CN112647078A - 一种高速激光熔覆成型设备及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了激光熔覆技术领域的一种高速激光熔覆成型设备及其工作方法，包括加工台，所述加工台顶部放置有待加工板，所述加工台的顶部设置有X轴驱动机构，所述加工台上方装配有用于熔覆待加工板的激光发射头，所述激光发射头通过气缸固定装配在X轴驱动机构上，所述气缸用于驱动激光发射头在Y轴方向上移动，所述激光发射头的正前方固定设置有送粉腔，所述送粉腔的左右两侧对称设置有给待加工板顶部添加粉料的添粉盒；本发明通过添粉盒和碾压辊的设置可以使熔覆的厚度统一，可以加强熔覆的质量。

Description

一种高速激光熔覆成型设备及其工作方法

技术领域

本发明涉及激光熔覆技术领域，具体为一种高速激光熔覆成型设备及其工作方法。

背景技术

激光熔覆可以在金属工件表面获得一层具有特定性能的保护层，大幅度提高工件的耐磨性能、抗腐蚀性能、抗氢脆性能等，可大幅度提高关键零部件的使用寿命。

现有技术在进行激光熔覆时是在激光头外侧设置送粉器，送粉器一般都会离加工板件有一定的距离，粉在从送粉器中掉落到加工板件上时会四处溅射分散，会导致熔覆时粉的量不统一，这样会导致熔覆厚度不一，熔覆质量较差。

基于此，本发明设计了一种高速激光熔覆成型设备及其工作方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高速激光熔覆成型设备及其工作方法，以解决上述背景技术中提出的现有技术在进行激光熔覆时是在激光头外侧设置送粉器，送粉器一般都会离加工板件有一定的距离，粉在从送粉器中掉落到加工板件上时会四处溅射分散，会导致熔覆时粉的量不统一，这样会导致熔覆厚度不一，熔覆质量较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高速激光熔覆成型设备，包括加工台，所述加工台顶部放置有待加工板，所述加工台的顶部设置有X轴驱动机构，所述加工台上方装配有用于熔覆待加工板的激光发射头，所述激光发射头通过气缸固定装配在X轴驱动机构上，所述气缸用于驱动激光发射头在Y轴方向上移动，所述激光发射头的正前方固定设置有送粉腔，所述送粉腔的左右两侧对称设置有给待加工板顶部添加粉料的添粉盒，两个所述添粉盒靠近送粉腔一侧侧壁上均开设有等距分布的添粉孔，所述添粉盒内壁上均装配有若干用于滑动遮盖添粉孔的梯形盖板，所述梯形盖板通过第一气弹簧与添粉盒底部连接，所述添粉盒底部均固定连接有与待加工板顶部接触的第一安装座，所述第一安装座均滑动连接在加工台的顶部，同侧两个所述第一安装座的背面共同上下方向滑动连接有连接板，所述连接板与X轴驱动机构固定装配，所述连接板在X轴驱动机构的驱动下在X轴方向移动，左右两个所述第一安装座侧壁上分别开设有C形滑槽和直线滑槽，所述直线滑槽内滑动连接有第一滑块，所述第一滑块通过第一连接杆固定连接在送粉腔的后侧壁上，所述C形滑槽的内壁和第一滑块共同转动连接有位于送粉腔和激光发射头中间的碾压辊，位于左侧的所述第一安装座底部开设有斜面滑槽，所述送粉腔与第一安装座之间设置有联动机构，所述联动机构用于激光发射头移动熔覆待加工板时打开添粉孔向待加工板上添加粉料；

所述联动机构包括四个第一滑槽，所述第一滑槽均为平行四边形，四个所述第一滑槽分别开设在两个送粉腔的左右内壁上，每两个所述第一滑槽内共同滑动连接有第一推杆，所述第一推杆用于在移动过程中向下推动梯形盖板，所述第一推杆均通过第二连接杆与第一连接杆连接，所述第一滑槽的前端均通过第二气弹簧滑动连接有梯形限位滑块；

