CN115029694A - 手持激光熔覆设备 - Google Patents

Abstract

本发明所公开的手持激光熔覆设备，包括主机，主机包括送料机构、控制系统、激光器和集合管路，集合管路上安装激光枪，激光枪设置有驱动机构，驱动机构驱动活动枪头管在枪头部中上下移动，枪头部内部在折射镜片和安装口之间形设置有防护安装部，防护安装部底部设置有保护管，活动枪头管内壁设置有定位组件，通过定位组件安装尾端枪尖。本发明对于一些管道工件或者对于一些较为封闭的设备维修时，可以直接插入枪头部，插入时由于没有活动枪头管的阻挡，对于较小口径的孔也可以使用该设备，插入枪头部后，驱动机构再驱动活动枪头管露出并贴近于需要进行维修的地方，此时再通过激光前等部件对工作表面进行维修处理。

Description

手持激光熔覆设备

技术领域

本发明涉及激光熔覆枪技术领域，尤其是手持激光熔覆设备。

背景技术

再制造技术作为废旧机电产品资源化的高级形式，不仅可以完整保留废旧机械装备的附加值，而且可以减少二次污染、降低能源消耗，更重要的是它可以利用现代先进制造技术提升老装备的性能，从而为老旧装备的升级改造提供新的技术手段，成为循环经济、节约型社会和生态文明建设的重要支柱。机械装备的磨损、腐蚀和断裂等失效形式往往只发生在表面或局部区域，而某些大型机械装备由于体积大，拆装成本高甚至无法拆卸，或在狭小空间等特殊环境中不方便拆卸，对再制造修复造成困难，因而应运而生了一些多功能的便携式激光设备，具有小巧灵活、操作方便的特点，同时兼具激光熔覆、激光焊接和激光切割三种功能于一体。

现有的熔覆设备对于一些管道型的工件或者是一些封闭性的设备进行维修时，由于其枪头处常常与枪身处于垂直状态，因而在激光枪插入时，维修的设备常常没有足够大的孔径来插入激光枪，而部分激光枪在插入工件的深孔时，其角度也只能是插入角度，插入后对工件需要的维修地方难以准确地进行熔覆维修，从而效果不佳。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而设计的手持激光熔覆设备。

本发明所设计的手持激光熔覆设备，包括主机，主机包括送料机构、控制系统、激光器和集合管路，集合管路上安装激光枪，激光枪包括手持部、枪身和枪头部，枪头部上开有枪头管安装口，枪头部内壁对应安装口处设置有折射镜片，安装口内壁贴合安装有活动枪头管，枪头部的外端部和活动枪头管之间设置有驱动机构，驱动机构连接控制系统，且驱动机构驱动活动枪头管在枪头部中上下移动，枪头部内部在折射镜片和安装口之间形成的一条直线上设置有防护安装部，防护安装部包括顶部的定位套，定位套安装于枪头部内部的中上部，防护安装部底部设置有保护管，活动枪头管内壁设置有定位组件，通过定位组件在活动枪头管上安装有安装部、送料部和枪尖部，由安装部、送料部和枪尖部组成形成激光枪的尾端枪尖，保护管底部的部分插入活动枪头管顶端的中心处。

定位组件包括安装于活动枪头管内壁的多个预定位卡扣，安装部外部设置有对应的预定位凸起，安装部外壁上位于预定位凸起的正上方设置有定位口，且活动枪头管上开有贯穿的定位孔，通过定位孔插入沉头螺钉，沉头螺钉螺纹连接于定位口将安装部定位，上述定位孔设置为长槽口状的贯穿孔，预定位卡扣设置为两端开口小、中部开口大的卡扣；预定位凸起可以设置为圆柱杆和橡胶球的组合体，预定位凸起由预定位卡扣底部端口处插入，插入时具有阻力，预定位凸起的橡胶球处形变配合插入，插入口橡胶球恢复，使得安装部即使松开也可以自动定位与预定位卡扣的底部，安装部通过预定位凸起上下调节与预定位卡扣中，根据实际工作的工作孔直径，选择适合的安装部的安装位置，并通过定位口定位固定；

折射镜片处设置有激光测距传感器，且激光测距传感器与控制系统相连；

控制系统控制驱动机构，驱动机构驱动活动枪头管收缩于枪头部内或延长于枪头部外，尾端枪尖通过定位组件调节安装于活动枪头管上。

进一步的，送料部包括第一送料导向部和第二送料导向部，送料部包括第一送料导向部和第二送料导向部，第一送料导向部的顶部和第二送料导向部的顶部分别设置有第一送料集成部和第二送料集成部，第一送料集成部和第二送料集成部均通过弹性管道连接于集合管路，且通过集合管路连接于送料机构。

进一步的，送料部的底部设置有送料尾端，送料尾端底部设置出料口，出料口位于枪尖部的周围。

进一步的，主机包括顶部的主机顶盖，主机顶盖上安装送料机构，主机还包括底部的移动部，移动部设置为四个万向轮。

进一步的，主机侧面和顶面设置有收纳部，收纳部设置为两块弧形板，两个弧形板之间与对应的部分集合管路之间形成过盈配合。

送料机构为送粉设备，且输送25um-150um大小的合金粉末，送粉设备的粉筒的容量为5KG，送粉量60g-1500g/min，送粉量通过控制系统控制；控制系统包括控制面板，控制面板上设置有总开关和旋钮开关，旋钮开关设置有待机、熔覆、焊接、切割四个档位；

先启动总开关后，当旋钮开关置于不同的功能位置，设备进入到相应的工作状态；控制面板上设置有显示屏，显示屏显示激光功率、频率、脉宽、送气量、送气时间、送粉量等工艺参数。

