CN205329107U - 可移动式激光淬火装置 - Google Patents

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唐浩淋
唱丽丽
徐国建
迟海龙
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Abstract

本实用新型公开了一种可移动式激光淬火装置，包括基体、设置在基体上的六轴机械手以及设置在六轴机械手末端的激光淬火头，其特征在于：所述基体设置在一移动机构上，该移动机构包括移动平台、设置在移动平台上的滚轮以及驱动所述滚轮转动的驱动源，在所述移动平台上还设置有在垂直方向运动的与地面接触的支撑机构。本实用新型装置结构设计充分考虑了激光淬火系统的可移动性，将所有关键部件集成为一个独立的模块，便于整体移动作业，特别是高大部件的激光淬火，该系统可结合支撑机构对移动平台进行升降操作实现淬火加工，不再受限于设备结构。

Description

可移动式激光淬火装置
技术领域
本实用新型属于激光淬火领域，具体地说是一种用于激光淬火的便携式可移动系统。
背景技术
激光淬火又称激光相变硬化热处理，是将规律的强激光束照射到工件表面，迅速将工件表面温度提高到奥氏体转变温度以上，熔点以下的范围之内，通过激光束的快速移动，被加热的部位与工件内部进行快速的热交换，使工件表面的冷却速度及快来实现马氏体的转化，得到极细的马氏体结构组织。由于激光相变硬化是采用快速加热与快速冷却的工作方式，它在工件表面上产生的压应力可以达到750Mpa以上，从而增强了材料的疲劳性能。目前激光淬火已经应用于汽车模具、齿轮、曲轴、汽缸、活塞杆、导轨、轧辊、剪刃等，提高零部件的耐磨性和使用寿命以及提高抗磨损、抗疲劳性。例如，在大型齿轮处理的齿面、大型轴类零部件的轴颈淬火，表面粗糙度基本不变，不需要后续机械加工就可满足实际工况需求。
目前市场上激光淬火设备通常采用激光器与大型多功能加工机床结合，其特点在于将激光淬火技术与通用加工机床简单结合，实现各种不同部件的表面淬火，但该结构有一定局限性，不能实现快速移动及现场淬火。
经对现有技术文献检索分析，发现实用新型名称为一种激光淬火装置，申请号为CN201520330656，提出一种装置机构通过支撑架，调节方便；发明名称为一种可移动式激光熔覆及修复系统，公开号为CN103074625，该发明提出了一种可灵活移动的激光熔覆及修复系统，能适应复杂曲面或者空间轨迹的熔覆及修复，该发明主要用于激光熔覆及修复，并非用于激光淬火，且该系统移动平台为平板钢结构，移动便利度不足。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术不足，提供一种移动性强，能够实现现场及特殊部位激光淬火的可移动式激光淬火装置。
本实用新型解决其技术问题的额技术方案是：
一种可移动式激光淬火装置，包括基体、设置在基体上的六轴机械手以及设置在六轴机械手末端的激光淬火头，其特征在于：所述基体设置在一移动机构上，该移动机构包括移动平台、设置在移动平台上的滚轮以及驱动所述滚轮转动的驱动源，在所述移动平台上还设置有在垂直方向运动的与地面接触的支撑机构。
所述驱动源为伺服马达，所述滚轮设置在所述移动平台的两侧。
在所述移动平台每侧设置一个驱动位于该侧滚轮的所述伺服马达。
在所述六轴机械手末端通过防碰撞模块连接所述激光淬火头，在所述激光淬火头出光口连接可变焦光学系统和视觉扫描系统，在所述基体上还设置有冷却系统，所述冷却系统通过冷却水管与半导体激光器和可变焦光学系统连接。
在所述移动机构上设置有用于调整所述支撑结构使所述移动机构水平状态的陀螺仪。
半导体激光器通过防碰撞模块与六轴机械手相连，防止操作失误造成碰撞损伤；半导体激光器出光口连接可变焦光学系统，实现宽光斑、窄光斑、圆光斑自由变换，提高淬火效率及灵活性。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型装置结构设计充分考虑了激光淬火系统的可移动性，将所有关键部件集成为一个独立的模块，便于整体移动作业，特别是高大部件的激光淬火，该系统可结合支撑机构对移动平台进行升降操作实现淬火加工，不再受限于设备结构。