工作时，现有技术在进行激光熔覆时是在激光头外侧设置送粉器，送粉器一般都会离加工板件有一定的距离，粉在从送粉器中掉落到加工板件上时会四处溅射分散，会导致熔覆时粉的量不统一，这样会导致熔覆厚度不一，熔覆质量较差，本技术方案解决上述问题，具体方案如下，在进行熔覆时，先将待加工板固定在加工台上，然后启动气缸伸长，使其带动激光发射头向前移动，激光发射头会带动送粉腔同步向前移动，送粉腔会向待加工板上输送粉料，输送的粉料会掉落到两个第一安装座之间，送粉腔会带动第一连接杆一起向前移动，第一连接杆会通过第二连接杆带动送添粉盒内的第一推杆向前滑动，第一推杆会依次作用于梯形盖板推动梯形盖板在添粉盒内壁上向下滑动打开添粉孔，同时压缩第一气弹簧，添粉盒内放置的粉料会从添粉孔中掉落到两个第一安装座之间的待加工板表面，可以在原有输送粉料的量的基础上在添加足量的粉料，使待加工板上覆盖充足的粉料，然后第一连接杆会带动碾压辊向前移动，碾压辊碾过待加工板上的粉料使粉料铺平，可以使待加工板上的粉料都能保证同一厚度，使后续激光发射头对待加工板进行熔覆时，待加工板上各处的熔覆厚度都能保持同一厚度，可以加强熔覆的质量，同时碾压辊会将多余的粉料向前推动，当第一推杆滑动到第一滑槽的前端后会在第一滑槽内壁上向上滑动，当第一推杆与梯形限位滑块的斜面接触后会推动梯形限位滑块向后滑动同时压缩第二气弹簧，第一推杆会滑动到第一滑槽的顶部，待激光发射头对待加工板Y轴方向上进行完一次熔覆后，使气缸带动激光发射头、送粉腔和碾压辊向后移动回到初始位置，在回到初始位置的过程中第一推杆会在第一滑槽的顶部向后滑动，可以使第一推杆不作用于梯形盖板，可以使添粉盒不再向待加工板上添加粉料，在激光发射头运动回初始位置后，可以使X轴驱动机构带动激光发射头及第一安装座向右移动移动一小段距离，然后气缸会带动激光发射头再次向前运动对待加工板进行第二次熔覆加工，在第一安装座向右移动的过程中，左侧的第一安装座会在第一斜面滑槽的作用下滑动到熔覆层上方，不会影响下一次的熔覆加工。

作为本发明的进一步方案，所述送粉腔的底端转动连接有密封板，所述密封板的右端开设有避让槽，所述密封板的转轴上固定连接有齿轮，所述齿轮的右端啮合有齿条板，所述齿条板侧面上下方向滑动连接在送粉腔的前壁上，所述齿条板的顶部固定连接有第三气弹簧，所述第三气弹簧的顶端与送粉腔的前壁固定连接，位于左侧的所述第一安装座的顶部前端固定连接有作用于齿条板上移的第一驱动块，所述第一驱动块上设置有斜面，所述送粉腔的右侧壁上固定设置有安装板，所述安装板上开设有第二滑槽，所述第二滑槽内壁上滑动连接有限制密封板翻转的梯形卡块，所述梯形卡块的顶部固定连接有第四气弹簧，所述第四气弹簧的端部与安装板侧面前后方向滑动连接，所述梯形卡块后侧设置有作用于梯形卡块的第二推杆，所述第二推杆固定连接在右侧的添粉盒顶部，所述梯形卡块上开设有第三滑槽，所述第三滑槽内滑动连接有第一滑杆，所述第一滑杆上套装有用于梯形卡块复位的第二弹簧；工作时，送粉腔向前移动向待加工板上输送粉料完毕后，送粉腔会带动齿条板与第一驱动块的斜面接触，在斜面的作用下齿条板会在送粉腔前壁上向上滑动，齿条板会通过齿轮带动密封板翻转，当密封板翻转到与梯形卡块的斜面接触时，密封板会在梯形卡块的斜面作用下，驱动梯形卡块在第二滑槽内向右滑动，当密封板翻转到水平位置遮盖住送粉腔底部后会与梯形卡块错开，梯形卡块会在第四气弹簧的作用下回到初始位置，卡住密封板使密封板固定，可以使送粉腔在向后回到初始位置的过程中不在落粉，可以避免粉料的浪费，在送粉腔回到初始位置时，梯形卡块会在第二推杆的作用下在第二滑槽内向前移动，梯形卡块会与避让槽对接，此时梯形卡块不在对密封板进行限位，密封板在重力及第三气弹簧的作用下回到垂直状态，再次打开送粉腔的底部，使送粉腔可以再次向待加工板上输送粉料，可以避免影响下一次的熔覆加工。

作为本发明的进一步方案，同侧的所述添粉盒和第一安装座上均共同开设有第四滑槽，所述第四滑槽内均滑动连接有圆柱滑杆，所述圆柱滑杆均铰接有伸缩承接板，两个所述伸缩承接板通过第一转柱铰接，所述第一转柱前端固定连接有第一拉杆，所述第一拉杆的顶部转动连接有第二拉杆，所述第二拉杆与第一拉杆的连接处设置有用于第二拉杆复位的扭簧，所述第二拉杆的右侧壁顶部通过第三弹簧滑动连接有L形顶杆，所述L形顶杆的Y轴方向后端设置有固定连接在右侧添粉盒顶部的梯形顶块，所述送粉腔的前壁上固定连接有移动作用于L形顶杆的矩形拉杆，所述矩形拉杆的前端开设有第二安装槽，所述第二安装槽的顶部铰接有限位块；工作时，在碾压辊向前推动多余的粉料至待加工板的前端后，多余的粉料会掉落到两个伸缩承接板上，同时送粉腔会带动矩形拉杆运动到与L形顶杆作用，L形顶杆会推动限位块在第二安装槽内向上翻转，直到L形顶杆滑入第二安装槽内，限位块会在重力的作用下回到初始位置对L形顶杆进行限位，使L形顶杆在Y轴方向上不能滑出第二安装槽，气缸带动送粉腔回到初始位置时会调动矩形拉杆同时向后移动，矩形拉杆会在限位块的作用下带动L形顶杆一起向后移动，L形顶杆会在第一拉杆和第二拉杆的作用下通过圆柱滑杆带动两个伸缩承接板在第四滑槽内向上滑动，当圆柱滑杆滑动到第四滑槽的顶部后，第一拉杆继续带动伸缩承接板向上移动会使两块伸缩承接板分别向两侧的添粉盒方向翻转，伸缩承接板上承接的多余的粉料会顺着伸缩承接板的顶面滑落到添粉盒内，可以在完成一次熔覆后使多余的粉料可以再次被传送会添粉盒内二次利用，可以减少粉料的浪费，使粉料可以被充分使用，然后L形顶杆会与右侧添粉盒顶部的梯形顶块的斜面接触，在梯形顶块斜面的作用下L形顶杆会在第二拉杆上向右滑动脱离第二安装槽，然后第二拉杆会在扭簧的作用下回到竖直位置，同时在重力的作用下第一拉杆。第二拉杆以及伸缩承接板会回到初始位置，从而实现对多余粉料的回收再利用。

