CN112372141A - 一种高速激光中心送丝设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高速激光中心送丝设备,包括送丝机、激光熔覆头,送丝机将丝材输送至激光熔覆头处,还包括出丝头,所述出丝头位于激光熔覆头下方,所述出丝头上开设有出光孔,所述出丝头的侧壁上开设有连通出光孔的导丝槽,所述送丝机的出丝嘴位于导丝槽的入口处,所述导丝槽向出光孔方向斜向下设置。本发明结构简单,送丝嘴与激光熔覆头的中心形成一定的夹角,能够保证送丝直接到工件表面的激光光斑中心,放置丝材在工件上方熔化而堵住导丝槽;本发明通过第一微调装置和第二微调装置的调节,可适用不同的工件表面激光熔覆,本发明可以输送0.8‑1.6mm的丝材,可适应多种材质,可送实芯和药芯焊丝。
Description
技术领域
本发明涉及送丝机领域,具体涉及一种高速激光中心送丝设备。
背景技术
在激光熔覆加工中,可以采用送粉加工和送丝加工,送粉加工合金粉末利用率不超过50%,由于合金粉末价格昂贵使激光熔覆的成本较高。目前市场上的送丝机仅能够提供送丝速度、温度调节,无法适用不同工件表面的激光熔覆,因此获得一种克服上述缺陷的一种高速激光中心送丝设备十分重要。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种高速激光中心送丝设备,包括送丝机、激光熔覆头,所述送丝机将丝材输送至激光熔覆头处,还包括出丝头,所述出丝头位于激光熔覆头下方,所述出丝头上开设有出光孔,所述出丝头的侧壁上开设有连通出光孔的导丝槽,所述送丝机的出丝嘴位于导丝槽的入口处,所述导丝槽向出光孔方向斜向下设置。位于所述出光孔周侧的出丝头的侧壁上开设有第一保护气通道和冷却水通道。丝材通过送丝机送出后经过送丝管送到激光熔覆头的光斑中心处。出丝嘴配合导丝槽斜向设置。
还包括接头,接头通过导管连接冷却水和保护气至第一保护气通道和冷却水通道。
送丝机包括机架、旋转连接在机架上的送丝转盘、固定在机架上的旋转电机,还包括工作板,所述旋转电机的输出轴固定有输送轮,所述工作板一侧固定有第一入丝管,工作板的另一侧固定有第二入丝管,工作板上还固定有连接管,第二入丝管固定连接送丝管,送丝管端部固定连接出丝嘴。
旋转电机两侧分别铰接有第一微调装置和第二微调装置,所述第一微调装置包括第一微调件,第一微调件的第一端铰接在工作板上;所述第二微调装置包括第二微调件,第二微调件的第一端铰接在工作板上,所述第一微调件和第二微调件的第二端均旋转连接有第一转轮,还包括调节件,所述第一微调件的第三端铰接调节件的第一端,所述调节件上套设有调节块,调节件的第二端螺纹连接有螺母,螺母与调节块之间套设有弹簧,调节件的第二端卡在第二微调件的第三端,转入螺母,使得弹簧抵住调节块以微调第一转轮的位置。
还包括第二转轮,所述第二转轮位于第二微调装置下方,输送轮位于第一微调装置下方,在送丝时,焊丝从送丝转盘至第一入丝管后依次经过,第一微调装置的第一转轮与输送轮之间、连接管、第二微调装置的第一转轮和第二转轮之间,随后进入第二入丝管。
第一入丝管、连接管和第二入丝管呈直线设置。其中与第二入丝管连接的出丝嘴采用耐磨耐高温的刚玉材料,增加了使用寿命。还包括PLC控制器,用于控制旋转电机的送丝速度,且配有IO口,可以连接至激光加工机床或者机器人上,通过激光加工机床或者机器人直接控制送丝、抽丝的工作。
激光熔覆头通过固定架固定,所述固定架包括第一连接杆、第一连接杆固定套设在激光熔覆头上,第一连接杆上开设有长条孔,通过长条孔连接有第二连接杆,第二连接杆的第二端铰接固定块,激光熔覆头固定在固定块上,第二连接杆中部铰接有第三连接杆,第三连接杆上铰接有操作台。
还包括控制器,可为PLC控制器,用于控制旋转电机的送丝速度,且配有IO口,可以连接至激光加工机床或者机器人上,通过激光加工机床或者机器人直接控制送丝、抽丝的工作。
