CN112589275A - 一种轴类零件复合激光高速熔覆装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轴类零件复合激光高速熔覆装置，涉及轴类零件加工装置技术领域，解决了现有技术中存在的激光熔覆装置对轴类零件表面加工效果较差，效率较低的技术问题，包括机架、零件固定装置、水平位置调节装置、高度调节装置和复合式熔覆装置，零件固定装置用于轴类零件的安装；水平位置调节装置设置在机架上，高度调节装置设置在水平位置调节装置上，复合式熔覆装置设置在高度调节装置上；本发明通过水平位置调节装置和高度调节装置，位置调节准确，操作便捷，通过复合式熔覆装置能够对轴类零件进行激光清洗、激光毛化和激光熔覆，不但有效提高轴类零件的耐磨性和耐腐蚀性，而且缩短了加工周期，节约了成本。

Description

一种轴类零件复合激光高速熔覆装置

技术领域

本发明涉及轴类零件加工装置技术领域，具体涉及一种轴类零件复合激光高速熔覆装置。

背景技术

常用的轴类零件为了加强表面耐磨性能和防锈等，通常对其表面采用电镀镀铬加工，采用该种方法不但对环境污染较大，环保处理成本较高，而且加工后的效果并不是很佳；另一方面，在对轴类零件表面处理前，通常还需要对零件表面进行清洁处理，比如除锈、除油等，目前较为传统的清洁方法有机械打磨法和喷砂法，通过该方法达到去除钢表面锈层、铝合金表面氧化膜的目的，传统清洁方法存在着效率低、耗材严重、粉尘大、损伤表面等缺点。

现有出现的激光熔覆装置，是通过大功率激光器为热源，将零件材料表面与陶瓷粉末或者外加工合金快速加热并熔化，凝固后可在零件表面形成表面涂层，以此来改善零件表面的耐磨、耐腐蚀、耐热、抗氧化等特性，但是现有的激光熔覆装置在加工轴类零件，不但无法调节激光头与轴类零件的相对位置，而且无法对轴类零件进行清洁和预处理，影响加工效果和加工效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种轴类零件复合激光高速熔覆装置，以解决现有技术中存在的现有激光熔覆装置对轴类零件表面加工效果较差，效率较低的技术问题；本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果(零件固定装置包括转床头架和转床尾架，转床头架和转床尾架分别设置有第一端部夹具和第二端部夹具，能够牢固安装轴类零件，为其后续加工提供前提；转床头架固定设置，转床尾架可移动设置且能相对于转床头架相向移动和相背移动，能够适用不同规格的轴类零件，适用范围广泛；零件固定装置包括转动驱动装置，转动驱动装置通过第一端部夹具带动轴类零件转动，保证加工质量，提高加工效率；轴类零件复合激光高速熔覆装置包括减震装置，减震装置包括减震垫和垫块，减震效果显著；水平位置调节装置包括横向调节装置，用于复合式熔覆装置水平面内横向位置的调节，横向调节装置包括横向驱动装置、横向传动装置和移动座，横向驱动装置用于动力的提供，横向传动装置用于动力的传递，移动座用于高度调节装置和复合式熔覆装置的支撑；横向传动装置包括运动丝杠和移动螺母，采用丝杠螺母机构，一方面位置调节方便，另一方面具有自锁的作用能够锁定复合式熔覆装置的横向位置；高度调节装置包括电动伸缩杆和支撑平台，支撑平台用于复合式熔覆装置的安装，电动伸缩杆能够根据实际需要调节复合式熔覆装置高度的调节，反应灵敏，调节精准；轴类零件复合激光高速熔覆装置还包括除尘装置，能够及时排出加工过程产生的尘屑等；复合式熔覆装置包括激光清洗头、激光毛化头和激光熔覆头，均与激光器系统相连，能够实现对轴类零件的激光清洗、激光毛化和激光熔覆，加工质量效果显著，效率高效等)；详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种轴类零件复合激光高速熔覆装置，包括机架、零件固定装置、水平位置调节装置、高度调节装置和复合式熔覆装置，其中：所述零件固定装置设置在所述机架上，用于轴类零件的安装；所述水平位置调节装置设置在所述机架上，所述高度调节装置设置在所述水平位置调节装置上，所述复合式熔覆装置设置在所述高度调节装置上；所述水平位置调节装置能调节所述复合式熔覆装置相对于所述轴类零件的水平位置，所述高度调节装置能调节所述复合式熔覆装置相对于所述轴类零件的高度，以使所述复合式熔覆装置对所述轴类零件进行激光清洗、激光毛化和激光熔覆。

