CN115074722A - 一种手持式激光熔覆头装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光熔覆领域，具体为一种手持式激光熔覆头装置，包括手持式枪体、聚焦反射镜安装座、聚焦反射镜、分粉块、保护镜模块、连接柱、硬质合金管、送粉嘴；聚焦反射镜安装座固连在手持式枪体上，聚焦反射镜安装在聚焦反射镜安装座孔内，分粉块固连在手持式枪体上，保护镜模块固连在手持式枪体上，送粉嘴通过连接柱与保护镜模块连接，硬质合金管与送粉嘴内孔过盈配合连接。本发明具有结构小巧，使用灵活，操作稳定可靠，能承受高功率激光；因此，对一些不规则零部件或零部件的特殊部位，能快速且便捷进行激光熔覆操作；在激光熔覆市场上填补了手持激光熔覆的市场空白。

Description

一种手持式激光熔覆头装置

技术领域

本发明涉及激光熔覆领域，具体为一种手持式激光熔覆头装置。

背景技术

目前，激光熔覆受激光技术的制约，激光熔覆设备的体积较大，大多激光熔覆头装置，都需要固定在专用的设备机器上，且使用范围受到了限制，而且占用空间大，较笨重，使用不灵活，因此，对一些不规则零部件或零部件的特殊部位，不方便或不能进行激光熔覆操作。

目前，手持激光焊机已在市场上出现并得到应用，但是，手持激光熔覆市场上只出现很小一部分应用，同时适用的激光功率小，适用于功率1500w以下的激光器；由于是手持式，整体手持的位置的尺寸不能太大，所以通光孔尺寸也不会太大，基本上在直径18mm左右，因此准直的焦距比较短，在50mm左右，同时聚焦的焦距不会太长，太长的话结构会做的很长，一般聚焦焦距在100mm到150mm，因此焦点光斑相比光纤端的光斑放大2到3倍，光纤端的光斑一般市场上有0.01mm、0.06mm、0.1mm等，因此焦点光斑比较小；同时市场上出现的手持熔覆头装置的送粉嘴是固定式的，不能调节焦点相对位置。

公告号CN 215050697 U所述的一种手持式激光熔覆结构的喷嘴基体螺纹连接在焊枪本体上，通过其阐述，不具有轴向调节距离的功能；CN 215050697 U所述的一种手持式激光熔覆结构的焊枪本体内设有聚焦镜和保护镜，通过其阐述，聚焦镜是位置固定不变的，反射光线的线路是固定不变的，因此不具有调节焦点光斑的相对位置；公告号CN215050697 U所述的一种手持式激光熔覆结构的喷嘴，通过其阐述，不具有水冷结构，虽然焊枪本体内有水冷，但是喷嘴在没有水冷的情况下，仅通过接触来传到热量来达到冷却的工况明显不适用于高功率的激光熔覆作业，因此需要提出一种手持式激光熔覆头装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种手持式激光熔覆头装置，以解决上述背景技术中提出的激光熔覆受激光技术的制约，激光熔覆设备的体积较大，大多激光熔覆头装置，都需要固定在专用的设备机器上，且使用范围受到了限制，而且占用空间大，较笨重，使用不灵活，因此，对一些不规则零部件或零部件的特殊部位，不方便或不能进行激光熔覆操作的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种手持式激光熔覆头装置，包括手持式枪体、聚焦反射镜安装座、聚焦反射镜、分粉块、保护镜模块、连接柱和硬质合金管以及送粉嘴，所述聚焦反射镜安装座固连在所述手持式枪体上，所述聚焦反射镜安装在所述聚焦反射镜安装座孔内，所述分粉块固连在所述手持式枪体上，所述保护镜模块固连在所述手持式枪体上，所述送粉嘴通过所述连接柱与所述保护镜模块连接，所述硬质合金管与所述送粉嘴内孔过盈配合连接。

本发明的进一步改进在于：所述聚焦反射镜的反射面与中心线成60°夹角。

本发明的进一步改进在于：所述聚焦反射镜相对中心轴线具有±10°的旋转调节范围。

本发明的进一步改进在于：所述送粉嘴内部设计有环形水冷，设置所述环形水冷可以使得冷却速度加快。

本发明的进一步改进在于：所述分粉块内部为一分二的Y型通道。

本发明的进一步改进在于：所述连接柱具有轴向±10mm的调节范围。

本发明的有益效果是：

1.本发明结构小巧，使用灵活，操作稳定可靠，能承受高功率激光，对一些不规则零部件或零部件的特殊部位，能快速且便捷进行激光熔覆操作，通过在所述聚焦反射镜相对中心轴线设置具有±10°的旋转调节范围，可以使得整体装置具有轴向调节距离的功能；

2.所述聚焦镜的位置是可以进行变动的，所以反射光线的线路是可以根据需要变动的，因此具有调节焦点光斑的相对位置的作用；

3.通过在所述送粉嘴内部设有环形水冷，使得冷却速度快并且使得装置具有水冷结构，适用于高功率的激光熔覆作业。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为本发明的手持式激光熔覆头装置主视外观结构示意图；