控制系统在启动总开关后，当旋钮开关置于待机档位时，设备启动，不发射激光；当旋钮开关置于熔覆档位时，设备启动，发射激光光斑尺寸调整为1.5-3.0mm；当旋钮开关置于焊接档位时，设备启动，发射激光光斑尺寸为1.0-2.0mm；当旋钮开关置于切割档位时，设备启动，发射激光光斑尺寸调整为0.2-0.8mm。

进一步的，激光枪还包括QBH接头、准直镜片、聚焦镜片、保护镜片、水路、气路、连接管、激光开关、线夹和激光喷嘴，折射镜片设置为120度的折射镜片；

线夹、激光开关与控制系统相连，线夹设置于枪身的工作端部，线夹夹持工件并发出信号给控制系统，控制系统控制激光开关连接到线路中，即此时激光开关才可以通过再次按键进行打开；在线夹未夹持工件，激光开关与装置的线路之间断路，无法打开；在活动枪头管收纳于枪头部内时，上述线夹也位于枪头部内壁中。

进一步的，线夹包括两个对应的金属夹持架，两个金属夹持架分别夹持金属的工件两端时，两个夹持架和工件之间形成通路，在两个夹持架的安装处设置自动开关，在两个夹持架夹持工件时形成通路自动打开，即连通激光开关和装置的线路，使用后两个夹持架取消夹持，即自动开关关闭使得激光开关盒装置的线路形成断路。通过线夹的工作状态自动开关控制激光的开关，在线夹未夹持工件时激光器无法打开，因而防止了激光器误开造成机器损伤。

进一步的，还包括底部的预设组件，预设组件包括第一丝杆滑台、第二丝杆滑台、第三丝杆滑台和第四丝杆滑台，其中第二丝杆滑台和第三丝杆滑台组成为平移驱动部，第一丝杆滑台底部设置有滑块与第一丝杆滑台配合传动，第四丝杆滑台底部设置有连接平板，连接平板底部设置有滑块，连接平板底部的滑块对应安装于第三丝杆滑台上进行传动，连接平板包括连接平板一和连接平板二，连接平板一和连接平板二之间设置有内置伸缩杆，内置伸缩杆可以设置为具有定位功能的电控伸缩杆，由上述连接平板一、连接平板二和内置伸缩杆以及上述三者上方的所有部件组成为平移部，第一丝杆滑台一端部设置有主动轮电机箱体和主动轮，第四丝杆滑台上的滑块顶部设置有从动轮，由主动轮、从动轮和张紧轮处设置有同步带，在第一丝杆滑台侧面和第四丝杆滑台端部之间的同步带部分设置有安装架和升降台架，升降台架和安装架中的部分与同步带进行固定定位，主机安装于升降台架的顶部，安装架底部设置有限位滚轮，连接板一上设置有对应限位滚轮的滚轮限位槽；上述的第一丝杆滑台侧面和第四丝杆滑台端部之间的位置即为安装架和升降台架的限位范围；

主机的顶部设置有电动导轨，电动导轨的顶部设置有滑杆，滑杆顶部设置有固定夹，固定夹夹持激光枪的末端，使用时电动导轨驱动滑杆使得激光枪朝向平移部的外部(即朝向工件的方向)。

进一步的，升降台架包括安装架顶部设置的丝杆升降部和导向杆，丝杆升降部、导向杆和升降台架的外部设置有定位套体，丝杆升降部与升降台架通过丝杆传动使得升降台架在定位套体内升降，升降时通过导向杆的导向保证稳定，方便调节主机安装后的高度；在上述的方案中，自动识别工件的修复位置可以有两种方法：一是提前测量修复位置的具体坐标，通过输入对应程序数值进行修复操作；二是通过在折射镜片上设置的激光测距传感器进行自动识别，自动识别时，对于表面平整的工件只需进行范围扫描可以简单地进行修复，而遇到管道工件修复时，激光测距传感器就不能只进行简单的扫描，此时的方法是，管道在侧边上一条直线上的深度是一致的，因此通过对管道侧边上一条直线上先进行修复，再旋转管道，对相连的侧边进行修复，如此多次操作即可自动完成修复操作。

进一步的，升降台架的顶部设置有快换组件，主机上设置有对应快换组件的安装槽，快换组件包括安装槽板，安装槽板的中部设置有贴合主机底部的安装槽口，安装槽板底部设置有固定限位板，固定限位板上插接设置有活动杆，活动杆内侧设置有弹簧和限位板体，限位板体固定于活动杆上，且活动杆内侧一端固定安装有卡接凸板，卡接凸板由一个矩形板和一截面为等腰梯形的板体拼接而成，限位板体的顶部设置有伸缩卡扣板，伸缩卡扣板为底部可伸缩的T型架子，伸缩卡扣板顶部穿过安装槽板，安装槽板上对应开有卡扣板活动槽，安装槽板的顶部设置有对应伸缩卡扣板的活动槽和压力传感凸块，压力传感凸块即凸块上安装压力传感器以方便进行卡接和读取压力数据，压力传感凸块连接于控制系统；使用时主机由安装槽板的安装槽口处插入，插入时由于主机重力作用，主机底部作用于卡接凸板，卡接凸板内侧等腰梯形的斜面进行导向使得卡接凸板朝固定限位板一侧进行移动，此时弹簧压缩，在主机上的安装槽移动至对应卡接凸板的位置时，弹簧复位使得卡接凸板卡接到安装槽内，此时在两侧均设置有相同的卡接凸板，两侧的卡接凸板就会将主机进行卡紧定位，配合安装槽板的安装槽口，使得主机位置稳定地固定，此时伸缩卡扣板按下，伸缩卡扣板会卡接于压力传感凸块的内侧，在弹簧的复位作用下，伸缩卡扣板作用于压力传感凸块进行卡紧，此时压力传感凸块感受压力并发送信号到控制系统，控制系统才会将主机进行通电，在安装完成前，主机可以保证激光开关的关闭状态，因此不容易误开；使用结束后，将伸缩卡扣板拉起，并向外拉伸缩卡扣板，此时限位板体朝外使得卡接凸板与安装槽分开，于是可以将主机取出，方便主机进行安装和拆卸；上述方案中在安装槽板的正下方设置作用于主机的托板，托板通过连接杆安装于安装槽板上。

