CN209094771U - 激光修复装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种激光修复装置，包括：设于承载面上的承载装置、设于所述承载装置上的机器人以及设于所述承载装置上并且与所述机器人相连的激光加工部件，所述激光加工部件能够相对所述承载面运动，由此提高了所述激光修复装置的灵活性。进一步的，所述承载装置包括架身，所述架身为可伸缩结构，即所述承载装置的高度可以调节，由此可以方便、直接地进行高空激光修复作业。更进一步的，所述机器人为机械手臂形状，可以根据修复的需要进行相应转动，增大了修复的角度和范围。该装置还具有适应性强、组装和拆卸方便的特点，能够适应高温、潮湿和粉尘等恶劣的环境。

Description

激光修复装置

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，特别涉及一种激光修复装置。

背景技术

由于长期受到恶劣的工作环境的影响，许多大型机械设备属于易损耗设备，设备的金属表面容易出现磨损、腐蚀、裂纹甚至缺角等问题，影响设备的工作效率甚至造成设备运行故障，传统的修复方法主要包括现场人工电弧补焊损坏的部位和更换新的零部件甚至更换整套设备等，但是由于大型设备的体型庞大，需要修复的范围比较大，拆卸更换设备不仅成本过高，还会耽搁现场设备的工作进度。此外，某些大型设备一般处于高出地面几米甚至几十米之上的位置，大大增加了修复难度。传统的修复装置过于简单，修复工艺又过于繁琐，会耗费太多的时间和人力物力，造成资源的浪费。

目前，除了传统修复技术方法，激光修复是一种更好的用于修复大型机械设备的修复方法，激光修复主要应用于制造业、汽车工业、电子工业、生物医学、航空航天以及大型风力、水力发电项目。但是目前的激光修复装置主要存在灵活性差、搬运不便以及无法进行高空作业的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种激光修复装置，以解决目前的激光修复装置灵活性差的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种激光修复装置，包括：设于承载面上的承载装置、设于所述承载装置上的机器人以及设于所述承载装置上并且与所述机器人相连的激光加工部件，所述激光加工部件能够相对所述承载面运动。

可选的，在所述激光修复装置中，所述承载装置包括：架高平台、轨道和轨道车，所述轨道铺设于所述架高平台的顶部，所述轨道车置于所述轨道上并能沿着所述轨道移动。

可选的，在所述激光修复装置中，所述架高平台包括：台面、架身、支撑脚和滚动轮，所述台面安装在所述架身顶部，所述架身置于所述支撑脚上，所述滚动轮安装在所述支撑脚的底部。

可选的，在所述激光修复装置中，所述架身为可伸缩结构。

可选的，在所述激光修复装置中，所述架身为由嵌套的活动钢管搭建的结构或者升降架结构。

可选的，在所述激光修复装置中，所述激光修复装置还包括：用于控制所述机器人和所述激光加工部件的控制柜，所述控制柜和所述机器人相连并且所述控制柜设于承载面上。

可选的，在所述激光修复装置中，所述机器人采用螺栓固定在所述轨道车上。

可选的，在所述激光修复装置中，所述机器人为六轴工业机器人，呈机械手臂形状。

可选的，在所述激光修复装置中，所述控制柜包括PLC控制柜和机器人控制柜，所述PLC控制柜和所述机器人控制柜为拼接形成的一体化控制柜。

可选的，在所述激光修复装置中，所述激光加工部件包括：激光头和喷粉器，所述激光头和所述喷粉器相连通，所述激光头以及所述喷粉器的部分部件安装在所述机器人上。

可选的，在所述激光修复装置中，所述激光修复装置还包括：激光发生器，所述激光发生器通过光纤与所述激光头连接，所述激光发生器设于所述承载面上。

可选的，在所述激光修复装置中，所述喷粉器为分体式结构，所述喷粉器包括：喷嘴、与所述喷嘴相连的管道和与所述管道相连的粉末容器，所述喷嘴与所述激光头通过螺纹相连并且与所述激光头同轴，所述粉末容器置于所述架高平台上。

