本實用新型涉及金屬零件加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，特別涉及一種新型激光熔覆設(shè)備。

背景技術(shù)：

激光熔覆技術(shù)是一種基于大功率激光器而興起的一種新的材料表面改性技術(shù)，其具體實現(xiàn)方式如下：在激光束作用下將合金粉末或陶瓷粉末與基體表面迅速加熱并熔化，光束移開后自激冷卻在基體表面冶金結(jié)合形成一個稀釋率極低的表面涂層。激光熔覆技術(shù)能夠顯著改善基體表面的耐磨性、耐蝕性、耐熱性、抗氧化性等。

激光熔覆按送粉工藝的不同可分為粉末預(yù)置法和同步送粉法，由于同步送粉法易于實現(xiàn)自動化控制，因此被廣泛應(yīng)用在冶金、金屬零件特種加工等領(lǐng)域內(nèi)。

在現(xiàn)有技術(shù)中，同步送粉法要求送粉噴頭以及激光頭聯(lián)動，從而實現(xiàn)送粉、熔覆能夠同步進行。同步送粉法雖然可以對表面形狀復(fù)雜的工件進行熔覆加工，但是其存在一定的問題，例如：1、需要設(shè)置龐大的機器人系統(tǒng)實現(xiàn)送粉噴頭以及激光頭之間的聯(lián)動，其投資成本較大，不適于中小企業(yè)的推廣與應(yīng)用；2、根據(jù)工件的表面形狀或者熔覆軌跡繪制電子圖紙，基于該電子圖紙對機器人系統(tǒng)進行控制，電子圖紙繪制要求較高，在熔覆軌跡復(fù)雜的情況下，將會極大地增加電子圖紙的繪制難度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

（一）技術(shù)問題

綜上所述，如何解決激光熔覆技術(shù)中同步送粉法存在的作業(yè)難度較大的問題，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

（二）技術(shù)方案

本實用新型提供了一種新型激光熔覆設(shè)備，該熔覆設(shè)備包括有設(shè)備機架，于所述設(shè)備機架上設(shè)置有用于對熔覆材料進行送粉的送粉系統(tǒng)以及用于提供熔覆激光束的激光系統(tǒng)，所述送粉系統(tǒng)包括有送粉噴頭，所述激光系統(tǒng)包括有激光頭。

基于上述結(jié)構(gòu)設(shè)計，本實用新型還包括有聯(lián)動控制系統(tǒng)，所述聯(lián)動控制系統(tǒng)包括有與待加工工件的外部輪廓形狀相吻合的軌道模具、聯(lián)動平臺、安裝平臺、調(diào)節(jié)架、連接架以及聯(lián)動支臂；

所述聯(lián)動平臺設(shè)置于所述安裝平臺的下側(cè)，于所述安裝平臺的底部設(shè)置有安裝軸套，于所述聯(lián)動平臺的頂部設(shè)置有安裝軸，所述安裝軸插入到所述安裝軸套內(nèi)、并通過直線軸承與其滑動連接，于所述安裝軸套的外側(cè)套設(shè)有彈簧，所述彈簧的一端與所述安裝平臺連接，所述彈簧的另一端與所述聯(lián)動平臺連接；

所述連接架設(shè)置于所述聯(lián)動平臺的底部，所述連接架的一端與所述聯(lián)動平臺連接，所述連接架的另一端設(shè)置有第一固定卡子，所述激光頭設(shè)置于所述第一固定卡子上；

所述調(diào)節(jié)架包括有第一連桿、第二連桿以及第二固定卡子，所述第一連桿與所述聯(lián)動平臺鉸接，所述第二連桿與所述第一連桿鉸接，所述第二固定卡子設(shè)置于所述第二連桿的末端，所述送粉噴頭設(shè)置于所述第二固定卡子上；

所述聯(lián)動支臂的一端與所述聯(lián)動平臺固定連接，所述聯(lián)動支臂的另一端設(shè)置有球軸承，所述球軸承可與所述軌道模具相抵、并與所述軌道模具滾動連接。

優(yōu)選地，于所述聯(lián)動平臺的底部設(shè)置有第一安裝座，所述第一連桿通過轉(zhuǎn)軸與所述第一安裝座鉸接。

優(yōu)選地，于所述聯(lián)動平臺的底部設(shè)置有第二安裝座，所述聯(lián)動支臂通過轉(zhuǎn)軸與所述第二安裝座鉸接。

優(yōu)選地，所述連接架為長度可調(diào)結(jié)構(gòu)，所述連接架包括有固定支臂以及調(diào)節(jié)支臂，于所述固定支臂上沿其長度方向設(shè)置有多個調(diào)節(jié)孔，于所述調(diào)節(jié)支臂上設(shè)置有可插入到所述調(diào)節(jié)孔中的調(diào)節(jié)螺栓。

