CN217479551U - 一种截齿装夹机构及采用该装夹机构的激光熔覆机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光熔覆技术领域，尤其是一种截齿装夹机构及采用该装夹机构的激光熔覆机，包括截齿夹具和夹具座，夹具座包括伺服转台和转台卡盘，转台卡盘固定安装在伺服转台的法兰转盘上，截齿夹具包括夹具本体和弹性锁紧件，夹具本体中心开有可容纳截齿的夹持孔，夹具本体外围开有可容纳弹性锁紧件的锁紧孔，锁紧孔与夹持孔连通，使置于锁紧孔内的弹性锁紧件端部抵靠置于夹持孔内的截齿外表面，夹具本体卡装在转台卡盘上。该装夹机构通过设有弹性锁紧件的截齿夹具实现对待加工截齿工件的稳定装夹，然后通过可旋转的夹具座和激光熔覆头的配合，对截齿进行激光熔覆加工。

Description

一种截齿装夹机构及采用该装夹机构的激光熔覆机

技术领域

本实用新型涉及激光熔覆技术领域，尤其是一种截齿装夹机构及采用该装夹机构的激光熔覆机。

背景技术

激光熔覆技术是一种高效高性能的金属表面热处理技术，它以不同的填料方式在被涂覆基体表面上放置选择的涂层材料，经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化并快速凝固后形成稀释度极低并与基体材料成冶金结合的表面涂层，从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等的工艺方法。

截齿分为采煤机截齿和掘进机截齿，是开采掘进机器上的零件，是一种大量使用的易耗件，其失效方式主要是磨损失效，磨损失效的主要形式为截齿端部基体磨损，导致合金头剥落，一般的国内普通截齿抗磨损性能较差，使用寿命较短，从而加大了井下作业的强度，降低了生产效率。在采掘设备修理过程中，截齿座磨损后，一般采用焊补修复，除非截齿座从中间断裂，才会更换新件。如在截齿上应用激光熔覆技术，可大大提高截齿和截齿座的耐磨性，可延长使用寿命，降低成本。

实用新型内容

为了解决现有的缺乏配套的截齿装夹机构的问题，本实用新型提供了一种截齿装夹机构及采用该装夹机构的激光熔覆机，通过交错设置有波珠螺丝的夹具实现对截齿工件的稳定装夹，以便于激光熔覆操作。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种截齿装夹机构，包括截齿夹具和夹具座，夹具座包括伺服转台和转台卡盘，转台卡盘固定安装在伺服转台的法兰转盘上，截齿夹具包括夹具本体和弹性锁紧件，夹具本体中心开有可容纳截齿的夹持孔，夹具本体外围开有可容纳弹性锁紧件的锁紧孔，锁紧孔与夹持孔连通，使置于锁紧孔内的弹性锁紧件端部抵靠置于夹持孔内的截齿外表面，夹具本体卡装在转台卡盘上，通过伸入夹持孔的弹性锁紧件对待加工截齿工件进行稳定夹持，保证激光熔覆效果。

在一些实施例中，夹具本体包括安装部和夹持部，夹持部直径大于安装部直径，安装部卡装在转台卡盘的卡口中，锁紧孔开设在夹持部外围，方便与转台卡盘稳定连接。

在一些实施例中，弹性锁紧件设置在夹具本体两侧，且两侧的弹性锁紧件交错设置，方便对截齿工件进行稳定装夹。

在一些实施例中，锁紧孔端部设有楔面，便于将截齿伸入。

在一些实施例中，弹性锁紧件为波珠螺丝，包括壳体、弹簧和钢珠，壳体端部开有弹性槽，钢珠通过弹簧设置在弹性槽内，通过钢珠对截齿进行弹性限位。

一种采用截齿装夹机构的激光熔覆机，包括工作台、机器人和激光熔覆头，工作台上相对设置有两组截齿装夹机构，机器人设置在工作台旁侧，激光熔覆头固定安装在机器人的执行末端，通过双工位熔覆机，实现两工位交替工作，有效提高激光熔覆效率。

本实用新型的有益效果是，

（1）本实用新型提供了一种截齿装夹机构，通过设有弹性锁紧件的截齿夹具实现对待加工截齿工件的稳定装夹，然后通过可旋转的夹具座和激光熔覆头的配合，对截齿进行激光熔覆加工；

（2）本实用新型提供了一种采用截齿装夹机构的激光熔覆机，通过双工位结构，实现转台、机器人、激光熔覆头的联动，实现两工位的交替工作，从而有效提高激光熔覆效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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是截齿装夹机构的结构示意图；

图2是截齿夹具的结构示意图；

图3是弹性锁紧件的结构示意图；

图4是激光熔覆机的结构示意图；

图中1.截齿夹具，11.夹具本体，111.安装部，112.夹持部，12.弹性锁紧件，121.壳体，122.弹簧，123.钢珠，124.弹性槽，13.夹持孔，14.锁紧孔，141.楔面，2.夹具座，21.伺服转台，22.转台卡盘，3.截齿，4.工作台，5.机器人，6.激光熔覆头，10.截齿装夹机构，20.激光熔覆机。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在截齿3上应用激光熔覆技术，截齿3的平均洛氏硬度可以达到HRC55左右，与普通截齿3相比，激光熔覆截齿3和煤层接触时无火花，耐磨性、抗疲劳强度及抗剪性均有大幅度提高。针对现有激光熔覆过程中缺乏能对截齿3进行稳定夹持的工装的问题，如图1所示，设计一种截齿装夹机构10，包括截齿夹具1和夹具座2，夹具座2包括伺服转台21和转台卡盘22，转台卡盘22固定安装在伺服转台21的法兰转盘上，截齿夹具1包括夹具本体11和弹性锁紧件12，夹具本体11中心开有可容纳截齿3的夹持孔13，夹具本体11外围开有可容纳弹性锁紧件12的锁紧孔14，锁紧孔14与夹持孔13连通，使置于锁紧孔14内的弹性锁紧件12端部抵靠置于夹持孔13内的截齿3外表面，夹具本体11卡装在转台卡盘22上。