可选的，在所述激光修复装置中，所述管道的长度小于或者等于所述机器人的最大长度。

在本实用新型提供的激光修复装置中，包括：设于承载面上的承载装置、设于所述承载装置上的机器人以及设于所述承载装置上并且与所述机器人相连的激光加工部件，所述激光加工部件能够相对所述承载面运动，由此提高了所述激光修复装置的灵活性。进一步的，所述承载装置包括架身，所述架身为可伸缩结构，即所述承载装置的高度可以调节，由此可以方便、直接地进行高空激光修复作业。更进一步的，所述机器人为机械手臂形状，可以携带所述激光头根据修复的需要进行相应转动，增大了修复的角度和范围。该装置还具有适应性强、组装和拆卸方便的特点，能够适应高温、潮湿和粉尘等恶劣的环境。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中的激光修复装置结构示意图；

图2是本实用新型实施例一中的承载装置结构示意图；

图3是本实用新型实施例一中的激光修复的工艺流程图，

图4是本实用新型实施例二中的承载装置结构示意图；

其中，

100-承载装置，110-架高平台，111-台面，112-架身，113-支撑脚，114-滚动轮，120-轨道，130-轨道车，200-机器人，300-激光加工部件，310-激光头，320- 喷嘴，330-粉末容器；

S10-前处理，S20-激光修复作业，S30-表面修形处理，S40-检测和验收，S11- 检测，S12-打磨，S13-表面清理，S14-填充焊料，S21-装置平台搭建，S22-材料填充，S23-激光修复，S41-探伤检测，S42-尺寸检测，S50-判断验收是否合格。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的激光修复装置作进一步详细说明，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型，而仍然实现本实用新型的有利效果。

根据下面的具体描述和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

实施例一

参考图1和图2，本实用新型提供一种激光修复装置，包括：设于承载面(此处可以为地面)上的承载装置100、设于所述承载装置上的机器人200以及设于所述承载装置上并且与所述机器人相连的激光加工部件300，所述激光加工部件 300能够相对所述承载面运动。其中，所述承载装置100包括：架高平台110、轨道120和轨道车130，所述轨道120铺设于所述架高平台110的顶部，所述轨道车130置于所述轨道120上并能沿着所述轨道120移动，这提高了所述机器人的工作灵活性，增大了所述机器人的作业区域范围。

进一步的，所述架高平台110包括：台面111、架身112、支撑脚113和滚动轮114，所述台面111安装在所述架身112顶部，所述架身112置于所述支撑脚113上，所述滚动轮安装在所述支撑脚114的底部，所述滚轮的安装可以使得所述激光修复装置在承载面上灵活移动，这提高了所述激光修复装置的工作灵活性，增大了所述激光修复装置的作业区域范围。

进一步的，所述架身112为可伸缩结构。在本实施例中，所述架身112为由嵌套的活动钢管搭建的结构，活动钢管的数量视具体情况而定，优选的，活动钢管的高度相同。所述架身112可根据现场需要修复的高度做出相应的调节，若现场需要所述承载装置升高至高出地面3米的高度，则打开钢管的锁扣，将嵌套着的钢管向上拔出至3米的高度，再用锁扣锁住嵌套的钢管使其固定这一高度不会产生下滑。

在本实施例中，所述激光修复装置还包括：用于控制所述机器人200和所述激光加工部件300的控制柜(未图示)，所述控制柜和所述机器人200相连，并且所述控制柜设于承载面上，所述机器人200采用螺栓固定在所述轨道车130 上。所述机器人200为六轴工业机器人，呈机械手臂形状。所述控制柜包括PLC 控制柜和机器人控制柜，所述PLC控制柜和所述机器人控制柜为拼接形成的一体化控制柜。其中，所述控制柜具体可以是已有的任何一种PLC控制柜和机器人控制柜拼接的一体化电气控制柜，例如其可以是一个集开关电源、伺服驱动、编程控制以及上位机端等的控制柜，其只要能够实现对所述机器人200和所述激光加工部件300的控制即可，其中，对于所述机器人200的控制主要包括控制所述机器人200轴关节的转动和轨道上的移动等，对于所述激光加工部件300 的控制主要包括控制所述激光加工部件300的开启和关闭等，本申请对此不作限定。

