，激光熔凝可使得金属表面变得更加坚硬耐磨，因此激光熔凝常用来对辊类金属表面做处理，增加其耐磨程度。

现有的激光熔凝处理装置一般为固定金属辊的固定装置和激光熔凝机构组成，结构较为简单，操作基本采用手动操作，处理工作量大、处理精度低，且在熔凝处理前，首先在金属辊表面涂抹一层吸光材料，减少光线的反射，增加激光熔融的效率，但吸光材料在熔凝过程中的高温环境下会与金属辊发生反应或金属辊含有的杂质发生反应，对金属辊的材料性质造成影响。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在手动熔凝处理操作精度低、工作量大，且吸光材料易于金属或金属内的杂质发生反应，影响处理后的性质的缺点，而提出的一种金属表面进行激光熔凝处理的装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种金属表面进行激光熔凝处理的装置，包括机体，所述机体内分别开设有工作腔、动力腔和传动腔，所述工作腔的侧壁上滑动安装有激光熔凝机构，所述工作腔的侧壁上对称安装有两个夹持机构，所述传动腔内设置有传动机构。

优选地，所述激光熔凝机构包括滑动安装在工作腔内壁上的气缸，所述气缸的下端平行固定安装有多个导杆，多个所述导杆上滑动套设有激光器，且激光器滑动安装在气缸内，所述激光器的下端固定安装有固定杆和激光熔凝头，所述固定杆的下端安装有弧形打磨片；

弧形打磨片可在工件进行激光熔凝时对工件打磨，减少工件表面的反光度，增加工件表面对激光的吸收程度，则增加了激光熔凝的效率，且打磨工件不会对激光熔凝过程产生影响，气缸推动激光器沿多个平行的导杆移动，无需手动调节激光熔凝时的位置，使得激光熔凝更加精确，且气缸可根据不同金属材料施加不同的推力供激光器移动熔凝，增加装置的适用性。

优选地，所述夹持机构包括转动安装在工作腔内壁上的夹持盒，所述夹持盒上对称开设有两个调节转槽，每个所述调节转槽内均转动插设有固定轴，每个固定轴上均固定套设有第一连杆，每个所述第一连杆均转动安装有第二连杆，两个所述第二连杆共同转动安装有固定套，两个所述固定套内共同夹紧固定有工件；

第一连杆和第二连杆之间的转动连接使得两个夹持机构可通过第一连杆和第二连杆来调节夹持距离，方便夹持不同长度的工件；

所述夹持盒内开设有机构腔，每个所述固定轴的一端均延伸至机构腔内并固定套设有同步齿轮，两个所述同步齿轮相互啮合，每个所述固定轴远离同步齿轮的一端均延伸至夹持盒远离同步齿轮的一侧并滑动套设有锁销，所述锁销上对称开设有两个半圆锁孔，两个所述半圆锁孔分别滑动套设在两个固定轴上，所述锁销靠近夹持盒的侧壁上固定安装有第一磁片，所述夹持盒与锁销相对的侧壁上安装有第二磁片，且第一磁片与第二磁片相对面的极性相反；

两个同步齿轮在两个第一连杆转动时能够使得转动过程同步，且两个第一连杆能够实现同步相对转动，即能够保证工件被夹持在夹持盒的中轴线上，增加转动的均匀性，锁销的两个半圆锁孔能够在第一连杆调节好角度后将第一连杆转动的固定轴锁死，避免工作过程中第一连杆松动导致激光熔凝失败，第一磁片和第二磁片使得锁销能够吸附安装，更加便捷。

优选地，所述固定套上对称开设有两个同步转槽，且两个第二连杆分别转动安装在两个同步转槽内，所述固定套的侧壁上转动插设有螺纹杆，所述螺纹杆位于固定套外侧的一端固定安装有锁紧旋钮，所述螺纹杆位于固定套内侧的一端转动安装有弧形夹紧片；

通过转动锁紧旋钮可使得弧形夹紧片在固定套内移动，即改变弧形夹紧片与固定套与之相对的内壁之间的距离，即能够固定不同直径的工件，增加装置的适用性。

优选地，所述传动机构包括分别固定在两个夹持机构上的两个转轴，每个所述转轴远离夹持机构的一端延伸至传动腔内并转动插设在传动腔的侧壁上，每个所述转轴位于传动腔内的一段固定套设有从动轮；

