CN117367351B - 激光熔覆机涂层厚度检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涂层厚度检测技术领域，公开了激光熔覆机涂层厚度检测设备，包括底座、夹持机构和加工机构；夹持机构，包括设置于底座两端的侧板，两个所述侧板上均设置有相对于侧板转动的旋转轴；加工机构，包括与侧板端部转动连接的位移丝杆，位移丝杆的中部螺纹连接有滑动座，滑动座上设置有用于检测待加工轴体直径的第一位移检测传感器，所述滑动座的两侧均设置有滑槽，滑槽滑动连接有升降板，升降板远离滑动座的一端设置有让位槽，让位槽的端部转动连接有第一转轴，第一转轴的中部固定连接偏转杆。本发明适用于激光熔覆机涂层厚度检测设备，涂层的加工以及厚度检测在一个设备中完成，不需要重复装夹，提高了检测精度。

Description

激光熔覆机涂层厚度检测设备

技术领域

本发明涉及涂层厚度检测技术领域，具体是激光熔覆机涂层厚度检测设备。

背景技术

激光熔覆技术是通过激光熔覆喷嘴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，在基层表面形成冶金结合的添料熔覆层。在对于加工成品进行质量检测时，常需要对于涂层的厚度进行检测处理。

对于一些轴体进行涂层厚度检测时，现有的一些设备需要将完成涂层加工的轴体安装到厚度检测装置上，重复装夹会导致由于装夹带来的误差，从而影响最终的厚度检测精度，因此需要对其进行改进。

发明内容

本发明提供激光熔覆机涂层厚度检测设备，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

激光熔覆机涂层厚度检测设备，包括底座、夹持机构和加工机构；

夹持机构，包括设置于底座两端的侧板，两个所述侧板上均设置有相对于侧板转动的旋转轴，旋转轴靠近底座中心的一端设置有三爪夹头，两个所述三爪夹头固定连接待加工轴体的两端；

加工机构，包括与侧板端部转动连接的位移丝杆，位移丝杆的中部螺纹连接有滑动座，滑动座上设置有用于检测待加工轴体直径的第一位移检测传感器，所述滑动座的两侧均设置有滑槽，滑槽滑动连接有升降板，升降板远离滑动座的一端设置有让位槽，让位槽的端部转动连接有第一转轴，第一转轴的中部固定连接偏转杆，两个所述偏转杆靠近底座的一端分别设置有熔覆喷头和第二位移检测传感器，所述滑动座远离底座的一侧设置有两端分别与两个升降板固定连接的升降框，升降框的中部设置有调节两侧的所述偏转杆角度的角度偏转驱动组件，所述升降框远离底座的一侧设置有调节升降板高度的升降驱动组件。

作为本发明的一种优选技术方案，一侧所述侧板转动连接旋转轴的中部，该侧板的侧面设置有第一驱动电机，第一驱动电机的输出轴固定连接第一锥齿轮，第一锥齿轮啮合连接第二锥齿轮，第二锥齿轮固定连接旋转轴的端部。

作为本发明的一种优选技术方案，远离第一驱动电机一侧的所述侧板上转动连接有旋转套，旋转套滑动连接旋转轴。

作为本发明的一种优选技术方案，所述侧板的顶部设置有第二驱动电机，第二驱动电机的输出轴固定连接第三锥齿轮，第三锥齿轮啮合连接第四锥齿轮，第四锥齿轮固定连接位移丝杆的端部。

作为本发明的一种优选技术方案，两个所述侧板相对的一侧分别固定连接导向柱的两端，导向柱的中部滑动连接滑动座。

作为本发明的一种优选技术方案，所述角度偏转驱动组件包括设置于升降框中部的支撑框，支撑框的中部转动连接有第二转轴，第二转轴的中部固定连接偏转板的中部，偏转板的端部转动连接支撑杆的一端，支撑杆的另一端转动连接偏转杆远离底座的一端。