激光熔覆头的上端设有用于连接激光器的光纤,所述光纤插入激光熔覆头的激光通道内,设有第二保护气通道、激光光路调节组件,以及用于冷却激光光路调节组件的第一冷却通道,所述第第二保护气通道与激光通道连通,所述光纤将激光引入激光光路调节组件,所述第一冷却通道围绕激光光路调节组件设置。
激光光路调节组件包括依次间隔设置的第一保护镜片、准直镜片、聚焦镜片及第二保护镜片,所述激光通道内安装有上保护镜架和下保护镜架,所述第一保护镜片、准直镜片及聚焦镜片安装在上保护镜架上,所述第二保护镜片安装在下保护镜架上。保护镜架固定在激光通道内,上述保护镜片固定安装在保护镜架上。激光通过光纤传输到激光通道,通过准直镜片保持激光的准直性,然后通过聚焦镜片集中激光能量,产生高能量激光束,第一保护镜片用于保护准直镜片不易损坏,第二保护镜片用于保护聚焦镜片。
第一保护镜片、准直镜片、聚焦镜片及第二保护镜片为高抗反光镜片,能有效保护光纤不被激光反光烧坏。
与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明结构简单,送丝嘴与激光熔覆头的中心形成一定的夹角,能够保证送丝直接到工件表面的激光光斑中心,放置丝材在工件上方熔化而堵住导丝槽;导丝槽起到丝材的导向作用,出丝头采用耐磨材料增加其使用寿命;出丝头上设置的保护器通道使得保护气包裹住熔池位置,增加表面熔覆质量并且抗氧化;本发明通过第一微调装置和第二微调装置的调节,可适用不同的工件表面激光熔覆,本发明可以输送0.8-1.6mm的丝材,可适应多种材质,可送实芯和药芯焊丝。
附图说明
图1为本发明主视图;
图2为图1的A处放大图;
图3为图1B处的放大图;
图4为图2调节后结构示意图;
图5为第二微调装置立体图;
图6为激光熔覆头结构示意图一;
图7为激光熔覆头结构示意图二;
附图标记:1-机架;2-送丝转盘;3-工作板;4-输送轮;5-第一入丝管;6-第二入丝管;7-连接管;8-送丝管;9-激光熔覆头;10-第一微调件;11-第二微调件;12-第一转轮;13-调节件;14-螺母;15-调节块;16-抵柱;17-第二转轮;18-第一连接杆;19-长条孔;20-第二连接杆;21-固定块;22-第三连接杆;23-操作台;25-弹簧;26-出丝头;27-出光孔;28-导丝槽;29-出丝嘴;30-第一保护气通道;31-冷却水通道;32-光纤;33-第二保护气通道;34-第一冷却通道;35-第一保护镜片;36-准直镜片;37-聚焦镜片;38-第二保护镜片。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明,从而对本发明要求保护的范围作出更清楚地限定,下面就本发明的某些具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是,以下仅是本发明构思的某些具体实施方式仅是本发明的一部分实施例,其中对于相关结构的具体的直接的描述仅是为方便理解本发明,各具体特征并不当然、直接地限定本发明的实施范围。
参阅附图所示,本发明采用以下技术方案,一种高速激光中心送丝设备,包括送丝机、激光熔覆头,所述送丝机将丝材输送至激光熔覆头处,还包括出丝头,所述出丝头固定在激光熔覆头下方,所述出丝头上开设有出光孔,所述出丝头的侧壁上开设有连通出光孔的导丝槽,所述送丝机的出丝嘴位于导丝槽的入口处,所述导丝槽向出光孔方向斜向下设置。位于所述出光孔周侧的出丝头的侧壁上开设有第一保护气通道和冷却水通道。丝材通过送丝机送出后经过送丝管送到激光熔覆头的光斑中心处。出丝嘴配合导丝槽斜向设置。还包括接头,接头通过导管连接冷却水和保护气至第一保护气通道和冷却水通道。
送丝机包括机架、旋转连接在机架上的送丝转盘、固定在机架上的旋转电机,还包括工作板,所述旋转电机的输出轴固定有输送轮,所述工作板一侧固定有第一入丝管,工作板的另一侧固定有第二入丝管,工作板上还固定有连接管,第二入丝管固定连接送丝管,送丝管端部固定连接出丝嘴。