本发明所设计的手持激光熔覆设备，通过设置的定位组件使得安装部微调于活动枪头管内壁，从而调节尾端枪尖在活动枪头管的位置，即尾端枪尖可以露出于活动枪头管的底部，同时起到延长尾端枪尖的作用，这样在遇到一些深孔时，尾端枪尖插入后，在驱动机构驱动活动枪头管从枪头部中露出后更贴近于工作表面，从而能够更方便准确地进行作用；控制系统控制驱动机构，驱动机构驱动活动枪头管收缩于枪头部内或延长于枪头部外，尾端枪尖通过定位组件调节安装于活动枪头管上；在本方案中，通过控制系统来对驱动机构等部件进行控制，增加设备的可调性；使用前，先控制活动枪头管露出于枪头部，此时通过定位组件微调尾端枪尖的位置后，控制系统控制驱动机构使得活动枪头管和尾端枪尖收缩于枪头部中，此时设备如同一根铁棍，方便直接插入深孔，对于一些管道工件或者对于一些较为封闭的设备维修时，可以直接插入枪头部，插入时由于没有活动枪头管的阻挡，对于较小口径的孔也可以使用该设备，插入枪头部后，驱动机构再驱动活动枪头管露出并贴近于需要进行维修的地方，此时再通过激光前等部件对工作表面进行维修处理；

本发明所设计的手持激光熔覆设备，通过设置的线夹包括两个金属夹持架，两个金属夹持架分别夹持金属的工件两端时，两个夹持架和工件之间形成通路，在两个夹持架的安装处设置自动开关，在两个夹持架夹持工件时形成通路自动打开，即连通激光开关和装置的线路，使用后两个夹持架取消夹持，即自动开关关闭使得激光开关盒装置的线路形成断路。通过线夹的工作状态自动开关控制激光的开关，在线夹未夹持工件时激光器无法打开，因而防止了激光器误开造成机器损伤。

附图说明

图1是增加预设组件后的整体结构示意图；

图2是枪头部截面处的侧视图；

图3是调节内枪头的结构示意图；

图4是防护安装部和活动枪头管处结构的爆炸图；

图5是安装部的结构示意图；

图6是送料部的结构示意图；

图7是送料集成部结构示意图；

图8是图3中A处的放大结构示意图；

图9是该熔覆设备带底轮状态的整体结构示意图；

图10是图1另一个角度的结构示意图；

图11是图1另一个角度的结构示意图；

图12是升降台架处的结构示意图；

图13是图12其中一个角度的部分结构示意图；

图14是图13中卡接凸板处的结构示意图。

图中：1、主机顶盖；2、散热部；3、移动部；4、主机；5、收纳部；6、集合管路；7、枪头部；8、枪身；9、手持部；10、送料机构；11、折射镜片；12、防护安装部；13、定位套；14、活动枪头管；16、定位孔；17、枪尖部；18、送料尾端；19、保护管；20、送料部；21、第一送料导向部；22、第二送料导向部；23、第二送料集成部；24、第一送料集成部；25、安装部；26、预定位凸起；27、预定位卡扣；28、定位口；29、同步带；30、第一丝杆滑台；31、主动轮电机箱体；32、第二丝杆滑台；33、安装架；34、连接平板一；35、内置滑杆；36、连接平板二；37、第三丝杆滑台；38、第四丝杆滑台；39、限位滚轮；40、升降台架；41、滚轮限位槽；42、安装槽板；43、安装槽；44、导向杆；45、定位套体；46、安装槽口；47、限位板体；48、弹簧；49、活动杆；50、卡接凸板；51、压力传感凸块；52、伸缩卡扣板；53、卡扣板活动槽；54、固定限位板；55、丝杆升降部；56、电动导轨；57、滑杆。

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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1-11所示，本实施例所描述的手持激光熔覆设备，包括主机4，主机4包括送料机构10、控制系统、激光器和集合管路6，集合管路6上安装激光枪，激光枪包括手持部9、枪身8和枪头部7，枪头部7上开有枪头管安装口，枪头部7内壁对应安装口处设置有折射镜片11，安装口内壁贴合安装有活动枪头管14，枪头部7的外端部和活动枪头管14之间设置有驱动机构，驱动机构连接控制系统，且驱动机构驱动活动枪头管14在枪头部7中上下移动，枪头部7内部在折射镜片11和安装口之间形成的一条直线上设置有防护安装部12，防护安装部12包括顶部的定位套13，定位套13安装于枪头部7内部的中上部，防护安装部12底部设置有保护管19，活动枪头管14内壁设置有定位组件，通过定位组件在活动枪头管14上安装有安装部25、送料部20和枪尖部17，由安装部25、送料部20和枪尖部17组成形成激光枪的尾端枪尖，保护管19底部的部分插入活动枪头管14顶端的中心处；显然设备运行时，激光会通过保护管19的内部进行作用，减少激光对于其周围部件的作用；主机4底部设置有可拆卸的移动部3，移动部3可以是滚轮；

