CN114836752A - 一种激光熔覆用工作台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光熔覆用工作台，属于激光熔覆设备领域，包括工作台以及设置在工作台上的导向杆、固定组件、熔覆支架和移动组件，所述移动组件包括两个丝杆移动机构以及设置于两个所述丝杆移动机构之间的旋转机构，所述旋转机构上设置有一旋转平台，所述丝杆移动机构驱动熔覆支架至旋转平台上时，旋转机构驱动旋转平台转动，使得熔覆支架与丝杆移动机构的丝杆一分离，并推动熔覆支架在弧形轨迹上移动，本发明设置有丝杆移动机构和旋转机构能够分别对L型管道的直管部分和弧形管部分进行熔覆工作，解决了现有技术中仅能够对直管进行激光熔覆这一难题，丝杆移动机构和旋转机构共用同一个熔覆头组件，减少了熔覆头预热的时间，提高熔覆效率。

Description

一种激光熔覆用工作台

技术领域

本发明涉及激光熔覆设备领域，特别涉及一种激光熔覆用工作台。

背景技术

在船舶、石油、采矿等制造业中，需要使用大量的管道，这些管道在使用过程中内外壁会受到不同程度的磨损而影响其使用性能和寿命，因此增加管道内外壁耐磨性、耐腐蚀性等性能是解决这一问题的关键；激光熔覆技术是指以不同的填料方式在被涂覆基体表面上放置选择的涂层材料，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并与基体材料成冶金结合的表面涂层，从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电器特性等的工艺方法；现有技术中的激光熔覆工作台多用于直管道的熔覆工作，在用于带有弧形管道的L型管道时，由于现有技术中的工作台是驱动管道转动的方式来对管道表面进行激光熔覆，L型管道在转动时，会以其中一个直管部分的轴线为中心转动，另一个直管部分会做圆周摆动，从而导致L型管道的位置及其不稳定，即使在夹具固定的情况下，仍会发生偏移的情况，另外，现有技术中的工作台仅能驱使激光熔覆头平移，无法沿着L型管道的弧形管道部分移动，因此需要设计一种适用于L型管道的激光熔覆用工作台。

发明内容

本发明提供一种激光熔覆用工作台，至少可以解决背景技术中所指出的一个问题。

一种激光熔覆用工作台，包括工作台以及设置在工作台上的导向杆、用于固定待熔覆管道的固定组件、熔覆支架以及移动组件。

熔覆支架内转动设置有熔覆头组件；移动组件用于驱动熔覆支架沿导向杆移动。

所述移动组件包括两个丝杆移动机构以及设置于两个所述丝杆移动机构之间的旋转机构，所述旋转机构上设置有一旋转平台，所述丝杆移动机构驱动熔覆支架至旋转平台上时，旋转机构驱动旋转平台转动，使得熔覆支架与丝杆移动机构的丝杆一分离，并推动熔覆支架在弧形轨迹上移动。

较佳的，所述熔覆支架上设置有套环，所述套环套设在所述导向杆上。

所述熔覆支架的下侧设置有连接体，所述连接体内设置有与所述丝杆一配合的螺纹块，所述螺纹块包括上连接块和下连接块，所述连接体内还设置有分别与上连接块和下连接块连接的两个弹簧。

较佳的，所述丝杆移动机构包括转动设置在所述工作台上的所述丝杆一以及用于驱动所述丝杆一转动的电机。

较佳的，所述连接体内还设置有一分离机构，所述分离机构包括转动设置在所述连接体内的丝杆二以及配合设置在所述丝杆二上的两个滑块，当丝杆二转动时，两个滑块能够相背而行，并分别推动上连接块和下连接块，使得上连接块和下连接块与丝杆一分离。

较佳的，所述旋转机构上设置有一转盘，所述丝杆二上设置有齿轮，所述转盘上设置有多个齿牙，当所述转盘转动时，所述齿牙与齿轮接触并使得所述丝杆二转动。

较佳的，所述转盘上开设有与齿牙配合的安装槽，多个齿牙均通过弹簧铰接轴设置于所述安装槽内，多个齿牙分为两组，在转盘顺时针转动时，仅有一组齿牙能够使得齿轮转动，在转盘逆时针转动时，另一组齿牙能够使得齿轮转动。