旋转电机两侧分别铰接有第一微调装置和第二微调装置,所述第一微调装置包括第一微调件,第一微调件的第一端铰接在工作板上;所述第二微调装置包括第二微调件,第二微调件的第一端铰接在工作板上,所述第一微调件和第二微调件的第二端均旋转连接有第一转轮,还包括调节件,所述第一微调件的第三端铰接调节件的第一端,所述调节件上套设有调节块,调节件的第二端螺纹连接有螺母,螺母与调节块之间套设有弹簧,调节件的第二端卡在第二微调件的第三端,转入螺母,使得弹簧抵住调节块以微调第一转轮的位置。
还包括第二转轮,所述第二转轮位于第二微调装置下方,输送轮位于第一微调装置下方,在送丝时,焊丝从送丝转盘至第一入丝管后依次经过,第一微调装置的第一转轮与输送轮之间、连接管、第二微调装置的第一转轮和第二转轮之间,随后进入第二入丝管。
第一入丝管、连接管和第二入丝管呈直线设置。其中与第二入丝管连接的出丝嘴采用耐磨耐高温的刚玉材料,增加了使用寿命。还包括PLC控制器,用于控制旋转电机的送丝速度,且配有IO口,可以连接至激光加工机床或者机器人上,通过激光加工机床或者机器人直接控制送丝、抽丝的工作。
激光熔覆头通过固定架固定,所述固定架包括第一连接杆、第一连接杆固定套设在激光熔覆头上,第一连接杆上开设有长条孔,通过长条孔连接有第二连接杆,第二连接杆的第二端铰接固定块,激光熔覆头固定在固定块上,第二连接杆中部铰接有第三连接杆,第三连接杆上铰接有操作台。
激光熔覆头的上端设有用于连接激光器的光纤,所述光纤插入激光熔覆头的激光通道内,设有第二保护气通道、激光光路调节组件,以及用于冷却激光光路调节组件的第一冷却通道,第一冷却通道开设在激光熔覆头的内壁上,所述第二保护气通道与激光通道连通,所述光纤将激光引入激光光路调节组件,所述第一冷却通道围绕激光光路调节组件设置。
激光光路调节组件包括依次间隔设置的第一保护镜片、准直镜片、聚焦镜片及第二保护镜片,所述激光通道内安装有上保护镜架和下保护镜架,所述第一保护镜片、准直镜片及聚焦镜片安装在上保护镜架上,所述第二保护镜片安装在下保护镜架上。保护镜架固定在激光通道内,上述保护镜片固定安装在保护镜架上。激光通过光纤传输到激光通道,通过准直镜片保持激光的准直性,然后通过聚焦镜片集中激光能量,产生高能量激光束,第一保护镜片用于保护准直镜片不易损坏,第二保护镜片用于保护聚焦镜片。
第一保护镜片、准直镜片、聚焦镜片及第二保护镜片为高抗反光镜片,能有效保护光纤不被激光反光烧坏。
出丝头和激光熔覆头分开设置,如图6所示;值得一提的是,出丝头还可以与激光熔覆头固定连接设置,如图7所示。
与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明结构简单,送丝嘴与激光熔覆头的中心形成一定的夹角,能够保证送丝直接到工件表面的激光光斑中心,放置丝材在工件上方熔化而堵住导丝槽;导丝槽起到丝材的导向作用,出丝头采用耐磨材料增加其使用寿命;出丝头上设置的保护器通道使得保护气包裹住熔池位置,增加表面熔覆质量并且抗氧化;本发明通过第一微调装置和第二微调装置的调节,可适用不同的工件表面激光熔覆,本发明可以输送0.8-1.6mm的丝材,可适应多种材质,可送实芯和药芯焊丝。
上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高速激光中心送丝设备,包括送丝机、激光熔覆头(9),所述送丝机将丝材输送至激光熔覆头(9)处,其特征在于:还包括出丝头(26),所述出丝头(26)位于激光熔覆头(9)下方,所述出丝头(26)上开设有出光孔(27),所述出丝头(26)的侧壁上开设有连通出光孔(27)的导丝槽(28),所述送丝机的出丝嘴(29)位于导丝槽(28)的入口处,所述导丝槽(28)向出光孔(27)方向斜向下设置。
2.根据权利要求1所述的高速激光中心送丝设备,其特征在于:位于所述出光孔(27)周侧的出丝头(26)的侧壁上开设有第一保护气通道(20)和冷却水通道(21)。
3.根据权利要求1所述的高速激光中心送丝设备,其特征在于:所述送丝机包括机架(1)、旋转连接在机架(1)上的送丝转盘(2)、固定在机架(1)上的旋转电机,所述旋转电机的输出轴固定有输送轮(4),还包括工作板(3),所述工作板(3)一侧固定有第一入丝管(5),工作板(3)的另一侧固定有第二入丝管(6),工作板(3)上还固定有连接管(7),第二入丝管(6)固定连接送丝管,送丝管端部固定连接出丝嘴。