图2为本发明的手持式激光熔覆头装置左视外观结构示意图；

图3为本发明的手持式激光熔覆头装置俯视外观结构示意图；

图4为本发明的手持式激光熔覆头装置等轴测外观结构示意图；

图5为本发明的光线反射角度示意图；

图6为本发明的聚焦反射镜角度调节范围示意图；

图7为本发明的送粉嘴内部水路图；

图8为本发明的分粉块Y型通道图；

图9为本发明的连接柱轴向调节范围示意图。

图中：1-手持式枪体、2-聚焦反射镜安装座、3-聚焦反射镜、4-分粉块、5-保护镜模块、6-连接柱、7-硬质合金管、8-送粉嘴。

具体实施方式

实施例一：

本发明提供的一种手持式激光熔覆头装置的结构如图1~图9所示，包括手持式枪体1、聚焦反射镜安装座2、聚焦反射镜3、分粉块4、保护镜模块5、连接柱6和硬质合金管7以及送粉嘴8，所述聚焦反射镜安装座2固连在手持式枪体上1，聚焦反射镜3安装在聚焦反射镜安装座2孔内，所述分粉块4通过固定方式连接在手持式枪体1上，所述保护镜模块5通过固定方式连接在手持式枪体1上，所述送粉嘴8通过所述连接柱6与所述保护镜模块5相连接，所述硬质合金管7与所述送粉嘴8的内孔通过过盈配合连接。

所述硬质合金管7采用高硬度，高耐磨的合金材料，硬质合金管7出粉内孔采用优异的加工工艺保证内孔光洁度达到Ra0.4以下，所述聚焦反射镜3的反射面与中心线成60°夹角，所述聚焦反射镜3相对中心轴线具有±10°的旋转调节范围，所述聚焦反射镜3的内部设计有水冷，能承受高功率激光，所述送粉嘴8内部设计有环形水冷，冷却速度快；所述分粉块4内部为一分二的Y型通道，设置为所述Y型通道可以使得分的粉可以均匀快速，所述连接柱6具有轴向-10mm的调节范围，可以起到调节的作用。

工作原理：

将激光光纤插入手持式枪体1的QBH接口，并锁紧，然后依次将水路、气路和粉路连接好，将冷却水路开启循环冷却，先打开激光器红光模式，用美纹纸贴在送粉嘴8的出光孔的表面上，观察红光光斑是否在送粉嘴8的出光孔的中心，若不在中心位置，松开固定聚焦反射镜3的螺栓，将聚焦反射镜3旋转转动调节，直至红光光斑在送粉嘴8的出光孔的中心位置，此时将固定聚焦反射镜3的螺栓锁紧，撕去送粉嘴8上的美纹纸，然后打开保护气，然后开启送粉，观察粉末汇聚点形成的区域面积是否略大于粉末汇聚点处的光斑面积，若不是，则旋松保护镜模块5上的夹筒，然后沿轴向调节连接柱6的位置，直至粉末汇聚点形成的区域面积略大于粉末汇聚点处的光斑面积，此时旋紧保护镜模块5上的夹筒，将连接柱6固定，然后切断送粉和保护气，手握手持式枪体1的手持位置，食指放置于手持式枪体1上的按钮开关上，将手持式激光熔覆头移动至待加工的零件处，食指按下手持式枪体1上的按钮并保持，此时通过手持式枪体1上的按钮处的信号控制来打开送粉、保护气和激光，此时就可以通过手持移动来进行熔覆作业，待熔覆作业完成后，然后松开手持式枪体1上的按钮，则关闭激光、送粉和保护气。

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或基本特征的情况下，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。

Claims (6)

1.一种手持式激光熔覆头装置，其特征在于：包括手持式枪体、聚焦反射镜安装座、聚焦反射镜、分粉块、保护镜模块、连接柱和硬质合金管以及送粉嘴，所述聚焦反射镜安装座固连在所述手持式枪体上，所述聚焦反射镜安装在所述聚焦反射镜安装座孔内，所述分粉块固连在所述手持式枪体上，所述保护镜模块固连在所述手持式枪体上，所述送粉嘴通过所述连接柱与所述保护镜模块连接，所述硬质合金管与所述送粉嘴内孔过盈配合连接。

2.根据权利要求1所述的一种手持式激光熔覆头装置，其特征在于：所述聚焦反射镜的反射面与中心线成60°夹角。

3.根据权利要求2所述的一种手持式激光熔覆头装置，其特征在于：所述聚焦反射镜相对中心轴线具有±10°的旋转调节范围。

4.根据权利要求1所述的一种手持式激光熔覆头装置，其特征在于：所述送粉嘴内部设计有环形水冷，冷却速度快。

5.根据权利要求1所述的一种手持式激光熔覆头装置，其特征在于：所述分粉块内部为一分二的Y型通道。

6.根据权利要求1所述的一种手持式激光熔覆头装置，其特征在于：所述连接柱具有轴向±10mm的调节范围。

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