定位组件包括安装于活动枪头管14内壁的多个预定位卡扣27，安装部25外部设置有对应的预定位凸起26，安装部25外壁上位于预定位凸起26的正上方设置有定位口28，且活动枪头管14上开有贯穿的定位孔16，通过定位孔16插入沉头螺钉，沉头螺钉螺纹连接于定位口28将安装部25定位，上述定位孔16设置为长槽口状的贯穿孔，预定位卡扣27设置为两端开口小、中部开口大的卡扣；预定位凸起26可以设置为圆柱杆和橡胶球的组合体，预定位凸起26由预定位卡扣27底部端口处插入，当然此处不仅限于圆柱杆和橡胶球的组成，也可以是任意能够配合于预定位卡扣27的凸起，预定位凸起26插入时接触预定位卡扣27的端部，端部开口小具有较大阻力，预定位凸起26的橡胶球处形变配合插入，插入口橡胶球恢复，使得安装部25即使松开也可以自动定位与预定位卡扣27的底部，安装部25通过预定位凸起26上下调节与预定位卡扣27中，根据实际工作的工作孔直径，选择适合的安装部25的安装位置，并通过定位口28定位固定；

因而该熔覆设备在使用前，可以通过定位组件使得安装部25微调于活动枪头管14内壁，从而调节尾端枪尖在活动枪头管14的位置，即尾端枪尖可以露出于活动枪头管14的底部，同时起到延长尾端枪尖的作用，这样在遇到一些深孔时，尾端枪尖插入后，在驱动机构驱动活动枪头管14从枪头部7中露出后更贴近于工作表面，从而能够更方便准确地进行作用；

该熔覆设备在使用时，控制系统先控制驱动机构，驱动机构驱动活动枪头管14收缩于枪头部7内，尾端枪尖通过定位组件调节安装于活动枪头管14上；在本方案中，通过控制系统来对驱动机构等部件进行控制，增加设备的可调性；使用前，先控制活动枪头管14露出于枪头部7，此时通过定位组件微调尾端枪尖的位置后，控制系统控制驱动机构使得活动枪头管14和尾端枪尖收缩于枪头部7中，此时设备如同一根铁棍，方便直接插入深孔，对于一些管道工件或者对于一些较为封闭的设备维修时，可以直接插入枪头部7，插入时由于没有活动枪头管14的阻挡，对于较小口径的孔也可以使用该设备，插入枪头部7后，驱动机构再驱动活动枪头管14露出并贴近于需要进行维修的地方，此时再通过激光前等部件对工作表面进行维修处理；

在上述方案的基础上，活动枪头管14收缩于枪头部7内侧时是垂直地移动，即此时激光器发出的激光通过折射镜片11的折射后依旧可以通过尾端枪尖处进行射出，此时在折射镜片11边缘上设置激光测距传感器(当然也可以在活动枪头管14的端部设置激光测距传感器)，以管道为例，当枪头部7插入管道后，激光测距传感器持续多次发射出激光到工件表面，如果工件表面未出现裂痕等损伤(即正常部位)，此时激光测距传感器感知的返回时间和实际距离就变化不大，控制系统不必做出反应；而在有裂痕的部位，激光射出后返回时间会明显增加，且裂痕一般不会只是一点，而是一片，因此激光测距传感器可以持续感知到返回时间差别较大，此时也就可以认定此处为需要修理的部位，就可以发送信号给控制系统，控制系统自动控制驱动机构启动，使得活动枪头管14伸出，这样就解决了在管道内部的裂痕修复时无法看清内部环境的问题；显然，在需要维修的工件表面处也是不平滑的，使用时由于磨损管道的厚度会有细微的差距，但是这样的差距一般不会太大，此时激光测距传感器运行时感知到的激光返回时间与磨损小的管壁处感知到的激光返回时间差别很小，此时控制系统判定为正常状态，经过上述的操作，即使在看不到管道内壁的前提下，依旧可以准确地找到实际修复的位置。在实际使用时，显然使用者对管道内需要修复的位置有一个大体的认识，因此在枪头部7插入到使用者感知的位置时，上述的激光测距传感器才会开始工作，从而减少传感器的使用次数，从而增加寿命；且在本方案中，显然对于实际距离并不需要精确地计算，只要传感器能够感知到激光返回的时间差就可以选择使用，因而降低了对于激光测距传感器的精度需求，从而能够降低成本；手持使用该设备时，如图9所示，直接通过手持部9拿起激光枪进行使用，配合底部移动部3进行移动使用，图9所示的集合管路6是可以弯曲的，与正常的电线类似。

本实施例中，送料部20包括第一送料导向部21和第二送料导向部22，送料部20包括第一送料导向部21和第二送料导向部22，第一送料导向部21的顶部和第二送料导向部22的顶部分别设置有第一送料集成部24和第二送料集成部23，第一送料集成部24和第二送料集成部23均通过弹性管道连接于集合管路6，此处弹性管道可以是两端设置有连接结构的橡胶管，且通过集合管路6连接于送料机构10，送料部20的底部设置有送料尾端18，送料尾端18底部设置出料口，出料口位于枪尖部17的周围；如图3、6、7所示，送料部由第一送料导向部21和第二送料导向部22等多个导料口，当然不仅限于两个送料导向部，也可以是三个，且多个送料导向部都有对应的送料集成部，通过送料集成部连接送料机构10，即在使用时，可以有送料机构10同时送入多种粉末，因而可以实现多种不同的维修需求；通过如第一送料集成部24和第二送料集成部23的集合作用后，送料通路能够更加方便适应于该设备的调节，在设备调节枪头部7中的活动枪头管14时送料操作更加稳定。

