CN112695317A - 激光熔覆加工用定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光熔覆技术领域，公开了一种激光熔覆加工用定位装置，包括定位座，定位座上设置有底板，底板与底座之间设置有若干连接件，连接件与底板螺纹连接，连接件与定位座转动连接；底板上的两侧均设置有导轨，两侧的导轨之间滑动连接有用于对试件夹持的第一定位组件和第二定位组件，第一定位组件上水平滑动连接有夹持组件，第二定位组件上设置有刻度线。本发明结构简单，可以对试件进行快速且精确定位，以便于激光熔覆。

Description

激光熔覆加工用定位装置

技术领域

本发明涉及激光熔覆技术领域，具体公开了一种激光熔覆加工用定位装置。

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，以不同的添料方式在被熔覆基体表面上放置被选择的涂层材料经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低，与基体成冶金结合的表面涂层，显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法，从而达到表面改性或修复的目的，既满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量的贵重元素。

针对试件的熔覆，现阶段主要采用通用夹具进行装夹或者功能简单的专用夹具进行装夹，不便于尺寸不同的试件的装夹。

发明内容

本发明意在提供一种激光熔覆加工用定位装置，以对尺寸不同的试件进行夹装。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种激光熔覆加工用定位装置，包括定位座，定位座上设置有底板，底板与底座之间设置有若干连接件，连接件与底板螺纹连接，连接件与定位座转动连接；底板上的两侧均设置有导轨，两侧的导轨之间滑动连接有用于对试件夹持的第一定位组件和第二定位组件，第一定位组件上水平滑动连接有夹持组件，第二定位组件上设置有刻度线。

本发明的原理以及有益效果：在熔覆试件时，操作人员转动连接件，在螺纹的作用下连接件会带动底板竖向滑动，以使得底板的工作平面保持水平，以避免试件与激光头的离焦量的改变，进而避免熔覆的数据发生改变。

第一定位组件和第二定位组件可以在导轨上水平滑动，以调节第一定位组件和第二定位组件之间的间距，以适应不同宽度的试件。夹持组件对试件进行夹持，由于夹持组件能够在第一定位组件上滑动，可以夹持不同长度的试件，本方案中通过刻度线对试件进行准确定位，以保证熔覆的准确性。

综上所述，本方案可以适应不同尺寸的试件进行夹持和定位。

进一步，导轨与底板之间均固定安装有隔热垫。

有益效果：通过隔热垫对导轨进行隔热，以避免底板上的温度传递至导轨上，进而防止导轨因为温度的影响导致定位的失准。

进一步，若干连接件呈三角形布置。

有益效果：底板和定位座通过连接件进行连接，并且呈三角形布置，以提高底板在定位座上的稳定性。

进一步，第一定位组件包括夹持板，夹持板上开有滑槽，夹持组件包括至少两个夹持块，夹持块与滑槽水平滑动连接。

有益效果：夹持块对试件进行夹持，并且夹持块可以在夹持板上滑动，以调节试件的位置，进而提高试件定位的准确性。

进一步，第二定位组件包括定位板，夹持板和定位板的两端均固定有滑座，滑座与导轨水平滑动连接。

有益效果：定位板和夹持板通过滑座在导轨上滑动，以调节定位板和夹持板之间的间距，进而适应不同宽度的试件。

进一步，底板由铜制成。

有益效果：铜的导热性较其他金属好。

进一步，底板上开有安装腔，安装腔内安装有冷却管。

有益效果：热量传递至冷却管，冷却管内流动冷却液，冷却液对试件进行吸热，以对试件快速降温，相比于现有的自然冷却，试件冷却效率更高。并且由于熔覆时试件温度可达几百度，反复熔覆易造成试件翘起变形，致使试件报废，在熔覆时对试件冷却降低了试件报废的几率。同时，基体温度太高会造成熔覆层组织发生变化，导致熔覆前后的组织不同，影响试件的最终效果，通过冷却管内的冷却液降温，进而避免了熔覆前后的组织不同的问题，提高了试件的熔覆效果。冷却管在对试件降温时，还能对底板以及定位座等降温，避免了底板等的高温对操作人员造成伤害。