作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑框的侧边设置有第三驱动电机，第三驱动电机的输出轴固定连接第五锥齿轮，第五锥齿轮啮合连接第六锥齿轮，第六锥齿轮固定连接第二转轴的端部。

作为本发明的一种优选技术方案，所述升降驱动组件包括设置于滑动座上的支撑架，支撑架远离滑动座的一端转动连接有螺纹套，螺纹套的中部螺纹连接升降丝杆的中部，升降丝杆的端部固定连接升降台，升降台远离升降丝杆的一侧固定连接支撑框。

作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑架上设置有第四驱动电机，第四驱动电机的输出轴固定连接第七锥齿轮，第七锥齿轮啮合连接第八锥齿轮，第八锥齿轮固定连接螺纹套。

本发明具有以下有益之处：

本发明适用于激光熔覆机涂层厚度检测设备，通过偏转杆的转动使得熔覆喷头和第二位移检测传感器分别与待加工轴体的外部进行接触，从而使得涂层的加工以及厚度检测在一个设备中完成，不需要重复装夹，提高了检测精度，并且由于第二位移检测传感器的高度是可调的，使得第二位移检测传感器每次检测的范围较小，从而可以选择范围较小精度较高的传感器，从而进一步提高检测的精度。

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，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为激光熔覆机涂层厚度检测设备的结构示意图。

图2为激光熔覆机涂层厚度检测设备的正视图。

图3为激光熔覆机涂层厚度检测设备中夹持机构的结构示意图。

图4为激光熔覆机涂层厚度检测设备中左侧侧板的结构示意图。

图5为激光熔覆机涂层厚度检测设备中右侧侧板的结构示意图。

图6为激光熔覆机涂层厚度检测设备中加工机构的结构示意图。

图7为激光熔覆机涂层厚度检测设备中滑动座的结构示意图。

图8为图7的右视图。

图9为激光熔覆机涂层厚度检测设备中角度偏转驱动组件的结构示意图。

图10为图9中A的局部放大示意图。

图11为图9中B的局部放大示意图。

图中：1、底座；2、夹持机构；3、加工机构；4、待加工轴体；5、旋转轴；6、三爪夹头；7、第一驱动电机；8、第一锥齿轮；9、第二锥齿轮；10、旋转套；11、位移丝杆；12、导向柱；13、第二驱动电机；14、第三锥齿轮；15、第四锥齿轮；16、滑动座；17、第一位移检测传感器；18、滑槽；19、升降板；20、让位槽；21、第一转轴；22、偏转杆；23、熔覆喷头；24、第二位移检测传感器；25、升降框；26、角度偏转驱动组件；27、升降驱动组件；28、支撑框；29、第二转轴；30、偏转板；31、支撑杆；32、支撑架；33、升降台；34、升降丝杆；35、螺纹套；36、第三驱动电机；37、第五锥齿轮；38、第六锥齿轮；39、第四驱动电机；40、第七锥齿轮；41、第八锥齿轮；42、侧板。

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，都属于本发明保护的范围。

在一个实施例中，请参阅图1-图11，激光熔覆机涂层厚度检测设备，包括底座1、夹持机构2和加工机构3；

夹持机构2，包括设置于底座1两端的侧板42，两个侧板42竖直设置于底座1上表面的左右两端，在两个所述侧板42的中部均设置有可以自由转动的旋转轴5，两个所述旋转轴5的轴心线共线设置，并且在旋转轴5靠近底座1中心的一端设置了三爪夹头6，两侧的三爪夹头6可以固定圆柱状的待加工轴体4的左右两端，并且通过旋转轴5的转动使得待加工轴体4进行旋转的处理；