优选地，所述零件固定装置包括转床头架和转床尾架，其中：所述转床头架和所述转床尾架相对设置在所述机架上；所述转床头架和所述转床尾架上分别可转动设置有第一端部夹具和第二端部夹具，所述第一端部夹具和所述第二端部夹具相对设置，用于所述轴类零件端部的固定。

优选地，所述转床头架固定设置在所述机架上；所述转床尾架可移动设置在所述机架上，所述转床尾架能相对于所述转床头架相向移动或者相背移动，以调节所述转床头架与所述转床尾架之间的距离。

优选地，所述零件固定装置包括转动驱动装置，其中：所述转动驱动装置的驱动端穿过所述转床头架，且与所述第一端部夹具传动相连，所述转动驱动装置能通过所述第一端部夹具驱动所述轴类零件转动。

优选地，所述轴类零件复合激光高速熔覆装置还包括减震装置，所述减震装置包括减震垫和垫块，其中：所述减震垫设置在所述机架上且位于所述转动驱动装置的底侧；所述垫块设置在所述机架底侧。

优选地，所述水平位置调节装置包括横向调节装置，所述横向调节装置包括横向驱动装置、横向传动装置和移动座，其中：所述横向驱动装置和所述横向传动装置均设置在所述机架上；所述移动座通过所述横向传动装置与所述横向驱动装置传动相连，所述横向驱动装置能通过所述横向传动装置带动所述移动座移动，所述移动座的移动方向所在直线与所述轴类零件的轴线相平行；所述高度调节装置设置在所述移动座上。

优选地，所述横向传动装置包括运动丝杠和移动螺母，其中：所述运动丝杆可转动设置在所述机架上且与所述横向驱动装置传动相连，所述运动丝杠相对于所述零件固定装置上的轴类零件平行设置；所述移动螺母设置在所述移动座上，所述移动螺母套设在所述运动丝杠上且与所述运动丝杠螺纹连接。

优选地，所述高度调节装置包括电动伸缩杆和支撑平台，其中：所述电动伸缩杆的固定端设置在所述移动座上；所述支撑平台设置在所述电动伸缩杆的伸缩端上；所述复合式熔覆装置设置在所述支撑平台上。

优选地，所述轴类零件复合激光高速熔覆装置还包括除尘装置，其中：所述除尘装置包括吸尘管道和吸尘器，所述吸尘管道的一端与所述吸尘器相连，所述吸尘管道的另一端设置有吸尘口，所述吸尘口设置在所述高度调节装置上。

优选地，所述复合式熔覆装置包括激光器系统、激光清洗头、激光毛化头和激光熔覆头，其中：所述激光清洗头、所述激光毛化头和所述激光熔覆头均与所述激光器系统相连；所述激光清洗头、所述激光毛化头和所述激光熔覆头均设置在所述高度调节装置上。

本发明提供的一种轴类零件复合激光高速熔覆装置至少具有以下有益效果：

所述轴类零件复合激光高速熔覆装置包括机架、零件固定装置、水平位置调节装置、高度调节装置和复合式熔覆装置，机架用于其他装置以及轴类零件的安装和支撑。

所述零件固定装置设置在所述机架上，零件固定装置用于轴类零件的安装，安装牢固，为后续的激光毛化、激光清洗和激光熔覆提供前提。

所述水平位置调节装置设置在所述机架上，所述高度调节装置设置在所述水平位置调节装置上，所述复合式熔覆装置设置在所述高度调节装置上，水平位置调节装置和高度调节装置相互配合，能够将所述复合式熔覆装置调节至预定位置，位置调节操作便捷，复合式熔覆装置用于轴类零件的激光清洗、激光毛化和激光熔覆。