较佳的，所述旋转机构包括旋转柱以及设置在所述旋转柱上的旋转平台和转盘。

所述旋转平台上设置有两个凸台，当旋转平台转动时，凸台能够抵触在熔覆支架的一侧。

较佳的，所述导向杆与待熔覆管道形状相同。

较佳的，所述固定组件包括多个固定机构，所述固定机构包括固定台以及设置在所述固定台上的液压夹爪和气缸，所述液压夹爪的两个夹爪均为半圆形；所述气缸能够推动所述液压夹爪在固定台上移动，以使得液压夹爪靠近或远离待熔覆管道。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设置有丝杆移动机构和旋转机构能够分别对L型管道的直管部分和弧形管部分进行熔覆工作，解决了现有技术中仅能够对直管进行激光熔覆这一难题，丝杆移动机构和旋转机构共用同一个熔覆头组件，减少了熔覆头预热的时间，提高熔覆效率。

附图说明

图1为本发明初始状态下的结构示意图。

图2为本发明的丝杆移动机构驱动熔覆支架移动后的结构示意图。

图3为本发明的旋转机构驱动熔覆支架移动后的结构示意图。

图4为本发明的套环的剖视图。

图5为本发明的连接体的剖视图。

图6为本发明的旋转机构的结构示意图。

图7为本发明的齿牙处的局部剖视图。

图8为本发明的旋转机构转动时齿牙的结构示意图。

图9为现有技术中的驱动方式的结构示意图。

图10为本发明的熔覆头组件设置于现有技术中的驱动方式上的结构示意图。

附图标记说明：1-工作台，2-导向杆，3-熔覆支架，4-熔覆头组件，5-套环，6-连接体，7-上连接块，8-下连接块，9-弹簧，11-丝杆一，12-电机，13-丝杆二，14-滑块，15-齿轮，16-齿牙，17-安装槽，18-弹簧铰接轴，21-旋转柱，22-转盘，23-旋转平台，24-凸台，31-固定台，32-液压夹爪，33-气缸，34-驱动轮，35-齿条。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图1至图10所示，本发明实施例提供的一种激光熔覆用工作台，包括工作台1以及设置在工作台1上的导向杆2、固定组件、熔覆支架3和移动组件。

熔覆支架3内转动设置有熔覆头组件4；熔覆支架3为环形，在工作时，熔覆头组件4以熔覆支架3的轴心线为中心转动，从而对管道外壁进行涂覆工作。

激光熔覆技术是指以不同的填料方式在被涂覆基体表面上放置选择的涂层材料，其中不同的填料方式包括同步送粉方式和预置方式，本申请的激光熔覆工作采用的是预置方式，即：采用各种粘合剂在常温下将合金粉末调和在一起，然后以膏状或糊状涂刷在待处理管道表面，在涂刷时为人工手动涂刷，因此本申请的熔覆头组件不包括送粉机构。

熔覆头组件4为现有技术，熔覆头组件4在熔覆支架3内转动的驱动方式也是采用现有技术常用的电机加齿轮的驱动方式，此驱动方式记载于本司在先申请的专利中（申请号：2022102521366，已公布），如图9所示，为防止此图中原有的附图标记与本申请的附图标记产生混淆，因此将其中的附图标记进行了修改，原始标号可参见原图，图9中的34为驱动轮（即齿轮），由电机驱动，35为齿条并与驱动轮34啮合连接，由于该驱动机构受工件的阻挡，因此齿条35未能设置为完整的圆环状，而本发明没有工件阻挡的困扰，因此将齿条35做成圆环状，再将熔覆头组件4设置于齿条35上即可实现熔覆头组件4的转动，具体的结构如图10所示。