加工机构3，包括与侧板42端部转动连接的位移丝杆11，所述位移丝杆11是左右朝向的转动连接侧板42的上端，位移丝杆11的中部螺纹连接滑动座16，在滑动座16的左侧面下方竖直设置了第一位移检测传感器17，第一位移检测传感器17的伸出杆可以顶在待加工轴体4的表面，并且在滑动座16的前后两侧设置了上下朝向的滑槽18，滑槽18的中部滑动连接升降板19，升降板19是前后朝向的水平设置，在升降板19远离滑动座16的一端设置了让位槽20，让位槽20远离滑动座16的一端转动连接有左右朝向的第一转轴21，第一转轴21的中部固定连接上下朝向设置的偏转杆22的中部，在前侧偏转杆22的下端设置了熔覆喷头23，在后侧偏转杆22的下端设置了第二位移检测传感器24，在滑动座16的上方设置了升降框25，升降框25是前后朝向设置，并且升降框25是开口向下的U形结构，并且在升降框25的下端分别固定连接前后两个升降板19的上表面，在升降框25的上方设置了角度偏转驱动组件26，角度偏转组件可以同时调节前后两个偏转杆22的朝向，使得熔覆喷头23和第二位移检测传感器24可以分别对准待加工轴体4的中心进行加工和检测的处理，在滑动座16的上方设置了升降驱动组件27，升降驱动组件27可以带动升降框25上下移动，从而同时改变熔覆喷头23和第二位移检测传感器24的高度。

在本实施例的一种情况中，在左侧的侧板42的中部转动连接左右朝向的旋转轴5的中部，并且在左侧侧板42的左侧面下方设置了第一驱动电机7，第一驱动电机7的输出轴固定连接第一锥齿轮8，第一锥齿轮8啮合连接第二锥齿轮9，第二锥齿轮9固定连接旋转轴5的端部，因此第一驱动电机7可以通过齿轮传动的方式使得旋转轴5进行转动，从而使得待加工轴体4进行旋转的处理。在右侧的侧板42的中部转动连接有左右朝向的旋转套10的中部，旋转套10的左侧滑动连接有左右朝向的旋转轴5的右侧，因此右侧的旋转轴5在通过旋转套10进行旋转的同时还可以沿着旋转套10左右滑动，从而使得不同长度的待加工轴体4进行固定的处理。因此三爪夹头6可以固定不同直径的待加工轴体4，旋转轴5和旋转套10的滑动实现了不同长度的待加工轴体4进行固定处理，从而使得不同尺寸的待加工轴体4都可以得到很好的固定效果。

在本实施例的一种情况中，在右侧所述侧板42的上方设置了第二驱动电机13，第二驱动电机13的输出轴固定连接第三锥齿轮14，第三锥齿轮14啮合连接第四锥齿轮15，第四锥齿轮15固定连接位移丝杆11的的右端，因此第二驱动电机13可以通过齿轮传动的方式使得位移丝杆11进行转动，位移丝杆11可以带动滑动座16左右移动，并且在位移丝杆11的下方设置了左右朝向的导向柱12，导向柱12的左右两端分别与侧板42进行固定连接，导向柱12的中部滑动连接滑动座16的下方，导向柱12可以起到限位以及支撑的效果，使得滑动座16可以稳定的左右移动。

在本实施例的一种情况中，所述角度偏转驱动组件26包括设置于升降框25中部的支撑框28，支撑框28是左右朝向设置，并且支撑框28是开口向上的U形结构，在支撑框28的上方转动连接有左右朝向的第二转轴29，第二转轴29的中部固定连接前后朝向的偏转板30的中部，偏转板30的端部转动连接支撑杆31的上端，支撑杆31的下端转动连接偏转杆22的上端，因此当偏转板30进行旋转时，偏转板30会通过支撑杆31带动偏转杆22进行转动，并且在支撑框28的右侧中部设置了的第三驱动电机36，第三驱动电机36的输出轴固定连接第五锥齿轮37，第五锥齿轮37啮合连接第六锥齿轮38，第六锥齿轮38固定连接第二转轴29的右端，因此第三驱动电机36通过齿轮传动的方式使得第二转轴29进行转动，从而使得偏转板30进行转动。