本实施例中，主机4包括顶部的主机顶盖1，主机顶盖1上安装送料机构10，主机1还包括底部的移动部3，移动部3设置为四个万向轮，通过移动部的设置方便装置移动；

主机4侧面和顶面设置有收纳部5，收纳部5设置为两块弧形板，两个弧形板之间与对应的部分集合管路6之间形成过盈配合，在使用结束后，通过收纳部5对集合管路6和激光枪进行收纳处理，收纳对于激光枪是较为重要的，能够保护集合管路和激光枪在不使用时不容易被踩踏或者弯曲，减少设备内部部件的损伤；

送料机构10为送粉设备，且输送25um-150um大小的合金粉末，送粉设备的粉筒的容量为5KG，送粉量60g-1500g/min，送粉量通过控制系统控制。

本实施例中，控制系统包括控制面板，控制面板上设置有总开关和旋钮开关，旋钮开关设置有待机、熔覆、焊接、切割四个档位；

先启动总开关后，当旋钮开关置于不同的功能位置，设备进入到相应的工作状态；控制面板上设置有显示屏，显示屏显示激光功率、频率、脉宽、送气量、送气时间、送粉量等工艺参数。

控制系统在启动总开关后，当旋钮开关置于待机档位时，设备启动，不发射激光；当旋钮开关置于熔覆档位时，设备启动，发射激光光斑尺寸调整为1.5-3.0mm；当旋钮开关置于焊接档位时，设备启动，发射激光光斑尺寸为1.0-2.0mm；当旋钮开关置于切割档位时，设备启动，发射激光光斑尺寸调整为0.2-0.8mm。

本实施例中，激光枪还包括QBH接头、准直镜片、聚焦镜片、保护镜片、水路、气路、连接管、激光开关、线夹和激光喷嘴，折射镜片设置为120度的折射镜片；

上述线夹、激光开关与控制系统相连，线夹设置于枪身8的工作端部，线夹是可拆卸安装的，如通过螺钉进行安装，线夹夹持工件并发出信号给控制系统，控制系统控制激光开关连接到线路中，即此时激光开关才可以通过再次按键进行打开；在线夹未夹持工件，控制系统控制激光开关与装置的线路之间断路，无法打开；在活动枪头管14收纳于枪头部7内时，上述线夹也位于枪头部7内壁中。

线夹包括两个对应的金属夹持架，两个金属夹持架分别夹持金属工件两端时，两个夹持架和工件之间形成通路，在两个夹持架的安装处设置自动开关，在两个夹持架夹持工件时形成通路自动打开，即连通激光开关和装置的线路，使用后两个夹持架取消夹持，即自动开关转为关闭使得激光开关盒装置的线路形成断路。通过线夹的工作状态自动开关控制激光的开关，在线夹未夹持工件时激光器无法打开，因而防止了激光器误开造成机器损伤。

本实施例中，该熔覆设备还包括底部的预设组件，预设组件包括第一丝杆滑台30、第二丝杆滑台32、第三丝杆滑台37和第四丝杆滑台38，其中第二丝杆滑台32和第三丝杆滑台37组成为平移驱动部，第一丝杆滑台30底部设置有滑块与第一丝杆滑台32配合传动，第四丝杆滑台38底部设置有连接平板，连接平板底部设置有滑块，连接平板底部的滑块对应安装于第三丝杆滑台37上进行传动，连接平板包括连接平板一34和连接平板二36，连接平板一34和连接平板二36之间设置有内置伸缩杆35，内置伸缩杆35可以设置为具有定位功能的电控伸缩杆，由上述连接平板一34、连接平板二36和内置伸缩杆35以及上述三者上方的所有部件组成为平移部，第一丝杆滑台30上的滑块设置有张紧轮，第一丝杆滑台30一端部设置有主动轮电机箱体31和主动轮，第四丝杆滑台38上的滑块顶部设置有从动轮，由主动轮、从动轮和张紧轮处设置有同步带29，在第一丝杆滑台30侧面和第四丝杆滑台38端部之间的同步带部分设置有安装架33和升降台架40，升降台架40和安装架33中的部分与同步带29进行固定定位，可以用螺钉等进行固定，主机1安装于升降台架40的顶部，安装架33底部设置有限位滚轮39，连接板一34上设置有对应限位滚轮39的滚轮限位槽41，在安装架33倍同步带29驱动移动时，限位滚轮39在滚轮限位槽41中移动限位，以保证稳定支撑；上述的第一丝杆滑台30侧面和第四丝杆滑台38端部之间的位置即为安装架33和升降台架40的限位范围；主机1的顶部设置有电动导轨56，电动导轨56的顶部设置有滑杆57，滑杆顶部设置有固定夹，固定夹可采用电动固定的夹子，也可以采用手动螺丝拧紧的夹子，固定夹夹持激光枪的末端，可以夹持原有的手持部，使用时电动导轨56驱动滑杆57使得激光枪朝向平移部的外部，即使得激光枪朝向所需要修复的工件处；在主动轮、从动轮和张紧轮三者固定和驱动同步带29时，通过第一丝杆滑台30和第四丝杆滑台38两者的丝杆传动，使两者的滑块带动对应的张紧轮和从动轮进行移动和张紧，如图1所示，第四丝杆滑台38朝左移动滑块，此时第一丝杆滑台30上的张紧轮就需要拉紧传送带，第一丝杆滑台30做出相应的移动，此处由第一丝杆滑台30和第四丝杆滑台38两者控制同步带29进行可调的控制变化，配合连接平板一34和连接平板二36之间设置的内置伸缩杆35的调节，能够控制安装架33在第一丝杆滑台30侧面和第四丝杆滑台38端部之间限制范围内移动；于是在上述的预设组件使用时，该手持熔覆设备的主机1将固定于升降台架40上，且可以通过升降台架40调节该熔覆设备的总体高度；由第一丝杆滑台32和第三丝杆滑台37以及连接板所组成的整体安装于工作区域，在主机1上的电动导轨56和固定夹将激光枪进行夹持固定，上述电动导轨56和固定夹均可进行拆卸，激光枪固定在固定夹后，电动导轨可以控制激光枪向外移动至预设位置；此时将预设组件安装于工作区域的固定位置，通过第一丝杆滑台30和第三丝杆滑台37控制对平移部进行位置调节，将激光枪送到实际修复工件的预定位置；此时通过连接平板一34、连接平板二36和内置伸缩杆35的调节，调节第一丝杆滑台30侧面和第四丝杆滑台38之间的距离，在这个调节过程中第一丝杆滑台30和第四丝杆滑台38中的丝杆开始转动，对应的从动轮和张紧轮也会进行重新定位并将同步带29保持拉紧状态，此时主动轮电机箱体31在运行时，主动轮带着同步带在第一丝杆滑台30侧面和第四丝杆滑台38之间的限制范围内往返移动，带动激光枪进行往返移动，即，在使用时激光枪对于修复区域进行自动化的均匀熔覆修复操作，相比于人工操作，由丝杆以及上述内置伸缩杆35的自动调节更加精确，因而使得该熔覆设备可以应对一些需要精确操作的工件上进行使用。

