CN212864980U - 激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器，包括：弹性底座，其包括与喷嘴口内径适配的塞头和径向尺寸大于所述塞头的底板；所述塞头和底板上开设有相互贯通的通孔；测量杆，其以可沿所述通孔滑动的方式穿设在所述弹性底座上；所述测量杆上设置有刻度。其能够实现用机械臂夹持激光熔覆头工作时的编程示教过程中，快捷的标定激光熔覆头喷嘴与工件表面相对位置，降低手工测量的强度，减少测量误差，提升编程示教效率。

Description

激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器

技术领域

本实用新型涉及激光熔覆技术领域，特别涉及一种激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器。

背景技术

激光熔覆技术近年来得到了迅速推广和广泛应用，其是利用高能量激光束聚集能量极高的特点，瞬间将在基材表面预置或与激光同步自动送置的具有特殊物理、化学或力学性能的合金或复合粉末材料完全熔化，同时基材部分熔化，形成一种新的复合型材料，激光束扫描后快速凝固，获得的与基体冶金结合的致密熔覆层。

激光熔覆技术是一种经济效益很高的新技术，它可以在廉价金属基材上制备出高性能的合金表面，而不影响基体的性质，从而降低成本，节约贵重稀有金属材料，因此，世界上各工业先进国家对激光熔覆技术的研究及应用都非常重视。同时，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、适合熔覆材料多、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。

尤其是激光熔覆加工技术与机械臂相结合，可以对异型件和复杂零件表面进行加工，例如螺旋桨叶片、模具等等。不过在实际应用中，因工件的外形尺寸、加工部位的操作空间各异，激光熔覆前需要先根据加工区域的体貌状态进行运动轨迹编程及示教，而在编程和示教的过程中又需要手动操纵机械臂对轨迹点进行定位，然而，激光熔覆技术对于激光的焦距及粉末材料的汇聚点位置精度比较敏感，反映到实际应用中就是激光熔覆头喷嘴与工件表面的相对位置。在整个熔覆过程中，需要保证激光熔覆头喷嘴与工件表面的相对位置保持不变，这就要求在机械臂运行轨迹编程和示教阶段，对轨迹点的标定要精准。

通常的做法是用预先做好的一定尺寸的量块或者尺子进行测量标定，这样做有以下几点不足之处：

1、操作不方便，在运行比较复杂的路线轨迹时，需要标定很多轨迹点，每标定一次，都需要用量块或者尺子进行测量，操作非常繁琐，效率低下；

2、容易产生误差，在用量块与尺子进行测量标定的时候，因工件表面形态各异，或者周围操作空间所限，人员操作时，易产生测量误差。

3、不同材质的工件与粉末材料，不同的激光熔覆层性能要求，激光熔覆头喷嘴与工件表面相对位置是不同的，需要多种尺寸的量块来测量标定。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器，能够实现用机械臂夹持激光熔覆头工作时的编程示教过程中，快捷的标定激光熔覆头喷嘴与工件表面相对位置，降低手工测量的强度，减少测量误差，提升编程示教效率。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器，包括：

弹性底座，其包括与喷嘴口内径适配的塞头和径向尺寸大于所述塞头的底板；所述塞头和底板上开设有相互贯通的通孔；

测量杆，其以可沿所述通孔滑动的方式穿设在所述弹性底座上；所述测量杆上设置有刻度。

优选的是，所述的激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器中，所述弹性底座为纵切面呈“凸”字形设置的橡胶底座。

优选的是，所述的激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器中，所述塞头和底板为一体成型设置。

优选的是，所述的激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器中，所述测量杆为金属测量杆。

优选的是，所述的激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器中，所述通孔开设于所述塞头以及底板的中心位置。

优选的是，所述的激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器中，所述通孔内壁开设有内螺纹，所述测量杆的外壁上开设有与所述内螺纹适配的外螺纹。

优选的是，所述的激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器中，还包括环形垫片；所述环形垫片套设在所述塞头上并与所述底板靠近所述塞头一侧的表面相贴合；所述底板上设置有触碰开关，所述触碰开关凸出于所述环形垫片布置，并在与所述环形垫片表面齐平时闭合；所述底板内部设置有与所述触碰开关连接的电源；所述底板的侧壁上设置有通过所述触碰开关与电源相连接的指示灯。

本实用新型至少包括以下有益效果：

本实用新型的激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器，在使用时可直接安装于激光熔覆头喷嘴处，对运行轨迹点标定后取下，结构简单、使用方便快捷，有效提升了编程示教效率。

通过在测量杆表面上设置刻度，能够在测量标定前设定好数值，一目了然，降低了人工测量产生误差的几率。

测量杆可以通过插入底座的深浅来调节测量杆的长度，从而适应激光熔覆头喷嘴与工件表面不同相对位置的情况，使用范围宽泛。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型所述的激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器的结构示意图；

图2为本实用新型所述的激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器的剖面结构示意图；

图3为本实用新型所述的激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器的工作示意图；

图4为本实用新型所述的激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-图4所示，本实用新型提供一种激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器，包括：弹性底座，其包括与喷嘴口内径适配的塞头1和径向尺寸大于所述塞头1的底板2；所述塞头1和底板2上开设有相互贯通的通孔3；

