CN217869092U - 具有z方向精确调节机构的激光熔覆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种具有Z方向精确调节机构的激光熔覆装置，包括主要用于安装分光镜和聚焦镜的固定座，所述固定座的下方设置有激光熔覆喷头组件，所述固定座上方设置有固定座外罩，所述固定座外罩上方通过准直镜安装座设置有准直镜，所述固定座与所述固定座外罩之间设置有一个大齿轮，所述大齿轮与所述固定座外罩之间可转动的连接，所述大齿轮与所述固定座之间通过螺纹连接，与所述大齿轮啮合连接有一个小齿轮，所述小齿轮套设在驱动电机的输出轴上；还包括用于控制激光熔覆装置Z方向调节的控制组件，所述驱动电机与所述控制组件电连接。本实用新型不仅实现自动高效精确调节，而且保证了高质量熔覆效果，同时也提高了工作效率。

Description

具有Z方向精确调节机构的激光熔覆装置

技术领域

本实用新型属于激光熔覆技术领域，具体而言，涉及一种具有Z方向精确调节机构的激光熔覆装置。

背景技术

激光熔覆（亦称激光熔敷或激光包覆），是一种新的表面改性技术。它通过在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法，在基层表面形成冶金结合的添料熔覆层。

激光熔覆特点：熔覆层稀释度低但结合力强，与基体呈冶金结合，可显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化或电气特性，从而达到表面改性或修复的目的，满足材料表面特定性能要求的同时可节约大量的材料成本。与堆焊、热喷涂、电镀等传统表面处理技术相比，它具有诸多优点，如适用的材料体系广泛、熔覆层稀释率可控、熔覆层与基体为冶金结合、基体热变形小、工艺易于实现自动化等。

从当前激光熔覆的应用情况来看，其主要应用于三个方面：1、对材料的表面改性，如燃汽轮机叶片，轧辊，齿轮等。2、对产品的表面修复，如转子，模具等。3、激光增材制造，通过同步送粉或送丝的方式，进行逐层的激光熔覆，进而获得具有三维结构的零部件。自20世纪80年代以来，激光熔覆技术得到了国内外的广泛重视，并已在诸多工业领域获得应用。

现有激光熔覆装置的结构中，如需对Z轴方向调节熔覆喷头焦点的位置，则需要通过机器本身的机械臂实现调焦，无法满足快速且精确的调节，影响了工作的效率。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型旨在提供一种具有Z方向精确调节机构的激光熔覆装置，该激光熔覆装置可以实现熔覆喷头焦点位置的高效且精确调节，从而解决由于熔覆喷头焦点位置不准确而导致的熔覆质量不高的问题。

为达到上述技术目的及效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种具有Z方向精确调节机构的激光熔覆装置，包括主要用于安装分光镜和聚焦镜的固定座，所述固定座的下方设置有激光熔覆喷头组件，所述固定座上方设置有固定座外罩，所述固定座外罩上方通过准直镜安装座设置有准直镜，所述固定座与所述固定座外罩之间设置有一个大齿轮，所述大齿轮与所述固定座外罩之间可转动的连接，所述大齿轮与所述固定座之间通过螺纹连接，与所述大齿轮啮合连接有一个小齿轮，所述小齿轮套设在驱动电机的输出轴上；还包括用于控制激光熔覆装置Z方向调节的控制组件，所述驱动电机与所述控制组件电连接。

进一步的，所述大齿轮和所述小齿轮均为锥齿轮。

进一步的，所述固定座的上半部分外表面设置有螺纹圈，所述大齿轮的下半部分内圈上攻有与所述螺纹圈相互配合的螺纹。

进一步的，所述固定座上的所述螺纹圈和所述大齿轮内圈上的所述螺纹均为细牙螺纹。

进一步的，所述驱动电机为伺服电机。

进一步的，所述驱动电机的输出轴与所述小齿轮键连接。

进一步的，所述大齿轮与所述固定座外罩之间通过滑槽和凸块配合的方式连接。

进一步的，所述大齿轮上半部分的内圈设置有一圈滑槽，所述固定座外罩外圈布置有若干凸块，所述凸块置入与所述滑槽内；或者，所述大齿轮上半部分的内圈布置有若干凸块，所述固定座外罩外圈设置有一圈滑槽，所述凸块置入与所述滑槽内。