作为本发明的进一步方案，所述第二连接杆的底部均固定连接有刮板，拉杆所述刮板分别位于拉杆添粉盒内部；工作时，在完成一次Y轴方向上的熔覆后，第二连接杆会跟随送粉腔一起向后移动回到初始状态，在第二连接杆向后移动时会带动刮板同步向后移动，刮板可以将添粉盒前端堆积的多余的粉料向后侧刮动，可以使伸缩承载板输送的多余的粉料能均匀分布在添粉盒内，可以避免粉料堆积在添粉盒的前端，可以使粉料得到更好的利用。

作为本发明的进一步方案，所述X轴驱动机构包括第二安装座，所述第二安装座的前壁上开设有第五滑槽，所述第五滑槽内转动连接螺纹杆，所述螺纹杆上螺纹连接有第二滑块，所述第二滑块与第五滑槽滑动连接，所述第一连接杆的顶部与第二滑块固定连接，所述气缸固定连接在第二滑块的前壁上，所述第二安装座的左侧壁上固定连接有电机，所述电机的输出轴与螺纹杆固定连接；工作时，在完成一次Y轴方向上的熔覆加工后，可以启动电机带动螺纹杆转动，螺纹杆转动会带动第二滑块在第五滑槽内向右移动，第二滑块可以带动激光发射头及第一安装座同步向右移动，进行Y轴方向上的第二次熔覆加工。

一种高速激光熔覆成型工作方法，该高速激光熔覆成型工作方法包括以下几个步骤：步骤一：将待加工板固定在加工台顶部，通过X轴驱动机构和气缸带动激光发射头在待加工板顶部移动，在激光发射头移动的同时会带动送粉腔向待加工板顶部铺设粉料；

步骤二：在送粉腔向前移动的同时会通过联动机构打开添粉孔，然后添粉盒内储存的粉料可以从添粉孔中掉落到待加工板上；

步骤三：然后碾压辊会将待加工板顶部的粉料碾压均匀，同时将多余的粉料刮动到加工台前端；

步骤四：当送粉腔移动到待加工板的前端添加完粉料后会自动关闭密封板，使送粉腔不在送粉；

步骤五：当碾压辊滚动到待加工板前端碾压外粉料后会将多余的粉料刮动到伸缩承接板上，同时L形顶杆会插入矩形拉杆内，当熔覆完毕后矩形拉杆会带动伸缩承接板向上滑动，当伸缩承接板滑动到顶部后会发生翻转，伸缩承接板上多余的粉料会掉落到添粉盒内；

步骤六：当激光发射头回到加工台后端时会带动刮板后移动将堆积在添粉盒前端的粉料向添粉盒后端刮送。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1. 本发明通过添粉盒的设置可以在激光发射头移动对待加工板进行熔覆加工时，向待加工板上再次添加一定量的粉料，可以在原有输送粉料的量的基础上在添加足量的粉料，使待加工板上覆盖充足的粉料。

2. 本发明在激光发射头移动的同时，可以通过第一连接杆带动碾压辊移动，可以将待加工板顶部即将进行熔覆的区域的粉料碾压铺平，可以使待加工板上的粉料都能保证同一厚度，使后续激光发射头对待加工板进行熔覆时，待加工板上各处的熔覆厚度都能保持同一厚度，可以加强熔覆的质量。

3. 本发明通过平行四边形形状的第一滑槽的设置，可以使第一推杆在完成一次Y轴方向上的熔覆加工后不再作用于梯形盖板，可以使添粉盒不再向待加工板上添加粉料，可以减少粉料的浪费。

4. 本发明在完成一次Y轴方向上的熔覆加工后，密封板在第一驱动块的作用下可以翻转密封送粉腔，使送粉腔在回程中不进行落料，可以避免粉料的浪费，同时在回到初始位置后在第二推杆的作用下，密封板会再次打开，使送粉腔可以再次向待加工板上输送粉料，可以不影响下一次的熔覆加工。