優(yōu)選地，所述第一連桿與所述聯(lián)動平臺鉸接，其鉸接的轉(zhuǎn)動方向為第一轉(zhuǎn)動向量；所述第二連桿與所述第一連桿鉸接，其鉸接的轉(zhuǎn)動方向為第二轉(zhuǎn)動向量；所述第一轉(zhuǎn)動向量與所述第二轉(zhuǎn)動向量垂直。

優(yōu)選地，所述安裝軸設(shè)置于所述安裝軸套內(nèi)、并形成聯(lián)軸組件；所述聯(lián)軸組件設(shè)置有多個，全部的所述聯(lián)軸組件均勻布設(shè)在所述安裝平臺的底部。

優(yōu)選地，所述安裝平臺為鋁合金安裝平臺或不銹鋼安裝平臺；所述安裝平臺通過螺栓固定設(shè)置在所述設(shè)備機架上。

（三）有益效果

通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)計，在本實用新型提供的新型激光熔覆設(shè)備中，其設(shè)置有聯(lián)動平臺以及聯(lián)動支臂，聯(lián)動支臂通過球軸承在軌道模具上運動，利用聯(lián)動支臂帶動聯(lián)動平臺進行適應(yīng)性浮動調(diào)整，在聯(lián)動平臺上安裝激光頭以及送粉噴頭，這樣就能夠完成激光頭以及送粉噴頭的機械化移動軌跡調(diào)整。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，不需要進行復(fù)雜的圖紙繪制，其極大程度地降低了激光熔覆作業(yè)的難度以及復(fù)雜程度。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例中新型激光熔覆設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意簡圖；

在圖1中，部件名稱與附圖編號的對應(yīng)關(guān)系為：

送粉系統(tǒng)1、激光系統(tǒng)2、送粉噴頭3、激光頭4、軌道模具5、

聯(lián)動平臺6、安裝平臺7、聯(lián)動支臂8、安裝軸套9、安裝軸10、

第一連桿11、第二連桿12、球軸承13、第一安裝座14、

第二安裝座15、固定支臂16、調(diào)節(jié)支臂17。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不能用來限制本實用新型的范圍。

在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上；術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

請參考圖1，圖1為本實用新型實施例中新型激光熔覆設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意簡圖。

本實用新型提供了一種新型激光熔覆設(shè)備，用于實現(xiàn)金屬工件的激光熔覆。

在本實用新型中，該新型激光熔覆設(shè)備包括有設(shè)備機架，設(shè)備機架采用鑄鐵或者不銹鋼制成，這樣設(shè)備機架整機質(zhì)量較高，其放置在地面上重心較低，其運行穩(wěn)定性較高。

在設(shè)備機架上設(shè)置有用于對熔覆材料進行送粉的送粉系統(tǒng)1以及用于提供熔覆激光束的激光系統(tǒng)2，送粉系統(tǒng)1包括有送粉噴頭3，激光系統(tǒng)2包括有激光頭4。送粉系統(tǒng)1用于實現(xiàn)熔覆粉料的輸送、并通過送粉噴頭3將熔覆粉料噴涂到金屬工件上。激光系統(tǒng)2用于生成熔覆激光束，熔覆激光束通過激光頭4照射到熔覆粉料上，通過熔覆激光束實現(xiàn)熔覆粉料在工件上的熔融。

基于上述結(jié)構(gòu)設(shè)計，本實用新型還提供了聯(lián)動控制系統(tǒng)，聯(lián)動控制系統(tǒng)用于實現(xiàn)送粉噴頭3以及激光頭4的聯(lián)動。

聯(lián)動控制系統(tǒng)包括有與待加工工件的外部輪廓形狀相吻合的軌道模具5、聯(lián)動平臺6、安裝平臺7、調(diào)節(jié)架、連接架以及聯(lián)動支臂8。

軌道模具5根據(jù)待加工工件的外部輪廓形狀進行預(yù)制，其可以以塑料顆粒為原料通過注塑工藝一體成型，也可以以待加工工件為模型利用砂型鑄造工藝制作軌道模具。當(dāng)然，也可以根據(jù)客戶要求，由生產(chǎn)廠家進行軌道模具5的預(yù)制。