所述动力腔内固定安装有双轴伸电机，所述双轴伸电机的两个输出轴分别延伸至两个传动腔内并转动插设在传动腔的侧壁上，两个所述双轴伸电机的输出轴分别位于两个传动腔内的一段固定套设有主动轮，每个所述主动轮均与同一传动腔内的从动轮共同安装有传动皮带；

双轴伸电机能够通过在两侧进行同步输出，保证两侧由传动机构带动的两个夹持机构能够同步转动，增加装置工作精确度。

优选地，所述工作腔内位于工件的下方固定安装有金属滤网，所述金属滤网的下方滑动安装有收集屉，金属滤网能够避免打磨的碎屑因机体震动而扬起，减少尘屑，收集屉能够将打磨的金属尘屑收集，保护了周围的工作环境，且使得金属尘屑的能够再利用。

本发明具有以下有益效果：

1、在激光器的下端设置有固定杆和弧形打磨片，即在激光熔凝前，弧形打磨片先通过工件在夹持机构的转动下将工件表面打磨，较少工件表面的反光度，增加工件表面对激光的吸收程度，则使得激光熔凝的效率增加，无需涂抹吸光材料，增加激光熔凝后的效果。

2、通过气缸推动激光器移动进行激光熔凝，较手动调节更加精准，且气缸可根据不同材料金属所需的不同激光熔凝速度设定不同的推力，从而改变激光器在导杆上的移动速度，增加了装置的适用性。

3、双轴伸电机具有对称的两个输出轴，即能够使得分别位于两个传动腔内的主动轮具有相同的转速和相同的旋转方向，则保证了两个夹持机构转动的同步性，增加了装置工作时的稳定性。

综上所述，本发明通过弧形打磨片在激光熔凝前增加工件的吸光能力，无需涂抹吸光材料，保证激光熔凝的效果和效率，通过气缸推动激光器移动工作，较人工操作精度更高，且可根据不同材料设置不同移动速度，增加装置的适用性，通过双轴伸电机使得两个夹持机构转动同步，增加装置工作的稳定性。

附图说明

图1为本发明提出的一种金属表面进行激光熔凝处理的装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种金属表面进行激光熔凝处理的装置的固定套部分放大图；

图3为本发明提出的一种金属表面进行激光熔凝处理的装置的夹持盒部分放大图；

图4为本发明提出的一种金属表面进行激光熔凝处理的装置的正视图。

图中：1机体、2气缸、3导杆、4传动腔、5转轴、6从动轮、7传动皮带、8主动轮、9动力腔、10双轴伸电机、11收集屉、12金属滤网、13同步齿轮、14夹持盒、15第一连杆、16第二连杆、17固定套、18激光器、19固定杆、20激光熔凝头、21工件、22弧形打磨片、23工作腔、24同步转槽、25弧形夹紧片、26螺纹杆、27锁紧旋钮、28调节转槽、29锁销、30第一磁片、31第二磁片、32半圆锁孔。

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。

参照图1-4，一种金属表面进行激光熔凝处理的装置，包括机体1，机体1内分别开设有工作腔23、动力腔9和传动腔4，工作腔23的侧壁上滑动安装有激光熔凝机构，工作腔23的侧壁上对称安装有两个夹持机构，传动腔4内设置有传动机构。

激光熔凝机构包括滑动安装在工作腔23内壁上的气缸2，气缸2的下端平行固定安装有多个导杆3，多个导杆3上滑动套设有激光器18，且激光器18滑动安装在气缸2内，激光器18的下端固定安装有固定杆19和激光熔凝头20，固定杆19的下端安装有弧形打磨片22；

弧形打磨片22可在工件21进行激光熔凝时对工件21打磨，减少工件21表面的反光度，增加工件21表面对激光的吸收程度，则增加了激光熔凝的效率，且打磨工件21不会对激光熔凝过程产生影响，气缸2推动激光器18沿多个平行的导杆3移动，无需手动调节激光熔凝时的位置，使得激光熔凝更加精确，且气缸2可根据不同金属材料施加不同的推力供激光器18移动熔凝，增加装置的适用性。