5. 本发明通过伸缩承载板的设置，可以将碾压辊带动到前端的多余的粉料进行收集，然后可以利用送粉腔向后移动的过程将收集的粉料输送到添粉盒内进行二次利用，可以减少粉料的浪费，使粉料可以被充分使用。

6. 本发明通过刮板的设置可以使可以使伸缩承载板输送的多余的粉料能均匀分布在添粉盒内，可以避免粉料堆积在添粉盒的前端，可以使粉料得到更好的利用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明方法流程图；

图2为本发明总体结构示意图；

图3为图2中A处局部放大图；

图4为图3中B处局部放大图；

图5为本发明第一安装座及其上结构后视剖视图；

图6为右侧的第一安装座结构示意图；

图7为图6中C处局部放大图；

图8为左侧的第一安装座结构示意图；

图9为图8中D处局部放大图；

图10为本发明送粉腔及其上部分结构示意图（为密封板闭合状态）；

图11为图10中E处局部放大图；

图12为本发明伸缩承载板连接结构剖视图；

图13为图12中F处局部放大图；

图14为图2中H处局部放大图；

图15为本发明中第一安装座和连接板滑动连接情况的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

加工台1，待加工板2，激光发射头3，气缸4，送粉腔5，添粉盒6，添粉孔7，梯形盖板8，第一气弹簧9，第一安装座10，连接板11，C形滑槽12，直线滑槽13，第一滑块14，第一连接杆15，碾压辊16，斜面滑槽17，第四气弹簧18，扭簧19，第一滑槽20，第一推杆21，第二连接杆22，第二气弹簧23，梯形限位滑块24，密封板25，避让槽26，齿轮27，齿条板28，第三气弹簧29，第一驱动块30，安装板31，第二滑槽32，梯形卡块33，第二推杆34，第三滑槽35，第二弹簧36，第四滑槽37，圆柱滑杆38，伸缩承接板39，第一转柱40，第一拉杆41，第二拉杆42，第三弹簧43，L形顶杆44，梯形顶块45，矩形拉杆46，第二安装槽47，限位块48，刮板49，第二安装座50，第五滑槽51，螺纹杆52，第二滑块53，电机54，第一滑杆55。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-15，本发明提供一种技术方案：一种高速激光熔覆成型设备，包括加工台1，加工台1顶部放置有待加工板2，加工台1的顶部设置有X轴驱动机构，加工台1上方装配有用于熔覆待加工板2的激光发射头3，激光发射头3通过气缸4固定装配在X轴驱动机构上，气缸4用于驱动激光发射头3在Y轴方向上移动，激光发射头3的正前方固定设置有送粉腔5，送粉腔5的左右两侧对称设置有给待加工板2顶部添加粉料的添粉盒6，两个添粉盒6靠近送粉腔5一侧侧壁上均开设有等距分布的添粉孔7，添粉盒6内壁上均装配有若干用于滑动遮盖添粉孔7的梯形盖板8，梯形盖板8通过第一气弹簧9与添粉盒6底部连接，添粉盒6底部均固定连接有与待加工板2顶部接触的第一安装座10，第一安装座10均滑动连接在加工台1的顶部，同侧两个第一安装座10的背面共同上下方向滑动连接有连接板11，连接板11与X轴驱动机构固定装配，连接板11在X轴驱动机构的驱动下在X轴方向移动，左右两个第一安装座10侧壁上分别开设有C形滑槽12和直线滑槽13，直线滑槽13内滑动连接有第一滑块14，第一滑块14通过第一连接杆15固定连接在送粉腔5的后侧壁上，C形滑槽12的内壁和第一滑块14共同转动连接有位于送粉腔5和激光发射头3中间的碾压辊16，位于左侧的第一安装座10底部开设有斜面滑槽17，送粉腔5与第一安装座10之间设置有联动机构，联动机构用于激光发射头3移动熔覆待加工板2时打开添粉孔7向待加工板2上添加粉料；

联动机构包括四个第一滑槽20，第一滑槽20均为平行四边形，四个第一滑槽20分别开设在两个送粉腔5的左右内壁上，每两个第一滑槽20内共同滑动连接有第一推杆21，第一推杆21用于在移动过程中向下推动梯形盖板8，第一推杆21均通过第二连接杆22与第一连接杆15连接，第一滑槽20的前端均通过第二气弹簧23滑动连接有梯形限位滑块24；