在本实施例的一种情况中，所述升降驱动组件27包括设置于滑动座16上的支撑架32，支撑架32左右朝向设置，支撑架32是开口向下的U形结构，支撑架32的下端固定连接滑动座16上端的左右两侧，支撑架32的上端转动连接有竖直设置的螺纹套35，螺纹套35的中部螺纹连接竖直设置的升降丝杆34的中部，升降丝杆34的下端固定连接左右朝向的升降台33的上表面中部，升降台33的左右两端滑动连接支撑架32的中部，升降台33的下表面左右两侧固定连接支撑框28的中部，在支撑架32的上端右侧设置了第四驱动电机39，第四驱动电机39的输出轴固定连接第七锥齿轮40，第七锥齿轮40啮合连接第八锥齿轮41，第八锥齿轮41固定连接螺纹套35的上端，因此第四驱动电机39通过齿轮传动的方式使得螺纹套35进行转动，螺纹套35进行转动时会带动升降丝杆34上下移动，升降丝杆34会带动支撑框28上下移动，从而使得与支撑框28固定连接的两个升降板19同步的上下移动。

本实施例在实施过程中，首先启动第四驱动电机39，第四驱动电机39使得升降板19上下移动，从而使得熔覆喷头23和第二位移检测传感器24都向上移动，并且启动第二驱动电机13，第二驱动电机13的输出轴带动滑动座16移动到位移丝杆11的一端，将待加工轴体4左右朝向的水平放置在两个三爪夹头6之间，并且移动右侧的三爪夹头6，使得左右的两个三爪夹头6分别固定待加工轴体4的左右两端，此时第一位移检测传感器17的伸出杆收缩处理，从而通过第一位移检测传感器17检测出待加工轴体4的直径，此时可以再次启动第四驱动电机39使得升降板19向下移动，并且启动第三驱动电机36，第三驱动电机36带动偏转板30的前端向下移动，从而使得前侧的熔覆喷头23向着待加工轴体4的方向偏转，当熔覆喷头23正好朝向待加工轴体4的轴心并且熔覆喷头23与待加工轴体4的间距满足加工需求后停止第三驱动电机36和第四驱动电机39，由于第一位移检测传感器17已经检测出了待加工轴体4的直径，因此熔覆喷头23的空间位置是固定的，因此第三驱动电机36和第四驱动电机39的输出轴旋转的角度都是固定的，可以通过计算机计算的方式得出，属于常规的技术手段，因此就不再详细赘述如何控制，此时熔覆喷头23的角度调节完成，启动第一驱动电机7，第一驱动电机7带动旋转轴5进行转动，从而使得待加工轴体4进行转动，启动第二驱动电机13，第二驱动电机13带动滑动座16移动，从而使得熔覆喷头23可以对于待加工轴体4的外表面进行涂层加工的处理。

当待加工轴体4的外表面涂层加工完成之后，待涂层冷却完毕之后，可以反向启动第三驱动电机36，偏转板30的后端向下移动，此时第二位移检测传感器24的伸出杆顶住待加工轴体4的外部，并且第二位移检测传感器24的伸出杆朝向待加工轴体4的轴心位置，此时前侧的熔覆喷头23会朝向远离待加工轴体4的方向偏转，此时可以再次启动第一驱动电机7和第二驱动电机13，通过第二位移检测传感器24对于完成了涂层加工的待加工轴体4的表面进行直径测量，由于第二位移检测传感器24的空间位置是固定的，因此可以直接得出待加工轴体4外部涂层的厚度信息，并且也可以为了提高测量的精度，在涂层加工之前通过第二位移检测传感器24对于没有涂层的待加工轴体4的外表面进行直径检测，前后直径的差值就是涂层的厚度，并且也可以与第一位移检测传感器17的信息进行比对，实现了试验数据的双重验证。