进一步的，所述激光加工部件300包括：激光头310和喷粉器，所述激光头310和所述喷粉器相连，所述激光头310以及所述喷粉器的部分部件安装在所述机器人200上。

进一步的，所述激光修复装置还包括：激光发生器(未图示)，所述激光发生器通过光纤与所述激光头310连接，所述激光发生器设于所述承载面上。所述喷粉器为分体式结构，所述喷粉器包括：喷嘴320、与所述喷嘴320相连的管道(未图示)和与所述管道相连的粉末容器330，所述喷嘴320与所述激光头 310通过螺纹相连并且与所述激光头310同轴，所以安装在所述机器人200上的所述喷粉器的部分部件为喷嘴320和管道，所述粉末容器330置于所述架高平台110上。

进一步的，所述管道的长度小于或者等于所述机器人的最大长度，尽可能的缩短金属粉末到达喷嘴320处的时间，使得粉末均匀，喷射压力高。

在本实施例中，所述粉末容器330中盛放的是钴基耐磨耐蚀耐高温材料Stellite6+Stellite21混合粉末，粉末经过所述管道运送至所述喷嘴320处，通过所述控制柜控制所述激光头310和所述机器人200的运动，所述激光发生器发出的激光通过光纤传输到所述激光头310位置，使得从喷粉器的喷嘴320位置喷射出的金属粉末熔融并喷射到需要修复的设备表面，烧结冷却，补齐设备表面有缺陷的部位。所述机器人200比较灵活，可转动各个关节调整激光修复位置，可完成多角度大范围的激光修复作业。

参考图3，图3是本实用新型实施例一中的激光修复的工艺流程图，为了更好的表述该装置的有益效果，将其置于激光修复的工艺流程中详细阐述。

设备激光修复的工艺流程分为五个步骤：

步骤S10：前处理；

步骤S20：激光修复作业；

步骤S30：表面修行处理；

步骤S40：检测和验收；

步骤S50：判断验收是否合格。

首先，步骤S10：前处理又细分为4个步骤：

步骤S11：检测；步骤S12：打磨；步骤S13：表面清理；步骤S14：填充焊料。首先是执行检测步骤，具体的，可以包括检测设备表面外观，例如，使用塞规(一种窄间隙宽度检测量具)检测裂纹，确定设备表面需要填补的精确尺寸；接着执行打磨步骤，可以采用角磨机打磨待修复区域，打磨待修复区域表面2mm范围内至金属光泽，避免表层组织在使用过程中存在的缺陷及表层氧化物对冶金质量的不利影响；然后是表面清理，可以采用丙酮、酒精清洗表面的异物，避免杂质等对接下来的激光修复作业的冶金质量的不利影响；最后填充焊料。

接着，在步骤S10：前处理的4个工序完成之后，便开始执行步骤S20：激光修复作业，首先执行分步骤S21：装置的平台搭建，该装置结构简单可拆卸，能够到达常规激光设备进入困难的修复现场，并且搭建方便快捷，接着执行分步骤S22：材料填充，将喷粉器中填充修复需要用到的金属粉末，将金属粉末放于粉末容器213内部，最后开始执行分步骤S23：激光修复，激光修复是由该装置自主完成的，根据设备结构尺寸要求和待修复区域的要求，进行可控制编程，使用人员操作所述控制器，控制所述机器人200的相应动作，同时控制所述激光头310将金属粉末激光加热喷出，烧结冷却于需要修复的位置。所述激光修复装置对现场适应性强，适应潮湿，高温，灰尘遍布的作业现场。

激光修复作业结束之后，便开始执行步骤S30：表面修形处理，按设备的图纸上的零件尺寸针对修复部位制作靠模，采用手工方式边打磨边用靠模检测表面的尺寸是否与原设计尺寸相一致，确保修复的表面恢复图纸尺寸。

然后，相关人员执行步骤S40：检验和验收，先是执行分步骤S41：探伤检测，利用探伤仪器检查是否修复完整无裂纹，接着再执行步骤S42：尺寸检验，使用所述靠模工具检查修复之后的尺寸是否有偏差。

最后执行步骤S50：判断验收是否合格，若验收合格，则结束作业；若验收不合格，则重新返回步骤S10：前处理重新进行修复，直至验收合格。

实施例二

参考图4，图4是本实用新型实施例二中的承载装置结构示意图，在本实施例中，考虑所述承载装置100的灵活性，稳定性和可控性，设计一种既可在承载面(此处可以为地面)作业又可升至任意高度的承载装置。