工作时，现有技术在进行激光熔覆时是在激光头外侧设置送粉器，送粉器一般都会离加工板件有一定的距离，粉在从送粉器中掉落到加工板件上时会四处溅射分散，会导致熔覆时粉的量不统一，这样会导致熔覆厚度不一，熔覆质量较差，本技术方案解决上述问题，具体方案如下，在进行熔覆时，先将待加工板2固定在加工台1上，然后启动气缸4伸长，使其带动激光发射头3向前移动，激光发射头3会带动送粉腔5同步向前移动，送粉腔5会向待加工板2上输送粉料，输送的粉料会掉落到两个第一安装座10之间，送粉腔5会带动第一连接杆15一起向前移动，第一连接杆15会通过第二连接杆22带动送添粉盒6内的第一推杆21向前滑动，第一推杆21会依次作用于梯形盖板8推动梯形盖板8在添粉盒6内壁上向下滑动打开添粉孔7，同时压缩第一气弹簧9，添粉盒6内放置的粉料会从添粉孔7中掉落到两个第一安装座10之间的待加工板2表面，可以在原有输送粉料的量的基础上在添加足量的粉料，使待加工板2上覆盖充足的粉料，然后第一连接杆15会带动碾压辊16向前移动，碾压辊16碾过待加工板2上的粉料使粉料铺平，可以使待加工板2上的粉料都能保证同一厚度，使后续激光发射头3对待加工板2进行熔覆时，待加工板2上各处的熔覆厚度都能保持同一厚度，可以加强熔覆的质量，同时碾压辊16会将多余的粉料向前推动，当第一推杆21滑动到第一滑槽20的前端后会在第一滑槽20内壁上向上滑动，当第一推杆21与梯形限位滑块24的斜面接触后会推动梯形限位滑块24向后滑动同时压缩第二气弹簧23，第一推杆21会滑动到第一滑槽20的顶部，待激光发射头3对待加工板2Y轴方向上进行完一次熔覆后，使气缸4带动激光发射头3、送粉腔5和碾压辊16向后移动回到初始位置，在回到初始位置的过程中第一推杆21会在第一滑槽20的顶部向后滑动，可以使第一推杆21不作用于梯形盖板8，可以使添粉盒6不再向待加工板2上添加粉料，在激光发射头3运动回初始位置后，可以使X轴驱动机构带动激光发射头3及第一安装座10向右移动移动一小段距离，然后气缸4会带动激光发射头3再次向前运动对待加工板2进行第二次熔覆加工，在第一安装座10向右移动的过程中，左侧的第一安装座10会在第一斜面滑槽17的作用下滑动到熔覆层上方，不会影响下一次的熔覆加工。

作为本发明的进一步方案，送粉腔5的底端转动连接有密封板25，密封板25的右端开设有避让槽26，密封板25的转轴上固定连接有齿轮27，齿轮27的右端啮合有齿条板28，齿条板28侧面上下方向滑动连接在送粉腔5的前壁上，齿条板28的顶部固定连接有第三气弹簧29，第三气弹簧29的顶端与送粉腔5的前壁固定连接，位于左侧的第一安装座10的顶部前端固定连接有作用于齿条板28上移的第一驱动块30，第一驱动块30上设置有斜面，送粉腔5的右侧壁上固定设置有安装板31，安装板31上开设有第二滑槽32，第二滑槽32内壁上滑动连接有限制密封板25翻转的梯形卡块33，梯形卡块33的顶部固定连接有第四气弹簧18，第四气弹簧18的端部与安装板31侧面前后方向滑动连接，梯形卡块33后侧设置有作用于梯形卡块33的第二推杆34，第二推杆34固定连接在右侧的添粉盒6顶部，梯形卡块33上开设有第三滑槽35，第三滑槽35内滑动连接有第一滑杆55，第一滑杆55上套装有用于梯形卡块33复位的第二弹簧36；工作时，送粉腔5向前移动向待加工板2上输送粉料完毕后，送粉腔5会带动齿条板28与第一驱动块30的斜面接触，在斜面的作用下齿条板28会在送粉腔5前壁上向上滑动，齿条板28会通过齿轮27带动密封板25翻转，当密封板25翻转到与梯形卡块33的斜面接触时，密封板25会在梯形卡块33的斜面作用下，驱动梯形卡块33在第二滑槽32内向右滑动，当密封板25翻转到水平位置遮盖住送粉腔5底部后会与梯形卡块33错开，梯形卡块33会在第四气弹簧18的作用下回到初始位置，卡住密封板25使密封板25固定，可以使送粉腔5在向后回到初始位置的过程中不在落粉，可以避免粉料的浪费，在送粉腔5回到初始位置时，梯形卡块33会在第二推杆34的作用下在第二滑槽32内向前移动，梯形卡块33会与避让槽26对接，此时梯形卡块33不在对密封板25进行限位，密封板25在重力及第三气弹簧29的作用下回到垂直状态，再次打开送粉腔5的底部，使送粉腔5可以再次向待加工板2上输送粉料，可以避免影响下一次的熔覆加工。