测量杆4，其以可沿所述通孔3滑动的方式穿设在所述弹性底座上；所述测量杆4上设置有刻度5。

在上述方案中，所述激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器的使用方法为：将塞头插入激光熔覆头喷嘴10内，并使底板与喷嘴的表面相贴合，而后将测量杆插入通孔内，最后根据激光焦距及粉末汇聚点至激光熔覆头喷嘴口的距离，调整测量杆插入弹性底座的深度，操控机械臂对工件表面的激光熔覆路径中的各个参考点进行标定，标定时使调整好长度的测量杆的尾部轻触工件表面即可，从而既保证了激光熔覆头喷嘴与工件表面的相对位置的准确性，又提高了标定效率。

所述的激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器，在使用时可直接安装于激光熔覆头喷嘴处，弹性的底座便于安装，并能保证与喷嘴连接的紧固性，对运行轨迹点标定后取下，结构简单、使用方便快捷，有效提升了编程示教效率。

通过在测量杆表面上设置刻度，能够在测量标定前设定好数值，一目了然，降低了人工测量产生误差的几率。

测量杆可以通过插入底座的深浅来调节测量杆的长度，从而适应激光熔覆头喷嘴与工件表面不同相对位置的情况，使用范围宽泛。

一个优选方案中，所述弹性底座为纵切面呈“凸”字形设置的橡胶底座。

在上述方案中，橡胶底座具有良好的弹性，且“凸”字形底座的凸起部分能够跟激光熔覆头喷嘴口尺寸相匹配，底板在喷嘴口外部便于底座的限位和拆装。

一个优选方案中，所述塞头1和底板2为一体成型设置。

在上述方案中，一体成型设置的弹性底座使用寿命更长。

一个优选方案中，所述测量杆4为金属测量杆。

一个优选方案中，所述通孔3开设于所述塞头1以及底板2的中心位置。

一个优选方案中，所述通孔3内壁开设有内螺纹，所述测量杆4的外壁上开设有与所述内螺纹适配的外螺纹。

在上述方案中，通过内外螺纹的设置，使得测量杆在底座内的深度便于准确方便的调节。

一个优选方案中，还包括环形垫片6；所述环形垫片6套设在所述塞头1上并与所述底板2靠近所述塞头1一侧的表面相贴合；所述底板2上设置有触碰开关7，所述触碰开关7凸出于所述环形垫片6布置，并在与所述环形垫片6表面齐平时闭合；所述底板2内部设置有与所述触碰开关7连接的电源8；所述底板2的侧壁上设置有通过所述触碰开关7与电源8相连接的指示灯9。

在上述方案中，环形垫片的设置，使得底座安装在喷嘴口上的位置更加固定，避免具有弹性的底座安装时容易因形变造成的误差，触碰开关、电源和指示灯的设置，使得环形垫片与喷嘴口边缘贴合时，触碰开关受到挤压闭合，使得电源和指示灯连通，指示灯亮起，从而通过指示灯进一步便于指示用户弹性底座是否安装到位。

实施例

如图4所示，针对不规则工件表面做激光熔覆加工，采用机械臂夹持激光熔覆头工作的形式，根据工件表面的形状规划激光光斑行进的路径，示教标定路径中各参考点的位置，编辑机械臂运动程序后运行，激光器连续出光对工件表面进行激光熔覆。下面分步骤讲解：

1、首先将本实用新型所述标定器的底座安装于激光熔覆头喷嘴之上；

2、将本实用新型所述标定器的测量杆安装于通孔内；

3、根据激光焦距及粉末汇聚点至激光熔覆头喷嘴口的距离，调整测量杆插入底座的深度，比如激光焦距及粉末汇聚点至激光熔覆头喷嘴口的距离为14mm，底座的厚度为5mm，那么测量杆插入底座之后留在外面的长度为9mm，测量杆表面有刻度，一目了然，方便调节；

4、手动操控机械臂对工件表面的激光熔覆路径中的各个参考点进行标定，标定某个点时，使测量杆的尾部轻微接触到工件表面即可，保证激光熔覆头喷嘴与工件表面的相对位置准确；

5、规划的激光熔覆行进路径中所有参考点标定完毕后，从激光熔覆头喷嘴上取下本实用新型所述标定器，运行激光熔覆相关设备及机械臂，按照规划的路径进行激光熔覆加工。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器，其特征在于，包括：

弹性底座，其包括与喷嘴口内径适配的塞头和径向尺寸大于所述塞头的底板；所述塞头和底板上开设有相互贯通的通孔；

测量杆，其以可沿所述通孔滑动的方式穿设在所述弹性底座上；所述测量杆上设置有刻度。

2.如权利要求1所述的激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器，其特征在于，所述弹性底座为纵切面呈“凸”字形设置的橡胶底座。

3.如权利要求1所述的激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器，其特征在于，所述塞头和底板为一体成型设置。

4.如权利要求1所述的激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器，其特征在于，所述测量杆为金属测量杆。

5.如权利要求1所述的激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器，其特征在于，所述通孔开设于所述塞头以及底板的中心位置。

6.如权利要求1所述的激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器，其特征在于，所述通孔内壁开设有内螺纹，所述测量杆的外壁上开设有与所述内螺纹适配的外螺纹。

7.如权利要求1所述的激光熔覆头喷嘴与工件表面间用相对位置标定器，其特征在于，还包括环形垫片；所述环形垫片套设在所述塞头上并与所述底板靠近所述塞头一侧的表面相贴合；所述底板上设置有触碰开关，所述触碰开关凸出于所述环形垫片布置，并在与所述环形垫片表面齐平时闭合；所述底板内部设置有与所述触碰开关连接的电源；所述底板的侧壁上设置有通过所述触碰开关与电源相连接的指示灯。

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