本实用新型功能自动化程度高，无需过多人工干预，在加工过程中通过多项传感器技术保障加工质量，如平台的稳定度、水平度、加工件表面温度等均能够实现自动调节，节约人力成本的同时能够保证加工产品的质量，适用于各种部件如大型轴颈、齿轮、汽车模具的表面淬火。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型移动机构传动示意图。
其中：1为冷却系统；2为电动助力移动机构控制界面；3为移动机构；4为PLC主控系统；5为半导体激光器控制器；6为半导体激光器电源；7为主动橡胶实胎；8为液压支撑机构；9为视觉扫描系统；10为温度闭环控制传感器；11为防碰撞模块；12为激光淬火头；13为六轴机械手；14为可升降电缆支架；15为同步带；16为传动轴；17为伺服马达，18为从动橡胶实胎。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
如图1所示，一种可移动式激光淬火装置，包括移动机构3和固定在移动机构3上的基体、设置在基体上的六轴机械手13以及设置在六轴机械手末端的激光淬火头12。移动机构3包括移动平台、设置在该移动平台的滚轮以及驱动滚轮转动的驱动源，在移动平台上还设置有在垂直方向运动的与地面接触的支撑机构。移动机构如图2所示，在本实施例中，滚轮包括主动橡胶实胎7及从动橡胶实胎18，驱动源伺服马达17通过传动轴16与主动橡胶实胎7连接，主动橡胶实胎7通过同步带15与从动橡胶实胎18连接实现移动。
在基体上还设置有冷却系统1，冷却系统通过冷却水管与半导体激光器和可变焦光学系统连接。在六轴机械手末端通过防碰撞模块11连接激光淬火头12，激光淬火头12出光口连接可变焦光学系统和视觉扫描系统。
在移动平台上设置有用于调整支撑结构使移动平台水平状态的陀螺仪。
便携式移动激光淬火系统是指，其整体系统置于移动机构3上，移动机构3内置蓄电池，扶手处设有控制台，整机移动时通过控制台上电，实现整体系统手动自由移动；移动机构3底部安装六个带有电动助力功能的橡胶实胎7，左右各安装一个伺服马达17提供动力，分别控制左右两组轮胎前后移动；移动机构3两侧各安装两个液压支撑机构提供四个支点，移动机构3内装有陀螺仪，当系统移动至指定地点时，陀螺仪判断自身水平度并输出调整信号至液压支撑机构，通过液压支撑机构伸缩保证整体系统的水平度。
便携式移动激光淬火系统，半导体激光器通过防碰撞模块与六轴机械手相连，当系统由于操作失误造成碰撞时，防碰撞模块自动发出急停信号至总控系统，整机将停止工作；半导体激光器出光口连接可变焦光学系统，实现宽光斑、窄光斑、圆光斑自由变换，提高淬火效率及灵活性。

Claims (5)

1.一种可移动式激光淬火装置，包括基体、设置在基体上的六轴机械手以及设置在六轴机械手末端的激光淬火头，其特征在于：所述基体设置在一移动机构上，该移动机构包括移动平台、设置在移动平台上的滚轮以及驱动所述滚轮转动的驱动源，在所述移动平台上还设置有在垂直方向运动的与地面接触的支撑机构。
2.根据权利要求1所述的可移动式激光淬火装置，其特征在于：所述驱动源为伺服马达，所述滚轮设置在所述移动平台的两侧。
3.根据权利要求2所述的可移动式激光淬火装置，其特征在于：在所述移动平台每侧设置一个驱动位于该侧滚轮的所述伺服马达。
4.根据权利要求1所述的可移动式激光淬火装置，其特征在于：在所述六轴机械手末端通过防碰撞模块连接所述激光淬火头，在所述激光淬火头出光口连接可变焦光学系统和视觉扫描系统，在所述基体上还设置有冷却系统，所述冷却系统通过冷却水管与半导体激光器和可变焦光学系统连接。
5.根据权利要求1所述的可移动式激光淬火装置，其特征在于：在所述移动平台上设置有用于调整所述支撑机构使所述移动平台水平状态的陀螺仪。
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