4.根据权利要求3所述的高速激光中心送丝设备,其特征在于:所述工作板(3)两侧分别铰接有第一微调装置和第二微调装置,所述第一微调装置包括第一微调件(10),第一微调件(10)的第一端铰接在工作板(3)上;所述第二微调装置包括第二微调件(11),第二微调件(11)的第一端铰接在工作板(3)上,所述第一微调件(10)和第二微调件(11)的第二端均旋转连接有第一转轮(12),
还包括调节件(13),所述第一微调件(10)的第三端铰接调节件(13)的第一端,所述调节件(13)上套设有调节块(15),调节件(13)的第二端螺纹连接有螺母(14),螺母(14)与调节块(15)之间套设有弹簧(25),
调节件(13)的第二端卡在第二微调件(11)的第三端,转入螺母(14),使得弹簧(25)抵住调节块(15)以微调第一转轮(12)的位置。
5.根据权利要求3所述的高速激光中心送丝设备,其特征在于:所述第一入丝管(5)、连接管(7)和第二入丝管(6)呈直线设置。
6.根据权利要求4所述的高速激光中心送丝设备,其特征在于:还包括第二转轮(17),所述第二转轮(17)位于第二微调装置下方,输送轮(4)位于第一微调装置下方,在送丝时,焊丝从送丝转盘(2)至第一入丝管(5)后依次经过,第一微调装置的第一转轮(12)与输送轮(4)之间、连接管(7)、第二微调装置的第一转轮(12)和第二转轮(17)之间,随后进入第二入丝管(6)。
7.根据权利要求4所述的高速激光中心送丝设备,其特征在于:所述丝材通过送丝机送出后经过送丝管送到激光熔覆头的光斑中心处。
8.根据权利要求7所述的高速激光中心送丝设备,其特征在于:还包括控制器,所述控制器的输出端电性连接旋转电机,控制送丝速度。
9.根据权利要求1所述的高速激光中心送丝设备,其特征在于:所述激光熔覆头(9)的上端设有用于连接激光器的光纤(32),所述光纤插入激光熔覆头的激光通道内,设有第二保护气通道(33)、激光光路调节组件,以及用于冷却激光光路调节组件的第一冷却通道(34),所述第二保护气通道(33)与激光通道连通,所述光纤将激光引入激光光路调节组件,所述第一冷却通道(34)围绕激光光路调节组件设置。
10.如权利要求9所述的高速激光中心送丝设备,其特征在于:所述激光光路调节组件包括依次间隔设置的第一保护镜片(35)、准直镜片(36)、聚焦镜片(37)及第二保护镜片(38),所述激光通道内安装有上保护镜架和下保护镜架,所述第一保护镜片(35)、准直镜片(36)及聚焦镜片(37)安装在上保护镜架上,所述第二保护镜片(38)安装在下保护镜架上。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN202011337737.4A CN112372141A (zh) | 2020-11-25 | 2020-11-25 | 一种高速激光中心送丝设备 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114346487A (zh) * | 2021-09-10 | 2022-04-15 | 苏州创鑫激光科技有限公司 | 用于激光加工设备的气体输送气路系统 |
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2020
- 2020-11-25 CN CN202011337737.4A patent/CN112372141A/zh active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114346487A (zh) * | 2021-09-10 | 2022-04-15 | 苏州创鑫激光科技有限公司 | 用于激光加工设备的气体输送气路系统 |
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