为提高熔覆效率，一般会从管道的两端同时进行熔覆工作，因此本发明的移动组件包括两个丝杆移动机构，丝杆移动机构包括转动设置在工作台1上的丝杆一11以及用于驱动丝杆一11转动的电机12；两个丝杆移动机构上均设置有熔覆支架3，如图1至图2所示，丝杆移动机构驱动熔覆支架3平移，熔覆头组件4在转动的过程中对管道外表面进行熔覆工作；为了能够对L型管道的弧形管道部分进行熔覆，移动组件还包括旋转机构，旋转机构上设置有一旋转平台23，丝杆移动机构驱动熔覆支架3移动至L型管道的直管部分与弧形管部分的连接处时，熔覆支架3正好位于旋转平台23上，此时旋转机构驱动旋转平台23转动，如图2至图3所示，会使得熔覆支架3与丝杆移动机构的丝杆一11分离，再推动熔覆支架3在弧形轨迹上移动。

熔覆支架3上设置有套环5，套环5的结构如图4所示，套环5套设在导向杆2上，导向杆2与待熔覆管道形状相同，即为L形状，但由于其也具有直边部分，所以在结合丝杆移动机构之后也能够对一些直管道进行熔覆工作。

如图5所示，熔覆支架3的下侧设置有连接体6，连接体6内设置有与丝杆一11配合的螺纹块，螺纹块包括上连接块7和下连接块8，连接体6内还设置有分别与上连接块7和下连接块8连接的两个弹簧9；在两个弹簧9的作用下，上连接块7和下连接块8抵触在一起，并与丝杆一11完美配合。

为了能够让熔覆支架3从与丝杆移动机构连接变为与旋转机构连接，需要先将上连接块7和下连接块8分离，因此连接体6内还设置有一分离机构，分离机构包括转动设置在连接体6内的丝杆二13以及配合设置在丝杆二13上的两个滑块14，当丝杆二13转动时，两个滑块14能够相背而行，并分别推动上连接块7和下连接块8，使得上连接块7和下连接块8与丝杆一11分离。

连接体6上开设有让位槽，当上连接块7和下连接块8分离后，丝杆一11和丝杆一11的支架便可从让位槽内通过，熔覆支架3便能够从丝杆移动机构上移动至旋转机构上。

如图6所示，旋转机构包括旋转柱21以及设置在旋转柱21上的旋转平台23和转盘22。

丝杆二13上设置有齿轮15，转盘22上设置有多个齿牙16，当转盘22转动时，齿牙16与齿轮15接触并使得齿轮15和丝杆二13转动，从而让上连接块7和下连接块8分离。

转盘22上开设有与齿牙16配合的安装槽17，为了能够从两个方向分别带动齿轮15转动，即为了将完成弧形管道部分的熔覆工作的熔覆支架3送回初始位置，多个齿牙16均通过弹簧铰接轴18设置于安装槽17内，弹簧铰接轴18包括铰接轴以及设置在铰接轴上的扭力弹簧，能够使得齿牙16在转动后复位，如图7所示，多个齿牙16分为两组，齿牙16的数量需要根据具体的传动比来设置，本发明的附图中以每组齿牙的数量是8个为例，在转盘22顺时针转动或逆时针转动时，仅有一组齿牙16能够使得齿轮15转动，如图8所示，当转盘22逆时针转动时，左侧的一组齿牙16被逐个顶至倾斜状态，（图8中多个齿牙16均处于倾斜是为了更清楚的分开两组齿牙16，实际上在同一时刻仅会有一个齿牙16处于倾斜状态，其余的齿牙16会在弹簧铰接轴18的作用下复位），右侧的一组齿牙会抵触在齿轮15上并使得齿轮15转动。

旋转平台23上设置有两个凸台24，在旋转平台23转动的过程中，齿牙16先与齿轮15接触并让丝杆二13转动，使得上连接块7和下连接块8均与丝杆一11分离，分离之后，凸台24正好与连接体6的一侧接触，凸台24再推动熔覆支架3沿导向杆2的弧形部分移动。

由于熔覆支架3套在待熔覆管道外，因此固定组件包括多个固定机构，固定机构包括固定台31以及设置在固定台31上的液压夹爪32和气缸33，液压夹爪32的两个夹爪均为半圆形；气缸33能够推动液压夹爪32在固定台31上移动，以使得液压夹爪32靠近或远离待熔覆管道；当熔覆支架3移动至其中一个固定机构的一侧时，液压夹爪32先张开，气缸33再拉回液压夹爪32，当熔覆支架3移动过去后，气缸33再推回液压夹爪32，液压夹爪32再夹持管道。