夹持机构包括转动安装在工作腔23内壁上的夹持盒14，夹持盒14上对称开设有两个调节转槽28，每个调节转槽28内均转动插设有固定轴，每个固定轴上均固定套设有第一连杆15，每个第一连杆15均转动安装有第二连杆16，两个第二连杆16共同转动安装有固定套17，两个固定套17内共同夹紧固定有工件21；

第一连杆15和第二连杆16之间的转动连接使得两个夹持机构可通过第一连杆15和第二连杆16来调节夹持距离，方便夹持不同长度的工件21；

夹持盒14内开设有机构腔，每个固定轴的一端均延伸至机构腔内并固定套设有同步齿轮13，两个同步齿轮13相互啮合，每个固定轴远离同步齿轮13的一端均延伸至夹持盒14远离同步齿轮13的一侧并滑动套设有锁销29，锁销29上对称开设有两个半圆锁孔32，两个半圆锁孔32分别滑动套设在两个固定轴上，锁销29靠近夹持盒14的侧壁上固定安装有第一磁片30，夹持盒14与锁销29相对的侧壁上安装有第二磁片31，且第一磁片30与第二磁片31相对面的极性相反；

两个同步齿轮13在两个第一连杆15转动时能够使得转动过程同步，且两个第一连杆15能够实现同步相对转动，即能够保证工件21被夹持在夹持盒14的中轴线上，增加转动的均匀性，锁销29的两个半圆锁孔32能够在第一连杆15调节好角度后将第一连杆15转动的固定轴锁死，避免工作过程中第一连杆15松动导致激光熔凝失败，第一磁片30和第二磁片31使得锁销29能够吸附安装，更加便捷。

固定套17上对称开设有两个同步转槽24，且两个第二连杆16分别转动安装在两个同步转槽24内，固定套17的侧壁上转动插设有螺纹杆26，螺纹杆26位于固定套17外侧的一端固定安装有锁紧旋钮27，螺纹杆26位于固定套内侧的一端转动安装有弧形夹紧片25；

通过转动锁紧旋钮27可使得弧形夹紧片25在固定套17内移动，即改变弧形夹紧片25与固定套17与之相对的内壁之间的距离，即能够固定不同直径的工件21，增加装置的适用性。

传动机构包括分别固定在两个夹持机构上的两个转轴5，每个转轴5远离夹持机构的一端延伸至传动腔4内并转动插设在传动腔4的侧壁上，每个转轴5位于传动腔4内的一段固定套设有从动轮6；

动力腔9内固定安装有双轴伸电机10，双轴伸电机10的两个输出轴分别延伸至两个传动腔4内并转动插设在传动腔4的侧壁上，两个双轴伸电机10的输出轴分别位于两个传动腔4内的一段固定套设有主动轮8，每个主动轮8均与同一传动腔4内的从动轮6共同安装有传动皮带7；

双轴伸电机10能够通过在两侧进行同步输出，保证两侧由传动机构带动的两个夹持机构能够同步转动，增加装置工作精确度。

工作腔23内位于工件21的下方固定安装有金属滤网12，金属滤网12的下方滑动安装有收集屉11，金属滤网12能够避免打磨的碎屑因机体1震动而扬起，减少尘屑，收集屉11能够将打磨的金属尘屑收集，保护了周围的工作环境，且使得金属尘屑的能够再利用。

本发明在使用时，拔下两个锁销29，转动第一连杆15，使得两个固定套17分别套在工件21的两端，然后插上锁销29，使得第一连杆15被锁定，无法转动，然后旋转锁紧旋钮27，使得螺纹杆26推动弧形夹紧片25夹紧工件21，然后调节气缸2使得激光器18下端的弧形打磨片22贴在工件21的表面，激光熔凝头20的下端靠近工件21的表面，然后设定好气缸2的移动速度，打开双轴伸电机10和延迟五秒打开激光器18，此时，双轴伸电机10转动带动两个主动轮8转动，两个主动轮8通过两个传动皮带7带动两个从动轮6转动，两个从动轮6转动带动两个固定插设在从动轮6上的转轴5转动，则两个固定连接转轴5的夹持盒14转动，则两个夹持盒14通过第一连杆15、第二连杆16和固定套17使得工件21转动，且由于双轴伸电机10的两端输出轴转动同步，则两个夹持盒14转动同步，则工件21转动均匀，弧形打磨片22随激光器18的移动不断打磨工件21的表面，且激光熔凝头20不断对打磨后的工件21的表面进行激光熔凝处理，无需手动操作熔凝，降低了工作量，且熔凝处理精度更高。