安裝平臺7采用不銹鋼安裝平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計，其也可以采用鋁型材安裝平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計。安裝平臺7通過螺栓固定設(shè)置到設(shè)備機架上，安裝平臺7用于實現(xiàn)聯(lián)動平臺6的安裝。在此需要說明的是：本實用新型在設(shè)備機架上設(shè)置了用于安裝待加工工件的工作臺，在工作臺的一側(cè)設(shè)置了聯(lián)動工作臺，將待加工工件設(shè)置到工作臺上，將軌道模具5設(shè)置到聯(lián)動工作臺上。安裝平臺7與聯(lián)動平臺6組裝后設(shè)置在工作臺以及聯(lián)動工作臺的上方。

聯(lián)動平臺6采用PVC泡沫板或者PMI泡沫板制成，這樣能夠保證聯(lián)動平臺6具有較高的結(jié)構(gòu)強度以及較輕的質(zhì)量。聯(lián)動平臺6設(shè)置于安裝平臺7的下側(cè)，于安裝平臺7的底部設(shè)置有安裝軸套9，于聯(lián)動平臺6的頂部設(shè)置有安裝軸10，安裝軸10插入到安裝軸套9內(nèi)、并通過直線軸承與其滑動連接，于安裝軸套9的外側(cè)套設(shè)有彈簧，彈簧的一端與安裝平臺7連接，彈簧的另一端與聯(lián)動平臺6連接。安裝軸套9為鋼制安裝軸套，在安裝軸套9內(nèi)設(shè)置有兩個直線軸承，其中一個直線軸承設(shè)置在安裝軸套9的中間部位，另一個直線軸承設(shè)置在安裝軸套9的底端。安裝軸10為不銹鋼光軸，其插入到安裝軸套9內(nèi)通過直線軸承與安裝軸套9實現(xiàn)直線滑動連接。

連接架用于實現(xiàn)激光頭4的安裝，具體地，連接架設(shè)置于聯(lián)動平臺6的底部，連接架的一端與聯(lián)動平臺6連接，連接架的另一端設(shè)置有第一固定卡子，激光頭4設(shè)置于第一固定卡子上。連接架的一端設(shè)置有安裝法蘭，連接架通過安裝法蘭設(shè)置到聯(lián)動平臺6的底部（安裝法蘭通過螺栓固定設(shè)置到聯(lián)動平臺6上）。

第一固定卡子采用類似于現(xiàn)有技術(shù)中夾子的結(jié)構(gòu)設(shè)計，其用于夾住激光頭4實現(xiàn)激光頭4在連接架上的固定安裝。

在本實用新型中，在第一固定卡子用于安裝激光頭4的內(nèi)側(cè)面上設(shè)置了橡膠墊，通過橡膠墊對激光頭4起到保護作用。

調(diào)節(jié)架用于實現(xiàn)送粉噴頭3的安裝，具體地，調(diào)節(jié)架包括有第一連桿11、第二連桿12以及第二固定卡子，第一連桿11與聯(lián)動平臺6鉸接，第二連桿12與第一連桿11鉸接，第二固定卡子設(shè)置于第二連桿12的末端，送粉噴頭3設(shè)置于第二固定卡子上。

調(diào)節(jié)架采用兩級可調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計，其中，第一連桿11與聯(lián)動平臺6鉸接實現(xiàn)第一級角度調(diào)節(jié)，第二連桿12與第一連桿11鉸接實現(xiàn)第二級角度調(diào)節(jié)。這樣對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的待加工工件而言，通過調(diào)節(jié)架對送粉噴頭3進行安裝，其能夠滿足不同形狀工件的加工要求。

第二固定卡子采用類似于現(xiàn)有技術(shù)中夾子的結(jié)構(gòu)設(shè)計，其用于夾住送粉噴頭3實現(xiàn)送粉噴頭3在調(diào)節(jié)架上的固定安裝。

在本實用新型中，在第二固定卡子用于安裝送粉噴頭3的內(nèi)側(cè)面上設(shè)置了橡膠墊，通過橡膠墊對送粉噴頭3起到保護作用。

聯(lián)動支臂8的功能為：根據(jù)軌道模具5的外部輪廓形狀對聯(lián)動平臺6進行位置調(diào)節(jié)。

在本實用新型中，聯(lián)動支臂8的一端與聯(lián)動平臺6固定連接，聯(lián)動支臂8的另一端設(shè)置有球軸承13，球軸承13可與軌道模具5相抵、并與軌道模具5滾動連接。軌道模具5與待加工工件同步運轉(zhuǎn)，球軸承13與軌道模具5的外表面接觸，在熔覆作業(yè)過程中，聯(lián)動支臂8根據(jù)球軸承13對軌道模具5的外部輪廓進行適時調(diào)整，聯(lián)動支臂8與聯(lián)動平臺6固定連接，這樣聯(lián)動平臺6就能夠上下浮動實現(xiàn)激光頭4以及送粉噴頭3的位置調(diào)整。

