CN113215561A - 一种旋转激光熔覆头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及激光加工领域，尤其涉及一种旋转激光熔覆头，结构简单，可以对工件内壁进行回转加工，增加加工的范围。一种旋转激光熔覆头，包括激光头与熔覆头，所述激光头与熔覆头同轴设置，所述熔覆头尾部与激光头可转动地连接，转动轴线为激光头轴线，熔覆头的头部弯曲设置，所述熔覆头连接输送管道，熔覆头中空并与输送管道连通。熔覆头可以绕轴线旋转，通过回转的方式对工件的内壁进行加工，加工时不需要对工件进行转动，仅通过熔覆头的运动即可完成加工，提高了加工效率，并降低了成本。

Description

一种旋转激光熔覆头
技术领域
本发明涉及激光加工领域，尤其涉及一种旋转激光熔覆头。
背景技术
近年来，激光熔覆技术得到了迅速发展，激光熔覆技术是以高能激光束作为热源，将粉末材料熔覆于零部件表面制备高性能防护涂层，提高材料表面硬度、抗磨损、抗腐蚀、抗氧化、抗高温等性能，从而提高零部件的寿命。目前激光熔覆技术已在机械制造、航空航天、冶金、矿山、化工、能源、轨道交通等领域得到推广应用。在激光熔覆加工领域中需要熔覆的工件各种各样，有时遇到不方便拆卸或拆卸成本较高工件，并且需要加工内壁时，常规激光熔覆头难以满足此加工需求。
专利申请号为201810835455.3的中国发明专利申请中公开了一种中小直径管道内壁激光熔覆装置，可以在管道的内壁进行激光熔覆操作，但是该方案中对于工件内壁的加工范围较小，在对尺寸较大的筒形内壁进行加工时，需要旋转工件，导致加工效率低下。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种旋转激光熔覆头，结构简单，可以对工件内壁进行回转加工，增加加工的范围。
本发明提供方案如下：
一种旋转激光熔覆头，包括激光头与熔覆头，所述激光头与熔覆头同轴设置，所述熔覆头尾部与激光头可转动地连接，转动轴线为激光头轴线，熔覆头的头部弯曲设置，所述熔覆头连接输送管道，熔覆头中空并与输送管道连通。熔覆头可以绕轴线旋转，通过回转的方式对工件的内壁进行加工，加工时不需要对工件进行转动，仅通过熔覆头的运动即可完成加工，提高了加工效率，并降低了成本。
优选的，所述激光头与熔覆头通过旋转接头连接，所述旋转接头包括转子与定子，所述定子与激光头固定连接，所述转子与熔覆头固定连接，所述定子连接电机，所述转子设有驱动轮，所述驱动轮与电机通过同步带连接。同步带传动能保持较高的传动精度，并且重量轻便，适合设置在用于动态加工的熔覆头上。
优选的，所述输送管道通过旋转接头与激光头连接。输送管道用于为熔覆头输送粉料或者冷却水。
优选的，所述旋转接头为中空旋转接头。中空旋转接头可以在旋转的同时维持输送管道内流体或物料的输送，输送管道从旋转接头经过，不需要在设备外部设置软性的管道，结构更加紧凑，并且运动时不易与外部其他设施产生干涉。
优选的，所述输送管道包括送粉管和/或水管，所述水管包括进水管与回水管。送粉管用于输送熔覆分料，水管用于输送冷却水，通过进水管为熔覆头降温，完成降温的水流经过回水管流回。
优选的，所述熔覆头的头部弯曲90°。90°的弯曲便于对工件内壁进行加工。
优选的，所述同步带或电机连接预紧装置。预紧装置可以调整同步带的松紧程度，保持较高的传动精度。
优选的，所述预紧装置包括电机座，所述电机固定安装在电机座上，电机座设有多个平行的长槽孔，所述长槽孔与与定子通过螺栓连接，所述长槽孔的延伸方向与熔覆头的轴线垂直。长槽孔可以调整电机座的设置位置，通过改变同步带的拉紧程度，不需单独设置张紧轮，简化了设备结构。
优选的，所述驱动轮为筒形，一端设有带轮并与同步带连接，另一端与转子套接，所述输送管道于驱动轮内经过。筒形结构并与转子套接的驱动轮能使输送管道直接从驱动轮内经过，驱动轮不会对输送管道的布置产生影响。
优选的，所述熔覆头一端设有封盖，所述封盖连接到驱动轮设置带轮的一端。
本发明具有以下有益效果：
1.熔覆头可以绕轴线回转，其端部可以在360°范围内对工件内壁进行加工，提高了加工范围，省去了加工过程中对工件的移动，进而提高了加工效率；
2.旋转接头不但为熔覆头的转动提供基础，还可以从其内部设置输送管道，结构更加紧凑，并且不需要外部设置管线；
3.同步带传动效率高，且重量较轻，配合预紧装置可以长期维持在较高的传动精度下工作；
4.驱动轮为筒形，便于输送管道的设置，传统带轮通常采用轴连接的方式设置在作为基础部件的端部，这样会对与旋转接头内部连通的输送管道带来影响。