进一步，冷却管呈弯折布置。

有益效果：冷却管弯折布置，增大了冷却管与底板的接触面积，提高冷却效率，并延长了冷却液的流动时间，以使得冷却液能够充分对试件等进行充分降温。

进一步，还包括冷却控制系统，冷却控制系统包括与冷却管连通的阀门、采集模块和输入模块；采集模块采集环境参数，并将环境参数发送至控制器；输入模块向控制器输入材料参数和试件的降温参数；控制器获取激光熔覆参数，并且基于激光熔覆参数、环境参数和降温参数，控制阀门调节开度。

有益效果：控制器基于激光熔覆的参数、环境参数和降温参数，以控制阀门的开度，进而调节冷却管内冷却液的流动速度，从而控制温度变化。通过冷却控制系统进行控制，大大的提高了控制试件温度变化的精度。

进一步，还包括制冷柜，制冷柜与冷却管的进口连通，阀门位于冷却管的进口与制冷柜之间，冷却管的出口与制冷柜连通。

有益效果：冷却液经过冷却管对试件冷却后，冷却液温度会升高，然后再回到制冷柜内进行冷却，如此对冷却液进行循环。

附图说明

图1为本发明实施例一中激光熔覆加工用定位装置的轴测图；

图2为本发明实施例一中激光熔覆加工用定位装置的正视图；

图3为本发明实施例一中激光熔覆加工用定位装置的俯视图；

图4为图2的E-E向剖视图；

图5为本发明实施例二中冷却控制系统示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：定位座11、底板12、隔热垫13、导轨14、定位板15、夹持板16、滑槽161、夹持块17、试件18、紧固螺栓19、滑座21、冷却管22、安装腔23。

实施例一：

基本如附图1至附图4所示：一种激光熔覆加工用定位装置，包括定位座11和安装于定位座11上方的底板12，本实施例中底板12由铜制成。底板12与定位座11之间设置有若干连接件，连接件呈三角形布置，本实施例中连接件为紧固螺栓19，紧固螺栓19的下端与定位座11转动连接，紧固螺栓19的中部与底板12螺纹连接，紧固螺栓19的顶部固定连接有蝴蝶螺母。

底板12的横截面呈倒置的T形，底板12上开有安装腔23，安装腔23内焊接有由铜材料制成的冷却管22，冷却管22呈弯折布置，并且冷却管22的进口和出口延伸至安装腔23的外部。

底板12上的两侧均螺钉固定有导轨14，导轨14与底板12之间设置有隔热垫13，隔热垫13通过螺钉固定在底板12和导轨14上，本实施例中隔热垫13由隔热材料制成。导轨14之间设置有第一定位组件和第二定位组件，本实施例中，第一定位组件包括夹持板16，夹持板16上开有滑槽161，夹持板16上设置有与滑槽161水平滑动连接的夹持组件，夹持组件包括至少两个夹持块17，本实施例中夹持块17为两个。第二定位组件包括定位板15，定位板15上开有刻度线。夹持板16和定位板15的两端均螺栓固定有滑座21，滑座21与导轨14一一对应，并且滑座21与导轨14水平滑动连接。

具体实施过程如下：

对试件18进行定位时，预先将底板12调节至水平，具体为：操作人员通过蝴蝶螺母转动紧固螺栓19，紧固螺栓19带动底板12竖向移动。然后再将试件18放置于两个夹持块17之间，在夹持板16上滑动两个夹持块17，以使得夹持块17对试件18进行夹持。然后再将定位板15朝向试件18滑动，以将试件18抵紧，由于定位板15上具有刻度尺，操作人员可以通过滑动夹持块17对试件18的位置进行精确调整，如此完成试件18的定位。