作为本发明的进一步方案，同侧的添粉盒6和第一安装座10上均共同开设有第四滑槽37，第四滑槽37内均滑动连接有圆柱滑杆38，圆柱滑杆38均铰接有伸缩承接板39，两个伸缩承接板39通过第一转柱40铰接，第一转柱40前端固定连接有第一拉杆41，第一拉杆41的顶部转动连接有第二拉杆42，第二拉杆42与第一拉杆41的连接处设置有用于第二拉杆42复位的扭簧19，第二拉杆42的右侧壁顶部通过第三弹簧43滑动连接有L形顶杆44，L形顶杆44的Y轴方向后端设置有固定连接在右侧添粉盒6顶部的梯形顶块45，送粉腔5的前壁上固定连接有移动作用于L形顶杆44的矩形拉杆46，矩形拉杆46的前端开设有第二安装槽47，第二安装槽47的顶部铰接有限位块48；工作时，在碾压辊16向前推动多余的粉料至待加工板2的前端后，多余的粉料会掉落到两个伸缩承接板39上，同时送粉腔5会带动矩形拉杆46运动到与L形顶杆44作用，L形顶杆44会推动限位块48在第二安装槽47内向上翻转，直到L形顶杆44滑入第二安装槽47内，限位块48会在重力的作用下回到初始位置对L形顶杆44进行限位，使L形顶杆44在Y轴方向上不能滑出第二安装槽47，气缸4带动送粉腔5回到初始位置时会调动矩形拉杆46同时向后移动，矩形拉杆46会在限位块48的作用下带动L形顶杆44一起向后移动，L形顶杆44会在第一拉杆41和第二拉杆42的作用下通过圆柱滑杆38带动两个伸缩承接板39在第四滑槽37内向上滑动，当圆柱滑杆38滑动到第四滑槽37的顶部后，第一拉杆41继续带动伸缩承接板39向上移动会使两块伸缩承接板39分别向两侧的添粉盒6方向翻转，伸缩承接板39上承接的多余的粉料会顺着伸缩承接板39的顶面滑落到添粉盒6内，可以在完成一次熔覆后使多余的粉料可以再次被传送会添粉盒6内二次利用，可以减少粉料的浪费，使粉料可以被充分使用，然后L形顶杆44会与右侧添粉盒6顶部的梯形顶块45的斜面接触，在梯形顶块45斜面的作用下L形顶杆44会在第二拉杆42上向右滑动脱离第二安装槽47，然后第二拉杆42会在扭簧19的作用下回到竖直位置，同时在重力的作用下第一拉杆41。第二拉杆42以及伸缩承接板39会回到初始位置，从而实现对多余粉料的回收再利用。

作为本发明的进一步方案，第二连接杆22的底部均固定连接有刮板49，拉杆刮板49分别位于拉杆添粉盒6内部；工作时，在完成一次Y轴方向上的熔覆后，第二连接杆22会跟随送粉腔5一起向后移动回到初始状态，在第二连接杆22向后移动时会带动刮板49同步向后移动，刮板49可以将添粉盒6前端堆积的多余的粉料向后侧刮动，可以使伸缩承载板输送的多余的粉料能均匀分布在添粉盒6内，可以避免粉料堆积在添粉盒6的前端，可以使粉料得到更好的利用。

作为本发明的进一步方案，X轴驱动机构包括第二安装座50，第二安装座50的前壁上开设有第五滑槽51，第五滑槽51内转动连接螺纹杆52，螺纹杆52上螺纹连接有第二滑块53，第二滑块53与第五滑槽51滑动连接，第一连接杆15的顶部与第二滑块53固定连接，气缸4固定连接在第二滑块53的前壁上，第二安装座50的左侧壁上固定连接有电机54，电机54的输出轴与螺纹杆52固定连接；工作时，在完成一次Y轴方向上的熔覆加工后，可以启动电机54带动螺纹杆52转动，螺纹杆52转动会带动第二滑块53在第五滑槽51内向右移动，第二滑块53可以带动激光发射头3及第一安装座10同步向右移动，进行Y轴方向上的第二次熔覆加工。

一种高速激光熔覆成型工作方法，该高速激光熔覆成型工作方法包括以下几个步骤：步骤一：将待加工板2固定在加工台1顶部，通过X轴驱动机构和气缸4带动激光发射头3在待加工板2顶部移动，在激光发射头3移动的同时会带动送粉腔5向待加工板2顶部铺设粉料；

步骤二：在送粉腔5向前移动的同时会通过联动机构打开添粉孔7，然后添粉盒6内储存的粉料可以从添粉孔7中掉落到待加工板2上；

步骤三：然后碾压辊16会将待加工板2顶部的粉料碾压均匀，同时将多余的粉料刮动到加工台1前端；

步骤四：当送粉腔5移动到待加工板2的前端添加完粉料后会自动关闭密封板25，使送粉腔5不在送粉；

步骤五：当碾压辊16滚动到待加工板2前端碾压外粉料后会将多余的粉料刮动到伸缩承接板39上，同时L形顶杆44会插入矩形拉杆46内，当熔覆完毕后矩形拉杆46会带动伸缩承接板39向上滑动，当伸缩承接板39滑动到顶部后会发生翻转，伸缩承接板39上多余的粉料会掉落到添粉盒6内；