本发明通过所述零件固定装置能够牢固安装轴类零件，通过水平位置调节装置和高度调节装置能够将复合式熔覆装置调节至预定位置，操作便捷，通过复合式熔覆装置能够对轴类零件进行激光清洗、激光毛化和激光熔覆，不但能够有效提高轴类零件外缘的耐磨性和耐腐蚀性，而且缩短了加工周期，节约了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明结构简视图；

图2是本发明结构主视简视图；

图3是本发明结构俯视(含导向装置和纵向调节装置)简视图；

图4是本发明加工示意图。

附图标记

1、机架；11、导轨；2、零件固定装置；21、转床头架；22、转床尾架；23、第一端部夹具；24、第二端部夹具；25、转动驱动装置；3、水平位置调节装置；31、横向驱动装置；32、横向传动装置；33、移动座；34、纵向调节装置；34、导向装置；4、高度调节装置；41、电动伸缩杆；42、支撑平台；5、复合式熔覆装置；6、减震装置；7、除尘装置；61、减震垫；62、垫块；8、轴类零件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本发明提供了一种轴类零件复合激光高速熔覆装置，如图1和图4所示，所述轴类零件复合激光高速熔覆装置包括机架1、零件固定装置2、水平位置调节装置3、高度调节装置4和复合式熔覆装置5，其中：零件固定装置2设置在机架1上，用于轴类零件8的安装；水平位置调节装置3设置在机架1上，高度调节装置4设置在水平位置调节装置3上，复合式熔覆装置5设置在高度调节装置4上；水平位置调节装置3能调节复合式熔覆装置5相对于轴类零件8的水平位置，高度调节装置4能调节复合式熔覆装置5相对于轴类零件8的高度，以使复合式熔覆装置5对轴类零件8进行激光清洗、激光毛化和激光熔覆。

使用时，将轴类零件8安装在零件固定装置2上，通过水平位置调节装置3和高度调节装置4分别调节复合式熔覆装置5的水平位置和竖直位置，之后开启复合式熔覆装置5，复合式熔覆装置5对轴类零件8进行激光清洗、激光毛化和激光熔覆；在整个过程中，本发明通过零件固定装置2使轴类零件8固定牢固，为其后续加工提供前提，通过水平位置调节装置3和高度调节装置4，不但复合式熔覆装置5位置调节准确，而且调整操作便捷，通过复合式熔覆装置5依次对轴类零件8激光清洗、激光毛化和激光熔覆，配合精准，加工质量优越，效率高效，且整体结构紧凑，成本低，便于工业上的大规模应用。

作为可选地实施方式，如图2所示，零件固定装置2包括转床头架21和转床尾架22。

转床头架21和转床尾架22相对设置在机架1上。

转床头架21和转床尾架22上分别可转动设置有第一端部夹具23和第二端部夹具24，第一端部夹具23和所述第二端部夹具24相对设置，第一端部夹具23和第二端部夹具24均包括卡盘，轴类零件通过所述卡盘固定在转床头架21和转床尾架22之间。

作为可选地实施方式，如图2所示，转床头架21固定设置在机架1上，转床头架21形成固定架。

机架1上设置有导轨11，转床尾架22的底部设置有与导轨11相适配的滑座，转床尾架22通过所述滑座可移动设置在导轨11上，转床尾架22形成移动架。

转床尾架22能相对于转床头架21相向移动或者相背移动，从而实现转床头架21与转床尾架22之间距离的调节，不但便于轴类零件8的安装固定，而且配合第一端部夹具23和第二端部夹具24能够适用于多种规格的轴类零件，适用范围广泛。

转床尾架22上设置为锁止机构，所述锁止机构包括锁止螺栓，用于锁定转床尾架22与导轨11的相对位置。

作为可选地实施方式，如图2所示，零件固定装置2包括转动驱动装置25，转动驱动装置25设置为电动驱动装置。

转动驱动装置25的驱动端穿过转床头架21，且与第一端部夹具23传动相连，在加工零件的过程中，转动驱动装置25通过第一端部夹具23驱动轴类零件8匀速转动，从而保证加工质量，提高加工效率。