本实施例中，如图12所示，升降台架40包括安装架33顶部设置的丝杆升降部55和导向杆44，丝杆升降部55、导向杆44和升降台架40的外部设置有定位套体45，丝杆升降部55与升降台架40通过丝杆传动使得升降台架40在定位套体45内升降，升降时通过导向杆44的导向保证稳定，方便调节主机4安装后的高度；在上述的方案中，自动识别工件的修复位置可以有两种方法：一是提前测量修复位置的具体坐标，通过输入对应程序数值进行修复操作；二是通过在折射镜片11上设置的激光测距传感器进行自动识别，自动识别时，对于表面平整的工件只需进行范围扫描可以简单地进行修复，而遇到管道工件修复时，激光测距传感器就不能只进行简单的扫描，此时的方法是，管道在侧边上一条直线上的深度是一致的，因此通过对管道侧边上一条直线上先进行修复，再旋转管道，对相连的侧边进行修复，如此多次操作即可自动完成修复操作。

本实施例中，如图12-14所示，升降台架40的顶部设置有快换组件，主机4上设置有对应快换组件的安装槽43，快换组件包括安装槽板42，安装槽板42的中部设置有贴合主机4底部的安装槽口46(图12、13中主机4用长方体代替示意)，安装槽板42底部设置有固定限位板54，固定限位板54上插接设置有活动杆49，活动杆49内侧设置有弹簧48和限位板体47，限位板体47固定于活动杆49上，且活动杆49内侧一端固定安装有卡接凸板50，卡接凸板50由一个矩形板和一截面为等腰梯形的板体拼接而成，限位板体47的顶部设置有伸缩卡扣板52，伸缩卡扣板52为底部可伸缩的T型架子，伸缩卡扣板52顶部穿过安装槽板42，安装槽板42上对应开有卡扣板活动槽53，安装槽板42的顶部设置有对应伸缩卡扣板52的活动槽和压力传感凸块51，压力传感凸块51即凸块上安装压力传感器以方便进行卡接和读取压力数据，压力传感凸块51连接于控制系统；使用时主机4由安装槽板42的安装槽口46处插入，插入时由于主机4重力作用，主机4底部作用于卡接凸板50，卡接凸板50内侧等腰梯形的斜面进行导向使得卡接凸板50朝固定限位板54一侧进行移动，此时弹簧48压缩，在主机4上的安装槽43移动至对应卡接凸板50的位置时，弹簧48复位使得卡接凸板50卡接到安装槽43内，此时在两侧均设置有相同的卡接凸板50，两侧的卡接凸板50就会将主机4进行卡紧定位，配合安装槽板42的安装槽口46，使得主机4位置稳定地固定，此时伸缩卡扣板52按下，伸缩卡扣板52会卡接于压力传感凸块51的内侧，在弹簧48的复位作用下，伸缩卡扣板52作用于压力传感凸块51进行卡紧，此时压力传感凸块51感受压力并发送信号到控制系统，控制系统才会将主机4进行通电，在安装完成前，主机4可以保证激光开关的关闭状态，因此不容易误开；使用结束后，将伸缩卡扣板52拉起，并向外拉伸缩卡扣板52，此时限位板体47朝外使得卡接凸板50与安装槽43分开，于是可以将主机4取出，方便主机4进行安装和拆卸；上述方案中在安装槽板42的正下方设置作用于主机4的托板，托板通过连接杆安装于安装槽板42上。