步骤六：当激光发射头3回到加工台1后端时会带动刮板49后移动将堆积在添粉盒6前端的粉料向添粉盒6后端刮送。

工作原理：工作时，现有技术在进行激光熔覆时是在激光头外侧设置送粉器，送粉器一般都会离加工板件有一定的距离，粉在从送粉器中掉落到加工板件上时会四处溅射分散，会导致熔覆时粉的量不统一，这样会导致熔覆厚度不一，熔覆质量较差，本技术方案解决上述问题，具体方案如下，在进行熔覆时，先将待加工板2固定在加工台1上，然后启动气缸4伸长，使其带动激光发射头3向前移动，激光发射头3会带动送粉腔5同步向前移动，送粉腔5会向待加工板2上输送粉料，输送的粉料会掉落到两个第一安装座10之间，送粉腔5会带动第一连接杆15一起向前移动，第一连接杆15会通过第二连接杆22带动送添粉盒6内的第一推杆21向前滑动，第一推杆21会依次作用于梯形盖板8推动梯形盖板8在添粉盒6内壁上向下滑动打开添粉孔7，同时压缩第一气弹簧9，添粉盒6内放置的粉料会从添粉孔7中掉落到两个第一安装座10之间的待加工板2表面，可以在原有输送粉料的量的基础上在添加足量的粉料，使待加工板2上覆盖充足的粉料，然后第一连接杆15会带动碾压辊16向前移动，碾压辊16碾过待加工板2上的粉料使粉料铺平，可以使待加工板2上的粉料都能保证同一厚度，使后续激光发射头3对待加工板2进行熔覆时，待加工板2上各处的熔覆厚度都能保持同一厚度，可以加强熔覆的质量，同时碾压辊16会将多余的粉料向前推动，当第一推杆21滑动到第一滑槽20的前端后会在第一滑槽20内壁上向上滑动，当第一推杆21与梯形限位滑块24的斜面接触后会推动梯形限位滑块24向后滑动同时压缩第二气弹簧23，第一推杆21会滑动到第一滑槽20的顶部，待激光发射头3对待加工板2Y轴方向上进行完一次熔覆后，使气缸4带动激光发射头3、送粉腔5和碾压辊16向后移动回到初始位置，在回到初始位置的过程中第一推杆21会在第一滑槽20的顶部向后滑动，可以使第一推杆21不作用于梯形盖板8，可以使添粉盒6不再向待加工板2上添加粉料，在激光发射头3运动回初始位置后，可以使X轴驱动机构带动激光发射头3及第一安装座10向右移动移动一小段距离，然后气缸4会带动激光发射头3再次向前运动对待加工板2进行第二次熔覆加工，在第一安装座10向右移动的过程中，左侧的第一安装座10会在第一斜面滑槽17的作用下滑动到熔覆层上方，不会影响下一次的熔覆加工。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种高速激光熔覆成型设备，包括加工台（1），所述加工台（1）顶部放置有待加工板（2），所述加工台（1）的顶部设置有X轴驱动机构，所述加工台（1）上方装配有用于熔覆待加工板（2）的激光发射头（3），所述激光发射头（3）通过气缸（4）固定装配在X轴驱动机构上，所述气缸（4）用于驱动激光发射头（3）在Y轴方向上移动，所述激光发射头（3）的正前方固定设置有送粉腔（5），其特征在于：所述送粉腔（5）的左右两侧对称设置有给待加工板（2）顶部添加粉料的添粉盒（6），两个所述添粉盒（6）靠近送粉腔（5）一侧侧壁上均开设有等距分布的添粉孔（7），所述添粉盒（6）内壁上均装配有若干用于滑动遮盖添粉孔（7）的梯形盖板（8），所述梯形盖板（8）通过第一气弹簧（9）与添粉盒（6）底部连接，所述添粉盒（6）底部均固定连接有与待加工板（2）顶部接触的第一安装座（10），所述第一安装座（10）均滑动连接在加工台（1）的顶部，同侧两个所述第一安装座（10）的背面共同上下方向滑动连接有连接板（11），所述连接板（11）与X轴驱动机构固定装配，所述连接板（11）在X轴驱动机构的驱动下在X轴方向移动，左右两个所述第一安装座（10）侧壁上分别开设有C形滑槽（12）和直线滑槽（13），所述直线滑槽（13）内滑动连接有第一滑块（14），所述第一滑块（14）通过第一连接杆（15）固定连接在送粉腔（5）的后侧壁上，所述C形滑槽（12）的内壁和第一滑块（14）共同转动连接有位于送粉腔（5）和激光发射头（3）中间的碾压辊（16），位于左侧的所述第一安装座（10）底部开设有斜面滑槽（17），所述送粉腔（5）与第一安装座（10）之间设置有联动机构，所述联动机构用于激光发射头（3）移动熔覆待加工板（2）时打开添粉孔（7）向待加工板（2）上添加粉料。

2.根据权利要求1所述的一种高速激光熔覆成型设备，其特征在于：所述联动机构包括四个第一滑槽（20），所述第一滑槽（20）均为平行四边形，四个所述第一滑槽（20）分别开设在两个送粉腔（5）的左右内壁上，每两个所述第一滑槽（20）内共同滑动连接有第一推杆（21），所述第一推杆（21）用于在移动过程中向下推动梯形盖板（8），所述第一推杆（21）均通过第二连接杆（22）与第一连接杆（15）连接，所述第一滑槽（20）的前端均通过第二气弹簧（23）滑动连接有梯形限位滑块（24）。