作为可选地实施方式，如图2所示，所述轴类零件复合激光高速熔覆装置还包括减震装置6，减震装置6包括减震垫61和垫块62。

减震垫61设置在机架1上且位于转动驱动装置25的底侧，主要用于减少转动驱动装置25使用时所产生振动；

垫块62设置在机架1的底侧，用于整体装置的减震。

作为可选地实施方式，如图2所示，水平位置调节装置3包括横向调节装置，所述横向调节装置包括横向驱动装置31、横向传动装置32和移动座33，横向驱动装置31设置为电动驱动装置，横向传动装置32设置为齿轮齿条传动装置或者丝杠螺母传动装置。

横向驱动装置31和横向传动装置32均设置在机架1上；移动座33通过横向传动装置32与横向驱动装置31传动相连，横向驱动装置31能通过横向传动装置32带动移动座33移动，移动座33的移动方向所在直线与轴类零件8的轴线相平行；所述横向调节装置用于轴类零件8水平面内横向位移的调节。

高度调节装置4设置在移动座33上，且与移动座33同步移动。

作为可选地实施方式，如图2所示，横向传动装置32包括运动丝杠和移动螺母。

所述运动丝杆可转动设置在机架1上且与横向驱动装置31传动相连，所述运动丝杠相对于零件固定装置2上的轴类零件8平行设置，所述移动螺母固定设置在移动座33上，所述移动螺母套设在所述运动丝杠上且与所述运动丝杠螺纹连接，所述运动丝杠和所述移动螺母形成丝杠螺母机构，一方面操作便捷，另一方面具有自锁的作用，位置调节精准。

作为可选地实施方式，如图3所示，所述水平位置调节装置包括导向装置，所述导向装置包括导向杆，所述导向杆相对于所述运动丝杠平行设置，移动座33上设置有滑孔，所述导向杆穿过所述滑孔且与所述滑孔滑动配合。

作为可选地实施方式，高度调节装置4包括电动伸缩杆41和支撑平台42。

电动伸缩杆41的固定端设置在移动座33上；支撑平台42设置在电动伸缩杆41的伸缩端上，采用电动伸缩杆41，反应灵敏，高度调节精准。

复合式熔覆装置5设置在支撑平台42上。

作为可选地实施方式，如图3所示，水平位置调节装置3包括纵向调节装置，所述纵向调节装置包括电动推杆，所述电动推杆的固定端设置在支撑平台42上，复合式熔覆装置5设置在所述电动推杆的伸缩端上；所述纵向调节装置用于复合式熔覆装置5水平面内纵向位移的调节。

作为可选地实施方式，如图2所示，所述轴类零件复合激光高速熔覆装置还包括除尘装置7，除尘装置7包括吸尘管道和吸尘器，移动座33上设置有固定带，用于所述吸尘管道的固定，所述吸尘管道的一端与所述吸尘器相连，所述吸尘管道的另一端设置有吸尘口，所述吸尘口设置在高度调节装置4上。

作为可选地实施方式，复合式熔覆装置5包括激光器系统、激光清洗头、激光毛化头和激光熔覆头。

所述激光器系统采用现有激光器，其分别通过三个不同的激光通道与所述激光清洗头、所述激光毛化头和所述激光熔覆头相连，在实际使用的过程中，通过导通和断开相应的通道，以分别实现激光清洗、激光毛化和激光熔覆。

所述激光清洗头、所述激光毛化头和所述激光熔覆头均设置在高度调节装置4上；激光清洗、所述激光毛化和激光熔覆三个部分对轴类零件的作用距离不超过2mm，这样的目的是充分发挥每一步的效能，避免出现短时间的氧化层，进一步提高表面结合力。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种轴类零件复合激光高速熔覆装置，其特征在于，包括机架、零件固定装置、水平位置调节装置、高度调节装置和复合式熔覆装置，其中：