本实施例在实施时，预定位凸起26设置为圆柱杆和橡胶球的组合体，预定位凸起26由预定位卡扣27底部端口处插入，预定位凸起26插入时接触预定位卡扣27的端部，端部开口小具有较大阻力，预定位凸起26的橡胶球处形变配合插入，插入口橡胶球恢复，使得安装部25即使松开也可以自动定位与预定位卡扣27的底部，安装部25通过预定位凸起26上下调节与预定位卡扣27中，根据实际工作的工作孔直径，选择适合的安装部25的安装位置，并通过定位口28定位固定；该熔覆设备在使用前，通过定位组件使得安装部25微调于活动枪头管14内壁，从而调节尾端枪尖在活动枪头管14的位置，即尾端枪尖可以露出于活动枪头管14的底部，同时起到延长尾端枪尖的作用，这样在遇到一些深孔时，尾端枪尖插入后，在驱动机构驱动活动枪头管14从枪头部7中露出后更贴近于工作表面，从而能够更方便准确地进行作用；控制系统控制驱动机构，驱动机构驱动活动枪头管14收缩于枪头部7内或延长于枪头部7外，尾端枪尖通过定位组件调节安装于活动枪头管14上；在本方案中，通过控制系统来对驱动机构等部件进行控制，增加设备的可调性；使用前，先控制活动枪头管14露出于枪头部7，此时通过定位组件微调尾端枪尖的位置后，控制系统控制驱动机构使得活动枪头管14和尾端枪尖收缩于枪头部7中，此时设备如同一根铁棍，方便直接插入深孔，对于一些管道工件或者对于一些较为封闭的设备维修时，可以直接插入枪头部7，插入时由于没有活动枪头管14的阻挡，对于较小口径的孔也可以使用该设备，插入枪头部7后，驱动机构再驱动活动枪头管14露出并贴近于需要进行维修的地方，此时再通过激光前等部件对工作表面进行维修处理；送料部由第一送料导向部21和第二送料导向部22等多个导料口，当然不仅限于两个送料导向部，也可以是三个，且多个送料导向部都有对应的送料集成部，通过送料集成部连接送料机构10，即在使用时，可以有送料机构10同时送入多种粉末，因而可以实现多种不同的维修需求；通过如第一送料集成部24和第二送料集成部23的集合作用后，送料通路能够更加方便适应于该设备的调节，在设备调节枪头部7中的活动枪头管14时送料操作更加稳定；在使用结束后，通过收纳部5对集合管路6和激光枪进行收纳处理，能够保护集合管路和激光枪在不使用时不容易被踩踏或者弯曲，减少设备内部部件的损坏；线夹包括两个金属夹持架，两个金属夹持架分别夹持金属的工件两端时，两个夹持架和工件之间形成通路，在两个夹持架的安装处设置自动开关，在两个夹持架夹持工件时形成通路自动打开，即连通激光开关和装置的线路，使用后两个夹持架取消夹持，即自动开关关闭使得激光开关盒装置的线路形成断路。通过线夹的工作状态自动开关控制激光的开关，在线夹未夹持工件时激光器无法打开，因而防止了激光器误开造成机器损伤。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种手持激光熔覆设备，包括主机(4)，主机(4)包括送料机构(10)、控制系统、激光器和集合管路(6)，集合管路(6)上安装激光枪，其特征在于，激光枪包括手持部(9)、枪身(8)和枪头部(7)，枪头部(7)上开有枪头管安装口，枪头部(7)内壁对应安装口处设置有折射镜片(11)，安装口内壁贴合安装有活动枪头管(14)，枪头部(7)的外端部和活动枪头管(14)之间设置有驱动机构，驱动机构连接控制系统，且驱动机构驱动活动枪头管(14)在枪头部(7)中上下移动，枪头部(7)内部在折射镜片(11)和安装口之间形成的一条直线上设置有防护安装部(12)，防护安装部(12)包括顶部的定位套(13)，定位套(13)安装于枪头部(7)内部的中上部，防护安装部(12)底部设置有保护管(19)，活动枪头管(14)内壁设置有定位组件，通过定位组件在活动枪头管(14)上安装有安装部(25)、送料部(20)和枪尖部(17)，由安装部(25)、送料部(20)和枪尖部(17)组成形成激光枪的尾端枪尖，保护管(19)底部的部分插入活动枪头管(14)顶端的中心处；

定位组件包括安装于活动枪头管(14)内壁的多个预定位卡扣(27)，安装部(25)外部设置有对应的预定位凸起(26)，安装部(25)外壁上位于预定位凸起(26)的正上方设置有定位口(28)，且活动枪头管(14)上开有贯穿的定位孔(16)，通过定位孔(16)插入沉头螺钉，沉头螺钉螺纹连接于定位口(28)将安装部(25)定位，定位孔(16)设置为长槽口状的贯穿孔，预定位卡扣(27)设置为两端开口小、中部开口大的卡扣；预定位凸起(26)设置为圆柱杆和橡胶球的组合体，预定位凸起(26)由预定位卡扣(27)底部端口处插入，插入时具有阻力，预定位凸起(26)的橡胶球处形变配合插入，插入口橡胶球恢复，使得安装部(25)松开后自动定位于预定位卡扣(27)的底部，安装部(25)通过预定位凸起(26)上下调节与预定位卡扣(27)中，根据实际工作的工作孔直径，选择适合的安装部(25)的安装位置，并通过定位口(28)定位固定；

折射镜片(11)处设置有激光测距传感器，且激光测距传感器与控制系统相连；

控制系统控制驱动机构，驱动机构驱动活动枪头管(14)收缩于枪头部(7)内或延长于枪头部(7)外，尾端枪尖通过定位组件调节安装于活动枪头管(14)上。

2.根据权利要求1所述的手持激光熔覆设备，其特征在于，送料部(20)包括第一送料导向部(21)和第二送料导向部(22)，送料部(20)包括第一送料导向部(21)和第二送料导向部(22)，第一送料导向部(21)的顶部和第二送料导向部(22)的顶部分别设置有第一送料集成部(24)和第二送料集成部(23)，第一送料集成部(24)和第二送料集成部(23)均通过弹性管道连接于集合管路(6)，且通过集合管路(6)连接于送料机构(10)。

3.根据权利要求2所述的手持激光熔覆设备，其特征在于，送料部(20)的底部设置有送料尾端(18)，送料尾端(18)底部设置出料口，出料口位于枪尖部(17)的周围。

4.根据权利要求1所述的手持激光熔覆设备，其特征在于，主机(4)包括顶部的主机顶盖(1)，主机顶盖(1)上安装送料机构(10)，主机(1)还包括底部的移动部(3)，移动部(3)设置为四个万向轮。

