CN211771551U

CN211771551U - 一种激光熔覆设备辅助加热模块

Info

Publication number: CN211771551U
Application number: CN201922417000.2U
Authority: CN
Inventors: 兰晋
Original assignee: Tianjin Wei Fu Intelligent Equipment Co ltd
Current assignee: Tianjin Wei Fu Intelligent Equipment Co ltd
Priority date: 2019-12-29
Filing date: 2019-12-29
Publication date: 2020-10-27
Anticipated expiration: 2029-12-29

Abstract

本实用新型提供的一种激光熔覆设备辅助加热模块，该辅助加热模块适用于高磁导率材料的工件，该辅助加热模块包括，设于激光熔覆设备底座的导轨上的尾座平台，用于提供安装位置；移动机构设于尾座平台上，移动机构向下延伸至设备底座上的齿条，与齿条配合并沿导轨滑动；升降机构设于尾座平台上，可沿尾座平台做竖直升降运动；加热器设于升降机构的顶端，加热器用于为工件加热；温度检测装置设于尾座平台上，用于检测工件的温度；控制器设于激光熔覆设备的机柜内，用于接收检测装置的信息，并控制移动机构和升降机构运动。该激光熔覆设备辅助加热模块具有通用性强、便于组合配套、安全系数高。

Description

一种激光熔覆设备辅助加热模块

技术领域

本实用新型涉及工件加热技术领域，特别涉及一种激光熔覆设备辅助加热模块。

背景技术

激光熔覆技术是一种先进的表面强化技术，通过不同的添料方式在被熔覆基体表面放置被选择的涂层材料经激光辐照使之与基体表面薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释率极低且与基体形成冶金结合的表面涂层，所形成的涂层具有更好的耐磨、耐腐蚀性，耐冲击、耐高温、抗氧化等性能。与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比，激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆的材料较多、粒度及含量变化大等特点，因此激光熔覆技术应用前景十分广阔。

激光熔覆时，若工件温度过低的话，类似北方冬季的环境下，熔覆层容易开裂，导致工件产品的合格率低，所以要事先对工件进行加热。常见的工件加热方法有用煤气炉在工件下方加热，这种明火加热的方式较危险，不易长期应用。另外一种加热方式则是直接使用激光进行加热，把激光的功率降低，或离焦对工件进行干烧几遍，这种加热方式效率较低，且加热效果也不好。

因此，我们设计了一种激光熔覆设备辅助加热模块。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种激光熔覆设备辅助加热模块，可集成在现成熔覆设备上的辅助加热模块，便于配套组合使用，辅助加热模块上的控制器可接入熔覆设备现有的控制系统内，实现与移动机构或升降机构的的联动动作，自动化程度高，加热效率高，无明火，安全可靠。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种激光熔覆设备辅助加热模块，所述辅助加热模块适用于高磁导率材料的工件，其改进之处在于，所述辅助加热模块包括尾座平台、移动机构、升降机构、加热器、温度检测装置和控制器，其中，所述尾座平台设于所述激光熔覆设备底座的导轨上方，用于提供安装位置；所述移动机构设于所述尾座平台上，所述移动机构向下延伸至所述激光熔覆设备底座上的齿条处，所述移动机构与所述齿条配合并沿所述导轨滑动；所述升降机构设于所述尾座平台上，可沿所述尾座平台做竖直升降运动；所述加热器设于所述升降机构的顶端，可随所述升降机构运动，所述加热器用于为所述工件加热；所述温度检测装置设于所述尾座平台上，所述温度检测装置用于检测所述工件的温度；所述控制器设于所述激光熔覆设备的机柜内，用于接收所述检测装置的信息，并根据所述信息控制所述移动机构和所述升降机构运动。

进一步地，在上述的一种激光熔覆设备辅助加热模块中，所述尾座平台的横截面呈矩形，所述尾座平台的底面与所述导轨相配合，并沿所述导轨滑动。

进一步地，在上述的一种激光熔覆设备辅助加热模块中，所述移动机构包括伺服电机和星型减速机，所述伺服电机与所述星型减速机动力连接，所述星型减速机的主轴上端与所述伺服电机连接，所述主轴的下端穿过所述尾座平台向下延伸，所述主轴的下端设有齿轮，所述齿轮与所述设备底座上的齿条啮合，用于带动所述尾座平台沿所述导轨水平移动。