3.根据权利要求1所述的一种高速激光熔覆成型设备，其特征在于：所述送粉腔（5）的底端转动连接有密封板（25），所述密封板（25）的右端开设有避让槽（26），所述密封板（25）的转轴上固定连接有齿轮（27），所述齿轮（27）的右端啮合有齿条板（28），所述齿条板（28）侧面上下方向滑动连接在送粉腔（5）的前壁上，所述齿条板（28）的顶部固定连接有第三气弹簧（29），所述第三气弹簧（29）的顶端与送粉腔（5）的前壁固定连接，位于左侧的所述第一安装座（10）的顶部前端固定连接有作用于齿条板（28）上移的第一驱动块（30），所述第一驱动块（30）上设置有斜面，所述送粉腔（5）的右侧壁上固定设置有安装板（31），所述安装板（31）上开设有第二滑槽（32），所述第二滑槽（32）内壁上滑动连接有限制密封板（25）翻转的梯形卡块（33），所述梯形卡块（33）的顶部固定连接有第四气弹簧（18），所述第四气弹簧（18）的端部与安装板（31）侧面前后方向滑动连接，所述梯形卡块（33）后侧设置有作用于梯形卡块（33）的第二推杆（34），所述第二推杆（34）固定连接在右侧的添粉盒（6）顶部，所述梯形卡块（33）上开设有第三滑槽（35），所述第三滑槽（35）内滑动连接有第一滑杆（55），所述第一滑杆（55）上套装有用于梯形卡块（33）复位的第二弹簧（36）。

4.根据权利要求1所述的一种高速激光熔覆成型设备，其特征在于：同侧的所述添粉盒（6）和第一安装座（10）上均共同开设有第四滑槽（37），所述第四滑槽（37）内均滑动连接有圆柱滑杆（38），所述圆柱滑杆（38）均铰接有伸缩承接板（39），两个所述伸缩承接板（39）通过第一转柱（40）铰接，所述第一转柱（40）前端固定连接有第一拉杆（41），所述第一拉杆（41）的顶部转动连接有第二拉杆（42），所述第二拉杆（42）与第一拉杆（41）的连接处设置有用于第二拉杆（42）复位的扭簧（19），所述第二拉杆（42）的右侧壁顶部通过第三弹簧（43）滑动连接有L形顶杆（44），所述L形顶杆（44）的Y轴方向后端设置有固定连接在右侧的添粉盒（6）顶部的梯形顶块（45），所述送粉腔（5）的前壁上固定连接有移动作用于L形顶杆（44）的矩形拉杆（46），所述矩形拉杆（46）的前端开设有第二安装槽（47），所述第二安装槽（47）的顶部铰接有限位块（48）。

5.根据权利要求2所述的一种高速激光熔覆成型设备，其特征在于：所述第二连接杆（22）的底部均固定连接有刮板（49），两个所述刮板（49）分别位于两个添粉盒（6）内部。

6.根据权利要求1所述的一种高速激光熔覆成型设备，其特征在于：所述X轴驱动机构包括第二安装座（50），所述第二安装座（50）的前壁上开设有第五滑槽（51），所述第五滑槽（51）内转动连接螺纹杆（52），所述螺纹杆（52）上螺纹连接有第二滑块（53），所述第二滑块（53）与第五滑槽（51）滑动连接，所述第一连接杆（15）的顶部与第二滑块（53）固定连接，所述气缸（4）固定连接在第二滑块（53）的前壁上，所述第二安装座（50）的左侧壁上固定连接有电机（54），所述电机（54）的输出轴与螺纹杆（52）固定连接。

7.一种高速激光熔覆成型工作方法，适用于权利要求1-6任意一项所述的一种高速激光熔覆成型设备，其特征在于：该高速激光熔覆成型工作方法包括以下几个步骤：

步骤一：将待加工板（2）固定在加工台（1）顶部，通过X轴驱动机构和气缸（4）带动激光发射头（3）在待加工板（2）顶部移动，在激光发射头（3）移动的同时会带动送粉腔（5）向待加工板（2）顶部铺设粉料；

步骤二：在送粉腔（5）向前移动的同时会通过联动机构打开添粉孔（7），然后添粉盒（6）内储存的粉料可以从添粉孔（7）中掉落到待加工板（2）上；

步骤三：然后碾压辊（16）会将待加工板（2）顶部的粉料碾压均匀，同时将多余的粉料刮动到加工台（1）前端；

步骤四：当送粉腔（5）移动到待加工板（2）的前端添加完粉料后会自动关闭密封板（25），使送粉腔（5）不在送粉；

步骤五：当碾压辊（16）滚动到待加工板（2）前端碾压外粉料后会将多余的粉料刮动到伸缩承接板（39）上，同时L形顶杆（44）会插入矩形拉杆（46）内，当熔覆完毕后矩形拉杆（46）会带动伸缩承接板（39）向上滑动，当伸缩承接板（39）滑动到顶部后会发生翻转，伸缩承接板（39）上多余的粉料会掉落到添粉盒（6）内；

步骤六：当激光发射头（3）回到加工台（1）后端时会带动刮板（49）后移动将堆积在添粉盒（6）前端的粉料向添粉盒（6）后端刮送。

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