5.根据权利要求1所述的手持激光熔覆设备，其特征在于，主机(4)侧面和顶面设置有收纳部(5)，收纳部(5)设置为两块弧形板，两个弧形板之间与对应的部分集合管路(6)之间形成过盈配合。

6.根据权利要求1-5任一项所述的手持激光熔覆设备，其特征在于，送料机构(10)为送粉设备，且输送25um-150um大小的合金粉末，送粉设备的粉筒的容量为5KG，送粉量60g-1500g/min，送粉量通过控制系统控制；

控制系统包括控制面板，控制面板上设置有总开关和旋钮开关，旋钮开关设置有待机、熔覆、焊接、切割四个档位；

先启动总开关后，当旋钮开关置于不同的功能位置，设备进入到相应的工作状态；控制面板上设置有显示屏，显示屏显示激光功率、频率、脉宽、送气量、送气时间、送粉量等工艺参数；

控制系统在启动总开关后，当旋钮开关置于待机档位时，设备启动，不发射激光；当旋钮开关置于熔覆档位时，设备启动，发射激光光斑尺寸调整为1.5-3.0mm；当旋钮开关置于焊接档位时，设备启动，发射激光光斑尺寸为1.0-2.0mm；当旋钮开关置于切割档位时，设备启动，发射激光光斑尺寸调整为0.2-0.8mm。

7.根据权利要求1所述的手持激光熔覆设备，其特征在于，激光枪还包括激光开关、线夹和激光喷嘴，折射镜片设置为120度的折射镜片；

线夹、激光开关与控制系统相连，线夹设置于枪身(8)的工作端部，线夹夹持工件并发出信号给控制系统，控制系统控制激光开关连接到线路中，激光开关通过再次按键进行打开；在线夹未夹持工件，激光开关与装置的线路之间断路，无法打开；在活动枪头管(14)收纳于枪头部(7)内时，上述线夹也位于枪头部(7)内壁中；

线夹包括两个对应的金属夹持架，两个金属夹持架分别夹持金属的工件两端时，两个夹持架和工件之间形成通路，在两个夹持架的安装处设置自动开关，在两个夹持架夹持工件时形成通路自动打开，即连通激光开关和装置的线路；使用后两个夹持架取消夹持，即自动开关关闭使得激光开关盒装置的线路形成断路。

8.根据权利要求1所述的手持激光熔覆设备，其特征在于，还包括底部的预设组件，预设组件包括第一丝杆滑台(30)、第二丝杆滑台(32)、第三丝杆滑台(37)和第四丝杆滑台(38)，第二丝杆滑台(32)和第三丝杆滑台(37)组成为平移驱动部，第一丝杆滑台(30)底部设置有滑块与第一丝杆滑台(32)配合传动，第四丝杆滑台(38)底部设置有连接平板，连接平板底部设置有滑块，连接平板底部的滑块对应安装于第三丝杆滑台(37)上进行传动，连接平板包括连接平板一(34)和连接平板二(36)，连接平板一(34)和连接平板二(36)之间设置有内置伸缩杆(35)，由连接平板一(34)、连接平板二(36)和内置伸缩杆(36)以及上述三者上方的所有部件组成为平移部，第一丝杆滑台(30)上的滑块设置有张紧轮，第一丝杆滑台(30)一端部设置有主动轮电机箱体(31)和主动轮，第四丝杆滑台(38)上的滑块顶部设置有从动轮，由主动轮、从动轮和张紧轮处设置有同步带(29)，在第一丝杆滑台(30)侧面和第四丝杆滑台(38)端部之间的同步带部分设置有安装架(33)和升降台架(40)，升降台架(40)和安装架(33)中的部分与同步带(29)进行固定定位，主机(1)安装于升降台架(40)的顶部，安装架(33)底部设置有限位滚轮(39)，连接板一(34)上设置有对应限位滚轮(39)的滚轮限位槽(41)；上述的第一丝杆滑台(30)侧面和第四丝杆滑台(38)端部之间的位置即为安装架(33)和升降台架(40)的限位范围；

主机(1)的顶部设置有电动导轨(56)，电动导轨(56)的顶部设置有滑杆(57)，滑杆(57)顶部设置有固定夹，固定夹夹持激光枪的末端，使用时电动导轨驱动滑杆使得激光枪朝向平移部的外部。

9.根据权利要求1所述的手持激光熔覆设备，其特征在于，升降台架(40)包括安装架(33)顶部设置的丝杆升降部(55)和导向杆(44)，丝杆升降部(55)、导向杆(44)和升降台架(40)的外部设置有定位套体(45)。

10.根据权利要求9所述的手持激光熔覆设备，其特征在于，升降台架(40)的顶部设置有快换组件，主机(4)上设置有对应快换组件的安装槽(43)，快换组件包括安装槽板(42)，安装槽板(42)的中部设置有贴合主机(4)底部的安装槽口(46)，安装槽板(42)底部设置有固定限位板(54)，固定限位板(54)上插接设置有活动杆(49)，活动杆(49)内侧设置有弹簧(48)和限位板体(47)，限位板体(47)固定于活动杆(49)上，且活动杆(49)内侧一端固定安装有卡接凸板(50)，卡接凸板(50)由一个矩形板和一截面为等腰梯形的板体拼接而成，限位板体(47)的顶部设置有伸缩卡扣板(52)，伸缩卡扣板(52)为底部可伸缩的T型架子，伸缩卡扣板(52)顶部穿过安装槽板(42)，安装槽板(42)上对应开有卡扣板活动槽(53)，安装槽板(42)的顶部设置有对应伸缩卡扣板(52)的活动槽和压力传感凸块(51)，压力传感凸块(51)连接于控制系统。

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