在对试件18进行熔覆时，向冷却管22内送入冷却液，冷却液对试件18、底板12等进行降温，降温有如下优点：熔覆时试件温度可达几百度，反复熔覆易造成试件翘起变形，致使试件18报废，通过在熔覆过程中，大大的降低了试件18发生变形的几率，进而避免了试件18报废。基体温度太高会造成熔覆层组织发生变化，导致熔覆前后的组织不同，影响试件的最终效果，在熔覆过程中进行降温，可以避免试件18熔覆前后的组织不同，同时，基体温度升高，容易对工人造成伤害，同时降低生产效率，本实施例中降低了基体的温度，避免了对工人造成伤害，同时可以提高熔覆的试件18的效率。

实施例二：

实施例二与实施例一的不同之处在于，如附图5所示，还包括冷却控制系统，冷却控制系统包括控制柜和螺栓固定在控制柜内的制冷柜，制冷柜内安装有控制器，控制器包括处理模块和神经网络计算模块，控制器电连接有采集模块和输入模块，控制器与现有的激光熔覆设备电连接。还包括阀门，本实施例中阀门为电磁阀，阀门的出口与冷却管22的进口连通，冷却管22的出口与水泵连通，水泵与制冷柜连通。本实施例中神经网络算法模块的神经网络算法为驯化成熟的多层向前神经网络算法。

具体实施过程如下：

采集模块获取环境参数和底板温度，环境参数为：室内温度、空气流速，并将环境参数和底板温度传输至处理模块。

处理模块通过传输协议直接获取激光熔覆设备的激光熔覆参数，激光熔覆参数为：激光功率P、熔覆速度F、送粉速率V。操作人员通过输入模块将材料参数和试件降温参数输入至处理模块，材料参数为：试件材料，试件导热性。

处理模块将环境参数、底板温度、激光熔覆参数、材料参数和试件降温参数发送至神经网络计算模块，神经网络计算模块经过计算输出一个结果A，控制器基于结果A以控制阀门的开度，进而对冷却管内冷却液的流速进行控制，进而控制试件温度的变化。

水泵将冷却液输送至制冷柜，然后经过定位装置，再回流至制冷柜内，如此对冷却液进行循环使用，并通过制冷柜对冷却液进行降温，保证降温效果。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.激光熔覆加工用定位装置，其特征在于：包括定位座，定位座上设置有底板，底板与底座之间设置有若干连接件，连接件与底板螺纹连接，连接件与定位座转动连接；

底板上的两侧均设置有导轨，两侧的导轨之间滑动连接有用于对试件夹持的第一定位组件和第二定位组件，第一定位组件上水平滑动连接有夹持组件，第二定位组件上设置有刻度线。

2.根据权利要求1所述的激光熔覆加工用定位装置，其特征在于：导轨与底板之间均固定安装有隔热垫。

3.根据权利要求2所述的激光熔覆加工用定位装置，其特征在于：若干连接件呈三角形布置。

4.根据权利要求3所述的激光熔覆加工用定位装置，其特征在于：第一定位组件包括夹持板，夹持板上开有滑槽，夹持组件包括至少两个夹持块，夹持块与滑槽水平滑动连接。

5.根据权利要求4所述的激光熔覆加工用定位装置，其特征在于：第二定位组件包括定位板，夹持板和定位板的两端均固定有滑座，滑座与导轨水平滑动连接。

6.根据权利要求5所述的激光熔覆加工用定位装置，其特征在于：底板由铜制成。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的激光熔覆加工用定位装置，其特征在于：底板上开有安装腔，安装腔内安装有冷却管。

8.根据权利要求7所述的激光熔覆加工用定位装置，其特征在于：冷却管呈弯折布置。

9.根据权利要求8所述的激光熔覆加工用定位装置，其特征在于：还包括冷却控制系统，冷却控制系统包括与冷却管连通的阀门、采集模块和输入模块；

采集模块采集环境参数，并将环境参数发送至控制器；

输入模块向控制器输入材料参数和试件的降温参数；

控制器获取激光熔覆参数，并且基于激光熔覆参数、环境参数和降温参数，控制阀门调节开度。

10.根据权利要求9所述的激光熔覆加工用定位装置，其特征在于：还包括制冷柜，制冷柜与冷却管的进口连通，阀门位于冷却管的进口与制冷柜之间，冷却管的出口与制冷柜连通。

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