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 (5)

1.一种金属表面进行激光熔凝处理的装置，包括机体（1），其特征在于，所述机体（1）内分别开设有工作腔（23）、动力腔（9）和传动腔（4），所述工作腔（23）的侧壁上滑动安装有激光熔凝机构，所述工作腔（23）的侧壁上对称安装有两个夹持机构，所述传动腔（4）内设置有传动机构；所述激光熔凝机构包括滑动安装在工作腔（23）内壁上的气缸（2），所述气缸（2）的下端平行固定安装有多个导杆（3），多个所述导杆（3）上滑动套设有激光器（18），且激光器（18）滑动安装在气缸（2）内，所述激光器（18）的下端固定安装有固定杆（19）和激光熔凝头（20），所述固定杆（19）的下端安装有弧形打磨片（22）；所述夹持机构包括转动安装在工作腔（23）内壁上的夹持盒（14），所述夹持盒（14）上对称开设有两个调节转槽（28），每个所述调节转槽（28）内均转动插设有固定轴，每个固定轴上均固定套设有第一连杆（15），每个所述第一连杆（15）均转动安装有第二连杆（16），两个所述第二连杆（16）共同转动安装有固定套（17），两个所述固定套（17）内共同夹紧固定有工件（21）；所述夹持盒（14）内开设有机构腔，每个所述固定轴的一端均延伸至机构腔内并固定套设有同步齿轮（13），两个所述同步齿轮（13）相互啮合，每个所述固定轴远离同步齿轮（13）的一端均延伸至夹持盒（14）远离同步齿轮（13）的一侧并滑动套设有锁销（29），所述锁销（29）上对称开设有两个半圆锁孔（32），两个所述半圆锁孔（32）分别滑动套设在两个固定轴上，所述锁销（29）靠近夹持盒（14）的侧壁上固定安装有第一磁片（30），所述夹持盒（14）与锁销（29）相对的侧壁上安装有第二磁片（31），且第一磁片（30）与第二磁片（31）相对面的极性相反。

2.根据权利要求1所述的一种金属表面进行激光熔凝处理的装置，其特征在于，所述固定套（17）上对称开设有两个同步转槽（24），且两个第二连杆（16）分别转动安装在两个同步转槽（24）内，所述固定套（17）的侧壁上转动插设有螺纹杆（26），所述螺纹杆（26）位于固定套（17）外侧的一端固定安装有锁紧旋钮（27），所述螺纹杆（26）位于固定套内侧的一端转动安装有弧形夹紧片（25）。

3.根据权利要求1所述的一种金属表面进行激光熔凝处理的装置，其特征在于，所述传动机构包括分别固定在两个夹持机构上的两个转轴（5），每个所述转轴（5）远离夹持机构的一端延伸至传动腔（4）内并转动插设在传动腔（4）的侧壁上，每个所述转轴（5）位于传动腔（4）内的一段固定套设有从动轮（6）。

4.根据权利要求1所述的一种金属表面进行激光熔凝处理的装置，其特征在于，所述动力腔（9）内固定安装有双轴伸电机（10），所述双轴伸电机（10）的两个输出轴分别延伸至两个传动腔（4）内并转动插设在传动腔（4）的侧壁上，两个所述双轴伸电机（10）的输出轴分别位于两个传动腔（4）内的一段固定套设有主动轮（8），每个所述主动轮（8）均与同一传动腔（4）内的从动轮（6）共同安装有传动皮带（7）。

5.根据权利要求1所述的一种金属表面进行激光熔凝处理的装置，其特征在于，所述工作腔（23）内位于工件（21）的下方固定安装有金属滤网（12），所述金属滤网（12）的下方滑动安装有收集屉（11）。

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