进一步地，在上述的一种激光熔覆设备辅助加热模块中，所述升降机构包括升降平台、滑杆、滑套、滚珠丝杠和蜗轮蜗杆减速机，所述升降平台平行设于所述尾座平台的上方，所述滑杆设有多个，多个所述滑杆的顶端均与所述升降平台的下侧面固定连接，多个所述滑杆的底端均穿过所述尾座平台上设置的通孔，多个所述滑杆均可在所述通孔内做竖直方向滑动，多个所述滑杆在所述升降平台的两端均匀分布，所述蜗轮蜗杆减速机设于多个所述滑杆之间，用于控制所述升降平台沿竖直方向的升降。

进一步地，在上述的一种激光熔覆设备辅助加热模块中，所述通孔的数量与所述滑杆的数量相等，于每一个所述通孔内均设有滑套，所述滑套与所述通孔可拆卸连接。

进一步地，在上述的一种激光熔覆设备辅助加热模块中，所述滑杆为圆柱形或多棱柱形，所述滑套的内侧面形状与所述滑杆的外侧面形状相匹配。

进一步地，在上述的一种激光熔覆设备辅助加热模块中，所述蜗轮蜗杆减速机与滚珠丝杠相连接，所述滚珠丝杠的下端穿过所述蜗轮蜗杆减速机并向下穿过所述尾座平台，所述滚珠丝杠的上端面与所述升降平台的下端面连接，所述滚珠丝杠与所述滑杆平行设置，所述滚珠丝杠在所述蜗轮蜗杆减速机的作用下做竖直升降运动，同时带动所述升降平台做竖直升降运动。

进一步地，在上述的一种激光熔覆设备辅助加热模块中，所述蜗轮蜗杆减速机上设有手轮，所述手轮用于手动调整所述升降平台的竖直升降运动。

本实用新型的有益之处在于：本实用新型提供的一种激光熔覆设备辅助加热模块能够集成到现成的激光熔覆设备底座的导轨上，具有通用性强、便于组合配套的优点。通过在辅助加热模块上设置移动机构和升降机构，能够实现辅助加热模块根据工件实际外轮廓形状以及工件的实际温度状况对其工件进行加热，并通过设置温度检测装置，能够对工件的温度进行检测，实现对工件上针对性的部位进行加热并能够智能控制加热时间，具有加热效率高、自动化程度高的有点。通过设置加热器，能够实现对工件进行非明火加热，安全系数高。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。其中：

图1为本实用新型提供的一种激光熔覆设备的辅助加热装置的结构示意图。

图2为本实用新型提供的辅助加热装置与激光熔覆设备的装配示意图。

附图标记说明：1、尾座平台；2、星型减速机；3、伺服电机；4、齿轮； 5、升降平台；6、滑杆；7、滑套；8、蜗轮蜗杆减速机；9、滚珠丝杆；10、手轮；11、加热器；12、主轴机箱；13、卡盘；14、工件；15、左右横移立柱；16、激光熔覆头；17、尾座；18、设备底座；19、导轨；20、升降机构； 21、移动机构。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。各个示例通过本实用新型的解释的方式提供而非限制本实用新型。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，可在本实用新型中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本实用新型包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1和图2所示，为本实用新型提供的一种激光熔覆设备的辅助加热装置，其中，图1为本实用新型提供的一种激光熔覆设备的辅助加热装置的结构示意图。图2为本实用新型提供的辅助加热装置与激光熔覆设备的装配示意图。

进一步地，如图1所示，为本实用新型提供的一种激光熔覆设备辅助加热模块，该辅助加热模块适用于高磁导率材料的工件14，辅助加热模块包括尾座平台1、移动机构21(图2所示)、升降机构20(图2所示)、加热器 11和温度检测装置(图中未示出)。其中，尾座平台1设于激光熔覆设备底座的导轨19上方，用于为移动机构21(图2所示)、升降机构20(图2所示)、加热器11和温度检测装置提供安装位置。移动机构21设于尾座平台 1上(如图1中尾座平台1的右端)，移动机构21向下延伸穿过尾座平台1 至设备底座18上的齿条(图中未示出)，移动机构21带动尾座平台1沿导轨19滑动。