如图4所示，所述承载装置100包括：架高平台110、轨道120和轨道车 130，所述轨道120置于所述架高平台110上，所述轨道车130安装在所述轨道 120上并能沿着所述轨道120移动，使得机器人可以在所述承载装置100上移动，增大了所述机器人的激光作业范围。

进一步的，所述架高平台110包括：台面111、架身112、支撑脚113和滚动轮114，所述台面111安装在所述架身112的顶部，所述架身112置于所述支撑脚113上，所述滚动轮安装在所述支撑脚114的底部，所述滚轮的安装可以使得所述激光修复装置灵活移动，增大了修复范围，所述激光修复装置的一次安装便可实现多次修复作业。

进一步的，所述架身112为可伸缩结构。在本实施例中，所述架身112为升降架结构，所述架身112可自动升降，实现一定范围内的高度上的升降，若没有启动升降功能的话，所述承载装置100便处于折叠状态，位于地面高度。在激光修复过程中，可随时根据需要调节至需要修复的高度。所述承载装置可控性好，升降性能稳定。

其中，本实施例二未描述的部分可相应参考实施例一，本实施例二不再赘述。

综上，本实用新型提供了一种激光修复装置，其中，所述激光加工部件能够相对所述承载面运动，由此提高了所述激光修复装置的灵活性。进一步的，所述承载装置包括架身，所述架身为可伸缩结构，即所述承载装置的高度可以调节，由此可以方便、直接地进行高空激光修复作业。更进一步的，所述机器人为机械手臂形状，可以携带所述激光头根据修复的需要进行相应转动，增大了修复的角度和范围。此外，该装置还具有适应性强、组装和拆卸方便的特点，能够适应高温、潮湿和粉尘等恶劣的环境。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (13)

1.一种激光修复装置，其特征在于，包括：设于承载面上的承载装置、设于所述承载装置上的机器人以及设于所述承载装置上并且与所述机器人相连的激光加工部件，所述激光加工部件能够相对所述承载面运动。

2.根据权利要求1所述的激光修复装置，其特征在于，所述承载装置包括：架高平台、轨道和轨道车，所述轨道铺设于所述架高平台的顶部，所述轨道车置于所述轨道上并能沿着所述轨道移动。

3.根据权利要求2所述的激光修复装置，其特征在于，所述架高平台包括：台面、架身、支撑脚和滚动轮，所述台面安装在所述架身顶部，所述架身置于所述支撑脚上，所述滚动轮安装在所述支撑脚的底部。

4.根据权利要求3所述的激光修复装置，其特征在于，所述架身为可伸缩结构。

5.根据权利要求4所述的激光修复装置，其特征在于，所述架身为由嵌套的活动钢管搭建的结构或者升降架结构。

6.根据权利要求2所述的激光修复装置，其特征在于，所述激光修复装置还包括：用于控制所述机器人和所述激光加工部件的控制柜，所述控制柜和所述机器人相连并且所述控制柜设于承载面上。

7.根据权利要求6所述的激光修复装置，其特征在于，所述机器人采用螺栓固定在所述轨道车上。

8.根据权利要求6所述的激光修复装置，其特征在于，所述机器人为六轴工业机器人，呈机械手臂形状。

9.根据权利要求6所述的激光修复装置，其特征在于，所述控制柜包括PLC控制柜和机器人控制柜，所述PLC控制柜和所述机器人控制柜为拼接形成的一体化控制柜。

10.根据权利要求6所述的激光修复装置，其特征在于，所述激光加工部件包括：激光头和喷粉器，所述激光头和所述喷粉器相连通，所述激光头以及所述喷粉器的部分部件安装在所述机器人上。

11.根据权利要求10所述的激光修复装置，其特征在于，所述激光修复装置还包括：激光发生器，所述激光发生器通过光纤与所述激光头连接，所述激光发生器设于所述承载面上。

12.根据权利要求10所述的激光修复装置，其特征在于，所述喷粉器为分体式结构，所述喷粉器包括：喷嘴、与所述喷嘴相连的管道和与所述管道相连的粉末容器，所述喷嘴与所述激光头通过螺纹相连并且与所述激光头同轴，所述粉末容器置于所述架高平台上。

13.根据权利要求12所述的激光修复装置，其特征在于，所述管道的长度小于或者等于所述机器人的最大长度。