进一步的，所述固定座与所述固定座外罩之间设置有销轴，所述销轴的一端固定在所述固定座上，另一端位于所述固定座外罩上开设的销孔内；或者，所述销轴的一端位于所述固定座上开设的销孔内，另一端固定在所述固定座外罩上。

进一步的，所述控制组件由电器箱和控制面板组成。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型在固定座和固定座外罩之间设置一个大锥齿轮，并通过大锥齿轮与套设在伺服电机输出轴上的小锥齿轮的啮合，从而实现在激光熔覆装置中增加Z方向调节机构，并通过控制组件控制伺服电机带动小锥齿轮和大锥齿轮的转动，实现熔覆喷头焦点位置的高效精确调节，并通过固定座与大锥齿轮细牙螺纹配合，进一步保证调节的精度，从而解决由于焦点位置的不准确而导致的熔覆质量不高的问题，采用本实用新型Z方向精确调节机构的激光熔覆装置不仅实现自动高效精确调节，而且保证了高质量熔覆效果，同时也提高了工作效率。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，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。在附图中：

图1为本实用新型激光熔覆装置整体结构示意图；

图2为本实用新型激光熔覆装置爆炸图；

图3为本实用激光熔覆装置中控制组件连接示意图。

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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、上端、下端、顶部、底部……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

参见图1-3所示，一种具有Z方向精确调节机构的激光熔覆装置，包括主要用于安装分光镜和聚焦镜的固定座1，所述固定座1的下方设置有激光熔覆喷头组件2，所述固定座1上方设置有固定座外罩3，所述固定座外罩3上方通过准直镜安装座4设置有准直镜5，所述固定座1与所述固定座外罩3之间设置有一个大齿轮6，所述大齿轮6与所述固定座外罩3之间可转动的连接，所述大齿轮6与所述固定座1之间通过螺纹连接，与所述大齿轮6啮合连接有一个小齿轮7，所述小齿轮7套设在驱动电机8的输出轴上；还包括用于控制激光熔覆装置Z方向调节的控制组件，所述驱动电机8与所述控制组件电连接，安装时，所述固定座外罩3、所述驱动电机8和所述控制组件均通过对应的支座安装在支架上。

进一步的，所述大齿轮6和所述小齿轮7均为锥齿轮，采用锥齿轮可以实现两齿轮轴垂直传动。

进一步的，所述固定座1的上半部分外表面设置有螺纹圈，所述大齿轮6的下半部分内圈上攻有与所述螺纹圈相互配合的螺纹。

进一步的，所述固定座1上的所述螺纹圈和所述大齿轮6内圈上的所述螺纹均为细牙螺纹，采用细牙螺纹可以实现微米甚至纳米级别的Z向微调。

进一步的，所述驱动电机8为伺服电机，采用伺服电机可以实现所述激光熔覆喷头组件2的Z方向的精确调节。

进一步的，所述驱动电机8的输出轴与所述小齿轮7键连接。

进一步的，所述大齿轮6与所述固定座外罩3之间通过滑槽和凸块配合的方式连接。

进一步的，所述大齿轮6上半部分的内圈设置有一圈滑槽，所述固定座外罩3外圈布置有若干凸块，所述凸块置入与所述滑槽内；或者，所述大齿轮6上半部分的内圈布置有若干凸块，所述固定座外罩3外圈设置有一圈滑槽，所述凸块置入与所述滑槽内。

进一步的，所述固定座1与所述固定座外罩3之间设置有销轴，所述销轴的一端固定在所述固定座1上，另一端位于所述固定座外罩3上开设的销孔内；或者，所述销轴的一端位于所述固定座1上开设的销孔内，另一端固定在所述固定座外罩3上，工作时，所述销轴用于防止所述固定座1随着所述大齿轮6的转动而跟随做周向运动；其次，所述固定座1需要进行轴向的位移，因此所述销轴的两端必需有一端是可活动的设置。