进一步地，如图1所示，移动机构21包括伺服电机3和星型减速机2。伺服电机3与星型减速机2动力连接，用于为移动机构21提供动力。星型减速机2的主轴上端与伺服电机3连接，主轴的下端穿过尾座平台1向下延伸，主轴的下端设有齿轮4，齿轮4与设备底座18上的齿条(图中未示出)啮合，齿轮4转动同时用于带动尾座平台1沿导轨19水平移动。设置移动机构21 能够实现辅助加热模块沿工件14的轴向移动，且移动范围为熔覆设备的尾座 17到卡盘13之内，即可以实现对工件14的全长进行加热，也可以在工件14 的任何部位的下方对其进行移动加热。

进一步地，如图1所示，升降机构20设于尾座平台1上，升降机构20 可沿尾座平台1做竖直升降运动，用于带动设于其上的加热器11做竖直升降运动。加热器11设于升降机构20的顶端，可随升降机构20运动，加热器 11用于为工件14(如图2所示)加热。

优选地，加热器11位电磁加热器，电磁加热器的主要结构就是一电磁线圈，本实用新型把50赫兹的工频电流变成几十千赫兹的一个高频电流，借此产生的磁场作用于与工件14，使工件14加热。电磁线圈上部可安装一陶瓷板，用于保护电磁线圈。工作时摇动手轮10调整电磁加热器接近工件14，即可对工件14上的此部位加热。实际工作时，可以采用对工件14进行前端加热，后续熔覆的工作模式，使工件14升温更快，提高生产效率。

进一步地，上述的升降机构20包括升降平台5、滑杆6、滑套7、滚珠丝杠9和蜗轮蜗杆减速机8。升降平台5平行设于尾座平台1的上方，滑杆6 设有多个，多个滑杆6的顶端均与升降平台5的下侧面固定连接，多个滑杆 6的底端均穿过尾座平台1上的通孔设置，多个滑杆6均可在尾座平台1上的通孔内做竖直方向滑动。优选地，多个滑杆6在升降平台5的两端均匀分布。

优选地，通孔的数量与滑杆6的数量相等，于每一个通孔内均设有滑套 7，滑套7与通孔可拆卸连接。

优选地，滑杆6为圆柱形或多棱柱形，滑套7的内侧面形状与滑杆6的外侧面形状相匹配。

进一步地，蜗轮蜗杆减速机8与滚珠丝杠9相连接，滚珠丝杠9的下端穿过蜗轮蜗杆减速机8并向下穿过尾座平台1，滚珠丝杠9的上端面与升降平台5的下端面连接，滚珠丝杠9与滑杆7平行设置，滚珠丝杠9在蜗轮蜗杆减速机8的作用下做竖直升降运动，同时带动升降平台5做竖直升降运动。

进一步地，蜗轮蜗杆减速机上设有手轮10，手轮10用于手动调整升降平台5的竖直升降运动。滑杆6和滚珠丝杠9在手轮10的带动下，在竖直方向上上、下可调，用以适应不同直径的工件14的高低。

为使本实用新型提供的辅助加热模块能够实现智能化识别工件14的温度，进而实现辅助加热模块的自动化加热，因此，上述的辅助加热模块包括温度检测装置(图中未示出)和控制器(图中未示出)，温度检测装置设于升降平台5上，温度检测装置用于检测工件14的温度。控制器设于激光熔覆设备的机柜内，控制器用于接收来自温度检测装置传递来的信息，即工件14 的温度信息，并根据该信息控制移动机构21和升降机构20的运动速度。同时，控制器还能够精准控制加热器11的具体加热时间。在一些替代性的实施例中，控制器还可以设于尾座平台1上。