所述零件固定装置设置在所述机架上，用于轴类零件的安装；

所述水平位置调节装置设置在所述机架上，所述高度调节装置设置在所述水平位置调节装置上，所述复合式熔覆装置设置在所述高度调节装置上；

所述水平位置调节装置能调节所述复合式熔覆装置相对于所述轴类零件的水平位置，所述高度调节装置能调节所述复合式熔覆装置相对于所述轴类零件的高度，以使所述复合式熔覆装置对所述轴类零件进行激光清洗、激光毛化和激光熔覆。

2.根据权利要求1所述的轴类零件复合激光高速熔覆装置，其特征在于，所述零件固定装置包括转床头架和转床尾架，其中：

所述转床头架和所述转床尾架相对设置在所述机架上；

所述转床头架和所述转床尾架上分别可转动设置有第一端部夹具和第二端部夹具，所述第一端部夹具和所述第二端部夹具相对设置，用于所述轴类零件端部的固定。

3.根据权利要求2所述的轴类零件复合激光高速熔覆装置，其特征在于，所述转床头架固定设置在所述机架上；

所述转床尾架可移动设置在所述机架上，所述转床尾架能相对于所述转床头架相向移动或者相背移动，以调节所述转床头架与所述转床尾架之间的距离。

4.根据权利要求2所述的轴类零件复合激光高速熔覆装置，其特征在于，所述零件固定装置包括转动驱动装置，其中：

所述转动驱动装置的驱动端穿过所述转床头架，且与所述第一端部夹具传动相连，所述转动驱动装置能通过所述第一端部夹具驱动所述轴类零件转动。

5.根据权利要求4所述的轴类零件复合激光高速熔覆装置，其特征在于，所述轴类零件复合激光高速熔覆装置还包括减震装置，所述减震装置包括减震垫和垫块，其中：

所述减震垫设置在所述机架上且位于所述转动驱动装置的底侧；

所述垫块设置在所述机架底侧。

6.根据权利要求1所述的轴类零件复合激光高速熔覆装置，其特征在于，所述水平位置调节装置包括横向调节装置，所述横向调节装置包括横向驱动装置、横向传动装置和移动座，其中：

所述横向驱动装置和所述横向传动装置均设置在所述机架上；

所述移动座通过所述横向传动装置与所述横向驱动装置传动相连，所述横向驱动装置能通过所述横向传动装置带动所述移动座移动，所述移动座的移动方向所在直线与所述轴类零件的轴线相平行；

所述高度调节装置设置在所述移动座上。

7.根据权利要求6所述的轴类零件复合激光高速熔覆装置，其特征在于，所述横向传动装置包括运动丝杠和移动螺母，其中：

所述运动丝杆可转动设置在所述机架上且与所述横向驱动装置传动相连，所述运动丝杠相对于所述零件固定装置上的轴类零件平行设置；

所述移动螺母设置在所述移动座上，所述移动螺母套设在所述运动丝杠上且与所述运动丝杠螺纹连接。

8.根据权利要求6所述的轴类零件复合激光高速熔覆装置，其特征在于，所述高度调节装置包括电动伸缩杆和支撑平台，其中：

所述电动伸缩杆的固定端设置在所述移动座上；

所述支撑平台设置在所述电动伸缩杆的伸缩端上；

所述复合式熔覆装置设置在所述支撑平台上。

9.根据权利要求1所述的轴类零件复合激光高速熔覆装置，其特征在于，所述轴类零件复合激光高速熔覆装置还包括除尘装置，其中：

所述除尘装置包括吸尘管道和吸尘器，所述吸尘管道的一端与所述吸尘器相连，所述吸尘管道的另一端设置有吸尘口，所述吸尘口设置在所述高度调节装置上。

10.根据权利要求1所述的轴类零件复合激光高速熔覆装置，其特征在于，所述轴类零件复合激光高速熔覆装置包括激光器系统，所述复合式熔覆装置包括激光清洗头、激光毛化头和激光熔覆头，其中：

所述激光清洗头、所述激光毛化头和所述激光熔覆头均与所述激光器系统相连；

所述激光清洗头、所述激光毛化头和所述激光熔覆头均设置在所述高度调节装置上。

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