通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)計，在本實用新型提供的新型激光熔覆設(shè)備中，其設(shè)置有聯(lián)動平臺6以及聯(lián)動支臂8，聯(lián)動支臂8通過球軸承13在軌道模具5上運動，利用聯(lián)動支臂8帶動聯(lián)動平臺6進行適應(yīng)性浮動調(diào)整，在聯(lián)動平臺6上安裝激光頭4以及送粉噴頭3，這樣就能夠完成激光頭4以及送粉噴頭3的機械化移動軌跡調(diào)整。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，不需要進行復(fù)雜的圖紙繪制，其極大程度地降低了激光熔覆作業(yè)的難度以及復(fù)雜程度。

具體地，于聯(lián)動平臺6的底部設(shè)置有第一安裝座14，第一連桿11通過轉(zhuǎn)軸與第一安裝座14鉸接。第一安裝座14為塑料安裝座，在第一安裝座14的上側(cè)面設(shè)置旋轉(zhuǎn)螺桿，旋轉(zhuǎn)螺桿穿過聯(lián)動平臺6后通過螺栓實現(xiàn)第一安裝座14在聯(lián)動平臺6上的固定。第一安裝座14可相對于聯(lián)動平臺6進行旋轉(zhuǎn)，將第一連桿11設(shè)置在第一安裝座14上，能夠通過第一安裝座14對調(diào)節(jié)架進行轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)。

基于上述結(jié)構(gòu)設(shè)計，本實用新型在聯(lián)動平臺6的底部設(shè)置有第二安裝座15，聯(lián)動支臂8通過轉(zhuǎn)軸與第二安裝座15鉸接。第二安裝座15在聯(lián)動平臺6上的安裝方式與第一安裝座14在聯(lián)動平臺6上的安裝方式相同，在此不進行贅述。

為了能夠?qū)す忸^4在聯(lián)動平臺6上的設(shè)置高度進行微調(diào)，本實用新型對連接架進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計：連接架為長度可調(diào)結(jié)構(gòu)，連接架包括有固定支臂16以及調(diào)節(jié)支臂17，于固定支臂16上沿其長度方向設(shè)置有多個調(diào)節(jié)孔，于調(diào)節(jié)支臂17上設(shè)置有可插入到調(diào)節(jié)孔中的調(diào)節(jié)螺栓。固定支臂16以及調(diào)節(jié)支臂17均采用鋁型材制成。

在此限定：第一連桿11與聯(lián)動平臺6鉸接，其鉸接的轉(zhuǎn)動方向為第一轉(zhuǎn)動向量；第二連桿12與第一連桿11鉸接，其鉸接的轉(zhuǎn)動方向為第二轉(zhuǎn)動向量；第一轉(zhuǎn)動向量與第二轉(zhuǎn)動向量垂直。

在使用狀態(tài)下：第一連桿11安裝在第一安裝座14上，第一安裝座14能夠圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)，第一連桿11與第一安裝座14鉸接，第一連桿11能夠圍繞X軸轉(zhuǎn)動，第一連桿11與第二連桿12鉸接，第二連桿12能夠圍繞Y軸轉(zhuǎn)動。這樣，可以實現(xiàn)送粉噴頭3在空間上任意位置的調(diào)節(jié)。

安裝軸10設(shè)置于安裝軸套9內(nèi)、并形成聯(lián)軸組件，為了提高聯(lián)動平臺6在安裝平臺7上上下浮動的穩(wěn)定性，聯(lián)軸組件設(shè)置有多個，全部的聯(lián)軸組件均勻布設(shè)在安裝平臺7的底部。由多個聯(lián)軸組件對聯(lián)動平臺6進行限位，其能夠避免聯(lián)動平臺6在上下浮動時發(fā)生偏移，保證了聯(lián)動平臺6聯(lián)動的穩(wěn)定性。

具體地，安裝平臺7為鋁合金安裝平臺或不銹鋼安裝平臺；安裝平臺7通過螺栓固定設(shè)置在設(shè)備機架上。安裝平臺7采用鋁合金或者不銹鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計，其具有較高的結(jié)構(gòu)強度，保證本實用新型使用的可靠性。

本實用新型的實施例是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本實用新型限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。選擇和描述實施例是為了更好說明本實用新型的原理和實際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本實用新型從而設(shè)計適于特定用途的帶有各種修改的各種實施例。