进一步的，所述控制组件由电器箱9和控制面板10组成。

本实用新型的工作原理如下：

使用时，当需要调节本激光熔覆装置熔覆喷头焦点时，启动激光熔覆装置，通过控制面板10控制驱动电机8的旋转，从而带动小齿轮7的旋转，进而带动大齿轮6的旋转；大齿轮6旋转时，由于大齿轮6上半部分与固定座外罩3之间是通过滑槽和凸块的配合形成的滑动连接，因此不会产生轴向的位移，只会进行周向运动，但大齿轮6下半部分与固定座1之间是螺纹连接，且销轴的设置阻止了固定座1的周向运动，所以当大齿轮6旋转时，固定座1即产生轴向的位移。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，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 (10)

1.一种具有Z方向精确调节机构的激光熔覆装置，包括主要用于安装分光镜和聚焦镜的固定座（1），所述固定座（1）的下方设置有激光熔覆喷头组件（2），所述固定座（1）上方设置有固定座外罩（3），所述固定座外罩（3）上方通过准直镜安装座（4）设置有准直镜（5），其特征在于：所述固定座（1）与所述固定座外罩（3）之间设置有一个大齿轮（6），所述大齿轮（6）与所述固定座外罩（3）之间可转动的连接，所述大齿轮（6）与所述固定座（1）之间通过螺纹连接，与所述大齿轮（6）啮合连接有一个小齿轮（7），所述小齿轮（7）套设在驱动电机（8）的输出轴上；还包括用于控制激光熔覆装置Z方向调节的控制组件，所述驱动电机（8）所述控制组件电连接。

2.根据权利要求1所述的具有Z方向精确调节机构的激光熔覆装置，其特征在于：所述大齿轮（6）和所述小齿轮（7）均为锥齿轮。

3.根据权利要求2所述的具有Z方向精确调节机构的激光熔覆装置，其特征在于：所述固定座（1）的上半部分外表面设置有螺纹圈，所述大齿轮（6）的下半部分内圈上攻有与所述螺纹圈相互配合的螺纹。

4.根据权利要求3所述的具有Z方向精确调节机构的激光熔覆装置，其特征在于：所述固定座（1）上的所述螺纹圈和所述大齿轮（6）内圈上的所述螺纹均为细牙螺纹。

5.根据权利要求1所述的具有Z方向精确调节机构的激光熔覆装置，其特征在于：所述驱动电机（8）为伺服电机。

6.根据权利要求5所述的具有Z方向精确调节机构的激光熔覆装置，其特征在于：所述驱动电机（8）的输出轴与所述小齿轮（7）键连接。

7.根据权利要求1所述的具有Z方向精确调节机构的激光熔覆装置，其特征在于：所述大齿轮（6）与所述固定座外罩（3）之间通过滑槽和凸块配合的方式连接。

8.根据权利要求7所述的具有Z方向精确调节机构的激光熔覆装置，其特征在于：所述大齿轮（6）上半部分的内圈设置有一圈滑槽，所述固定座外罩（3）外圈布置有若干凸块，所述凸块置入与所述滑槽内；或者，所述大齿轮（6）上半部分的内圈布置有若干凸块，所述固定座外罩（3）外圈设置有一圈滑槽，所述凸块置入与所述滑槽内。

9.根据权利要求1所述的具有Z方向精确调节机构的激光熔覆装置，其特征在于：所述固定座（1）与所述固定座外罩（3）之间设置有销轴，所述销轴的一端固定在所述固定座（1）上，另一端位于所述固定座外罩（3）上开设的销孔内；或者，所述销轴的一端位于所述固定座（1）上开设的销孔内，另一端固定在所述固定座外罩（3）上。

10.根据权利要求1所述的具有Z方向精确调节机构的激光熔覆装置，其特征在于：所述控制组件由电器箱（9）和控制面板（10）组成。

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