本发明适用于激光熔覆机涂层厚度检测设备，通过偏转杆22的转动使得熔覆喷头23和第二位移检测传感器24分别与待加工轴体4的外部进行接触，从而使得涂层的加工以及厚度检测在一个设备中完成，不需要重复装夹，提高了检测精度，并且由于第二位移检测传感器24的高度是可调的，使得第二位移检测传感器24每次检测的范围较小，从而可以选择范围较小精度较高的传感器，从而进一步提高检测的精度。

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 (9)

1.激光熔覆机涂层厚度检测设备，其特征在于，包括底座、夹持机构和加工机构；

夹持机构，包括设置于底座两端的侧板，两个所述侧板上均设置有相对于侧板转动的旋转轴，旋转轴靠近底座中心的一端设置有三爪夹头，两个所述三爪夹头固定连接待加工轴体的两端；

加工机构，包括与侧板端部转动连接的位移丝杆，位移丝杆的中部螺纹连接有滑动座，滑动座上设置有用于检测待加工轴体直径的第一位移检测传感器，所述滑动座的两侧均设置有滑槽，滑槽滑动连接有升降板，升降板远离滑动座的一端设置有让位槽，让位槽的端部转动连接有第一转轴，第一转轴的中部固定连接偏转杆，两个所述偏转杆靠近底座的一端分别设置有熔覆喷头和第二位移检测传感器，所述滑动座远离底座的一侧设置有两端分别与两个升降板固定连接的升降框，升降框的中部设置有调节两侧的所述偏转杆角度的角度偏转驱动组件，所述升降框远离底座的一侧设置有调节升降板高度的升降驱动组件。

2.根据权利要求1所述的激光熔覆机涂层厚度检测设备，其特征在于，一侧的所述旋转轴中部转动连接侧板，该侧板的侧面设置有第一驱动电机，第一驱动电机的输出轴固定连接第一锥齿轮，第一锥齿轮啮合连接第二锥齿轮，第二锥齿轮固定连接旋转轴的端部。

3.根据权利要求2所述的激光熔覆机涂层厚度检测设备，其特征在于，远离第一驱动电机一侧的所述侧板上转动连接有旋转套，旋转套滑动连接旋转轴。

4.根据权利要求1所述的激光熔覆机涂层厚度检测设备，其特征在于，所述侧板的顶部设置有第二驱动电机，第二驱动电机的输出轴固定连接第三锥齿轮，第三锥齿轮啮合连接第四锥齿轮，第四锥齿轮固定连接位移丝杆的端部。

5.根据权利要求1所述的激光熔覆机涂层厚度检测设备，其特征在于，两个所述侧板相对的一侧分别固定连接导向柱的两端，导向柱的中部滑动连接滑动座。

6.根据权利要求1所述的激光熔覆机涂层厚度检测设备，其特征在于，所述角度偏转驱动组件包括设置于升降框中部的支撑框，支撑框的中部转动连接有第二转轴，第二转轴的中部固定连接偏转板的中部，偏转板的端部转动连接支撑杆的一端，支撑杆的另一端转动连接偏转杆远离底座的一端。

7.根据权利要求6所述的激光熔覆机涂层厚度检测设备，其特征在于，所述支撑框的侧边设置有第三驱动电机，第三驱动电机的输出轴固定连接第五锥齿轮，第五锥齿轮啮合连接第六锥齿轮，第六锥齿轮固定连接第二转轴的端部。

8.根据权利要求6所述的激光熔覆机涂层厚度检测设备，其特征在于，所述升降驱动组件包括设置于滑动座上的支撑架，支撑架远离滑动座的一端转动连接有螺纹套，螺纹套的中部螺纹连接升降丝杆的中部，升降丝杆的端部固定连接升降台，升降台远离升降丝杆的一侧固定连接支撑框。

9.根据权利要求8所述的激光熔覆机涂层厚度检测设备，其特征在于，所述支撑架上设置有第四驱动电机，第四驱动电机的输出轴固定连接第七锥齿轮，第七锥齿轮啮合连接第八锥齿轮，第八锥齿轮固定连接螺纹套。