工作原理：在进行熔覆工作时，两个电机12同时工作，驱动两个丝杆一11转动，从而让与连接体6相连的熔覆支架3沿丝杆一11的长度方向移动，在熔覆支架3移动的过程中，熔覆头组件4绕着管道周向转动，对管道外壁进行涂覆工作，当完成L型管道的直管道部分的熔覆工作后，可选择其中一个熔覆支架3来被旋转机构驱动，转盘22在转动的过程中，齿牙16与齿轮15接触并使得齿轮15和丝杆二13转动，从而让上连接块7和下连接块8与丝杆一11分离，连接体6便能够从丝杆一11上移开，在旋转机构继续转动的过程中，凸台24抵触在连接体6的一侧，从而推动熔覆支架3沿导向杆2的弧形部分移动，即完成L型管道的弧形部分的熔覆工作。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种激光熔覆用工作台，其特征在于，包括工作台以及设置在工作台上的：

导向杆；

固定组件，用于固定待熔覆管道；

熔覆支架，其内转动设置有熔覆头组件；以及

移动组件，用于驱动熔覆支架沿导向杆移动；

所述移动组件包括两个丝杆移动机构以及设置于两个所述丝杆移动机构之间的旋转机构，所述丝杆移动机构包括转动设置在所述工作台上的丝杆一以及用于驱动所述丝杆一转动的电机；

所述旋转机构上设置有一旋转平台，所述丝杆移动机构驱动熔覆支架至旋转平台上时，旋转机构驱动旋转平台转动，使得熔覆支架与丝杆移动机构的丝杆一分离，并推动熔覆支架在弧形轨迹上移动。

2.如权利要求1所述的一种激光熔覆用工作台，其特征在于，所述熔覆支架上设置有套环，所述套环套设在所述导向杆上；

所述熔覆支架的下侧设置有连接体，所述连接体内设置有与所述丝杆一配合的螺纹块，所述螺纹块包括上连接块和下连接块，所述连接体内还设置有分别与上连接块和下连接块连接的两个弹簧。

3.如权利要求2所述的一种激光熔覆用工作台，其特征在于，所述连接体内还设置有一分离机构，所述分离机构包括转动设置在所述连接体内的丝杆二以及配合设置在所述丝杆二上的两个滑块，当丝杆二转动时，两个滑块能够相背而行，并分别推动上连接块和下连接块，使得上连接块和下连接块与丝杆一分离。

4.如权利要求3所述的一种激光熔覆用工作台，其特征在于，所述旋转机构上设置有一转盘，所述丝杆二上设置有齿轮，所述转盘上设置有多个齿牙，当所述转盘转动时，所述齿牙与齿轮接触并使得所述丝杆二转动。

5.如权利要求4所述的一种激光熔覆用工作台，其特征在于，所述转盘上开设有与齿牙配合的安装槽，多个齿牙均通过弹簧铰接轴设置于所述安装槽内，多个齿牙分为两组，在转盘顺时针转动时，仅有一组齿牙能够使得齿轮转动，在转盘逆时针转动时，另一组齿牙能够使得齿轮转动。

6.如权利要求1所述的一种激光熔覆用工作台，其特征在于，所述旋转机构包括旋转柱以及设置在所述旋转柱上的旋转平台和转盘；

所述旋转平台上设置有两个凸台，当旋转平台转动时，凸台能够抵触在熔覆支架的一侧。

7.如权利要求1所述的一种激光熔覆用工作台，其特征在于，所述导向杆与待熔覆管道形状相同。

8.如权利要求1所述的一种激光熔覆用工作台，其特征在于，所述固定组件包括多个固定机构，所述固定机构包括固定台以及设置在所述固定台上的液压夹爪和气缸，所述液压夹爪的两个夹爪均为半圆形；所述气缸能够推动所述液压夹爪在固定台上移动，以使得液压夹爪靠近或远离待熔覆管道。

9.如权利要求8所述的一种激光熔覆用工作台，其特征在于，所述固定机构的数量为4个。

Images