转台卡盘22为三爪卡盘，能对截齿夹具1进行稳定夹持，然后在伺服转台21的带动下旋转，对装夹在截齿夹具1内的截齿3进行转动激光熔覆。

如图2所示，为方便转台卡盘22对夹具本体11进行稳定夹持，夹具本体11包括安装部111和夹持部112，夹持部112直径大于安装部111直径，安装部111卡装在转台卡盘22的卡口中，锁紧孔14开设在夹持部112外围。安装部111装夹在三爪卡盘中心，夹持部112则用于固定待加工截齿3。

如图3所示，为实现对待加工截齿3的稳定夹持，一般设有四组弹性锁紧件12，将两组弹性锁紧件12设置在夹具本体11两侧，且两侧的弹性锁紧件12交错设置，以提高截齿3的装夹稳定性。

为方便插入待加工截齿3，在锁紧孔14端部设置便于截齿3伸入的楔面141。

为实现待加工截齿3的弹性抵压固定，弹性锁紧件12为波珠螺丝，包括壳体121、弹簧122和钢珠123，壳体121端部开有弹性槽124，钢珠123通过弹簧122设置在弹性槽124内。波珠螺丝作为可以提供压力和准确定位的元件，主要通过螺纹锁紧，提前确定好波珠螺丝的位置，调整精度，工件依靠波珠螺丝锁紧，一拔一插即可完成装夹，快速装夹，减轻工人劳动量，快速的定位和夹紧，以提高生产效率。使用激光进行熔覆加工，在截齿3上应用激光熔覆技术，可大大提高截齿3和截齿座的耐磨性，可延长使用寿命，降低成本。

如图4所示，为提高截齿3的激光熔覆效率，设计一种采用截齿装夹机构10的双工位激光熔覆机20，激光熔覆机20包括工作台4、机器人5和激光熔覆头6，工作台4上相对设置有两组截齿装夹机构10，机器人5设置在工作台4旁侧，激光熔覆头6固定安装在机器人5的执行末端。

使用激光熔覆机20时，将截齿夹具1和夹具座2使用螺钉和压块固定安装在工作台4上，将四组弹性锁紧件12安装在夹具本体11两侧的锁紧孔14内，使波珠螺丝的钢珠123突出夹持孔13内壁1.5mm距离，从而对截齿3进行弹性稳定装夹；将两组截齿夹具1各自固定在夹具座2的转台卡盘22并锁紧；将机器人5安装在机器人底座上，并将其固定在工作台4一旁；将激光熔覆头6安装在机器人5手臂前端；将开关安装在工作台4上；在夹具本体11上各自装夹上一个待加工截齿3；将激光熔覆头6所需要的设备接入并开启；按下启动开关，机器人5开始运行，激光熔覆头6开始加工第一工位上的待加工截齿3；加工完毕后，机器人5手臂自动暂停，随后再次按下启动开关，此时机器人5则开始加工第二工位上的待加工截齿3；当第二工位上的截齿3在开始加工时，可以将第一工位上的截齿3取下并再次装夹上一个未加工的截齿3；至此激光熔覆头6在第一工位和第二工位之间轮流加工。

采用双工位与快速装夹进行熔覆，既减少了截齿3的更换检修时间，提高生产效率，同时又节约大量的资金，降低了成本，增加了收益。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种截齿装夹机构，其特征在于，包括截齿夹具（1）和夹具座（2），所述夹具座（2）包括伺服转台（21）和转台卡盘（22），所述转台卡盘（22）固定安装在伺服转台（21）的法兰转盘上，所述截齿夹具（1）包括夹具本体（11）和弹性锁紧件（12），所述夹具本体（11）中心开有可容纳截齿（3）的夹持孔（13），所述夹具本体（11）外围开有可容纳弹性锁紧件（12）的锁紧孔（14），所述锁紧孔（14）与夹持孔（13）连通，使置于锁紧孔（14）内的弹性锁紧件（12）端部抵靠置于夹持孔（13）内的截齿（3）外表面，所述夹具本体（11）卡装在转台卡盘（22）上。

2.根据权利要求1所述的一种截齿装夹机构，其特征是，所述夹具本体（11）包括安装部（111）和夹持部（112），所述夹持部（112）直径大于安装部（111）直径，所述安装部（111）卡装在转台卡盘（22）的卡口中，所述锁紧孔（14）开设在夹持部（112）外围。

3.根据权利要求1所述的一种截齿装夹机构，其特征是，所述弹性锁紧件（12）设置在夹具本体（11）两侧，且两侧的弹性锁紧件（12）交错设置。

4.根据权利要求1所述的一种截齿装夹机构，其特征是，所述锁紧孔（14）端部设有便于截齿（3）伸入的楔面（141）。

5.根据权利要求1所述的一种截齿装夹机构，其特征是，所述弹性锁紧件（12）为波珠螺丝，包括壳体（121）、弹簧（122）和钢珠（123），所述壳体（121）端部开有弹性槽（124），所述钢珠（123）通过弹簧（122）设置在弹性槽（124）内。

6.一种采用权利要求1所述截齿装夹机构的激光熔覆机，其特征是，包括工作台（4）、机器人（5）和激光熔覆头（6），所述工作台（4）上相对设置有两组截齿装夹机构，所述机器人（5）设置在工作台（4）旁侧，所述激光熔覆头（6）固定安装在机器人（5）的执行末端。

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