优选地，上述的控制器为PLC控制器。

本实用新型的有益之处在于：本实用新型提供的一种激光熔覆设备辅助加热模块能够集成到现成的激光熔覆设备底座之上，具有通用性强、便于组合配套的优点。通过在辅助加热模块上设置移动机构21和升降机构20，能够实现辅助加热模块根据工件14实际外轮廓形状以及工件14的实际温度状况对其工件14进行加热，并通过设置检测装置，能够对工件14的温度进行检测，实现对工件14上针对性的部位进行加热并能够智能控制加热时间，具有加热效率高、自动化程度高的有点。通过设置加热器11，能够实现对工件 14进行非明火加热，安全系数高。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种激光熔覆设备辅助加热模块，所述辅助加热模块适用于高磁导率材料的工件，其特征在于，所述辅助加热模块包括尾座平台、移动机构、升降机构、加热器、温度检测装置和控制器，其中，

所述尾座平台设于所述激光熔覆设备底座的导轨上方，用于提供安装位置；

所述移动机构设于所述尾座平台上，所述移动机构向下延伸至所述激光熔覆设备底座上的齿条处，所述移动机构与所述齿条配合并沿所述导轨滑动；

所述升降机构设于所述尾座平台上，可沿所述尾座平台做竖直升降运动；

所述加热器设于所述升降机构的顶端，可随所述升降机构运动，所述加热器用于为所述工件加热；

所述温度检测装置设于所述尾座平台上，所述温度检测装置用于检测所述工件的温度；

所述控制器设于所述激光熔覆设备的机柜内，用于接收所述检测装置的信息，并根据所述信息控制所述移动机构和所述升降机构运动。

2.根据权利要求1所述的一种激光熔覆设备辅助加热模块，其特征在于，所述尾座平台的横截面呈矩形，所述尾座平台的底面与所述导轨相配合，并沿所述导轨滑动。

3.根据权利要求1所述的一种激光熔覆设备辅助加热模块，其特征在于，所述移动机构包括伺服电机和星型减速机，所述伺服电机与所述星型减速机动力连接，所述星型减速机的主轴上端与所述伺服电机连接，所述主轴的下端穿过所述尾座平台向下延伸，所述主轴的下端设有齿轮，所述齿轮与所述齿条啮合，用于带动所述尾座平台沿所述导轨水平移动。

4.根据权利要求1所述的一种激光熔覆设备辅助加热模块，其特征在于，所述升降机构包括升降平台、滑杆、滑套、滚珠丝杠和蜗轮蜗杆减速机，所述升降平台平行设于所述尾座平台的上方，所述滑杆设有多个，多个所述滑杆的顶端均与所述升降平台的下侧面固定连接，多个所述滑杆的底端均穿过所述尾座平台上的通孔设置，多个所述滑杆均可在所述通孔内做竖直方向滑动，多个所述滑杆在所述升降平台的两端均匀分布，所述蜗轮蜗杆减速机设于多个所述滑杆之间，用于控制所述升降平台沿竖直方向的升降。

5.根据权利要求4所述的一种激光熔覆设备辅助加热模块，其特征在于，所述通孔的数量与所述滑杆的数量相等，于每一个所述通孔内均设有一个所述滑套，所述滑套与所述通孔可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的一种激光熔覆设备辅助加热模块，其特征在于，所述滑杆为圆柱形或多棱柱形，所述滑套的内侧面形状与所述滑杆的外侧面形状相匹配。

7.根据权利要求4所述的一种激光熔覆设备辅助加热模块，其特征在于，所述蜗轮蜗杆减速机与所述滚珠丝杠相连接，所述滚珠丝杠的下端穿过所述蜗轮蜗杆减速机并向下穿过所述尾座平台，所述滚珠丝杠的上端面与所述升降平台的下端面连接，所述滚珠丝杠与所述滑杆平行设置，所述滚珠丝杠在所述蜗轮蜗杆减速机的作用下做竖直升降运动，同时带动所述升降平台做竖直升降运动。

8.根据权利要求7所述的一种激光熔覆设备辅助加热模块，其特征在于，所述蜗轮蜗杆减速机上设有手轮，所述手轮用于手动调整所述升降平台的竖直升降运动。