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，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明结构示意图；
图2是本发明底部结构示意图；
图3是旋转接头结构示意图。
图中：1-激光头，2-熔覆头，3-转子，4-定子，5-电机，6-驱动轮，7-同步带，8-电机座，11-送粉接口，12-进水接口，13-回水接口，21-送粉管，22-进水管，23-回水管，31-锁紧螺母。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
如图1～图3所示，本实施例中提供一种旋转激光熔覆头，包括激光头1与熔覆头2，激光头1与熔覆头2同轴设置，熔覆头2尾部与激光头1可转动地连接，转动轴线为激光头1轴线，熔覆头2的头部弯曲90°设置。
激光头1与熔覆头2通过旋转接头连接，旋转接头包括转子3与定子4，定子4与激光头1固定连接，转子3与熔覆头2固定连接，定子4连接电机5，转子3设有驱动轮6，驱动轮6与电机5通过同步带7连接。旋转接头为中空旋转接头。
熔覆头2连接输送管道，输送管道通过旋转接头与激光头1连接。输送管道包括送粉管21与水管，水管包括进水管22与回水管23。激光头1连接送粉接口11、进水接口12与回水接口13，送粉接口11经过旋转接头与送粉管21连通，进水接口12经过旋转接头与进水管22连通，回水接口13经过旋转接头与回水管32连通。
同步带7或电机5连接预紧装置。预紧装置包括电机座8，电机5固定安装在电机座8上，电机座8设有多个平行的长槽孔，长槽孔与与定子4通过螺栓连接，长槽孔的延伸方向与熔覆头2的轴线垂直。
驱动轮6为筒形，一端设有带轮并与同步带7连接，另一端与转子3套接，输送管道于驱动轮6内经过。熔覆头2一端设有封盖，封盖连接到驱动轮6设置带轮的一端。
本发明在工作时，电机5带动驱动轮6转动，驱动轮6与旋转接头的转子3连接，通过转子3带动熔覆头2转动，熔覆头2的头部弯曲，通过转动可以实现360°加工。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，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权利要求所述的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种旋转激光熔覆头，其特征在于：包括激光头与熔覆头，所述激光头与熔覆头同轴设置，所述熔覆头尾部与激光头可转动地连接，转动轴线为激光头轴线，熔覆头的头部弯曲设置，所述熔覆头连接输送管道，熔覆头中空并与输送管道连通。
2.根据权利要求1所述的一种旋转激光熔覆头，其特征在于：所述激光头与熔覆头通过旋转接头连接，所述旋转接头包括转子与定子，所述定子与激光头固定连接，所述转子与熔覆头固定连接，所述定子连接电机，所述转子设有驱动轮，所述驱动轮与电机通过同步带连接。
3.根据权利要求2所述的一种旋转激光熔覆头，其特征在于：所述输送管道通过旋转接头与激光头连接。
4.根据权利要求3所述的一种旋转激光熔覆头，其特征在于：所述旋转接头为中空旋转接头。
5.根据权利要求1所述的一种旋转激光熔覆头，其特征在于：所述输送管道包括送粉管和/或水管，所述水管包括进水管与回水管。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种旋转激光熔覆头，其特征在于：所述熔覆头的头部弯曲90°。
7.根据权利要求2-5任一所述的一种旋转激光熔覆头，其特征在于：所述同步带或电机连接预紧装置。
8.根据权利要求7所述的一种旋转激光熔覆头，其特征在于：所述预紧装置包括电机座，所述电机固定安装在电机座上，电机座设有多个平行的长槽孔，所述长槽孔与与定子通过螺栓连接，所述长槽孔的延伸方向与熔覆头的轴线垂直。
9.根据权利要求1-5任一所述的一种旋转激光熔覆头，其特征在于：所述驱动轮为筒形，一端设有带轮并与同步带连接，另一端与转子套接，所述输送管道于驱动轮内经过。
10.根据权利要求9所述的一种旋转激光熔覆头，其特征在于：所述熔覆头一端设有封盖，所述封盖连接到驱动轮设置带轮的一端。
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