[实用新型]管类件激光熔覆加工机

说明书

本实用新型涉及一种激光熔覆设备,特别是涉及一种管类件激光熔覆加工机,主要解决管类件激光熔覆成套自动化连续生产，可以提高生产效率、保证生产过程质量，降低成本，适应激光生产安全防护和生产自动化监控要求。

激光熔覆技术正由单件研制转向批量生产，批量生产面对的是用激光熔覆技术取代传统生产方式，达到更高性价比。要达到更高性价比，生产设备必须遵循专业化原则，才能提高生产效率，降低生产成本。管类件外表面激光熔覆主要针对腐蚀环境使用的液压油缸外表面防护，达到防腐和耐磨的双重效果。激光熔覆油缸外表面直接面对的是成熟的电镀工艺竞争，如何在性价比方面超过电镀，为市场所接受，批量自动化生产，严格监控生产过程参数是激光熔覆技术应用的关键。经本申请人检索查证：用于管类件激光熔覆连续生产的系统设备在国内外尚未有公开披露， 业内厂家迫切需要能有一套专业设备将激光熔覆加工管类件代替污染环境严重的电镀技术成为现实，并引导一个新产业的兴起。

本实用新型的目的就在于解决现有技术存在的上述不足,通过反复研究和大量实验,给出一种管类件激光熔覆加工机。本实用新型选用了性能稳定使用成本最低的半导体直接输出激光器，经过重力送粉器、熔覆过程视觉监控系统、轴向力控制等装置和技术，保证系统高效低成本熔覆。

本实用新型通过五轴四联动装置解决了激光熔覆轨迹控制和运动范围问题、通过视觉监控解决加工过程监控问题、通过轴向力控制解决热加工工件膨胀造成直线度和椭圆度变形问题，通过外围防护解决激光加工光辐射问题，通过自制重力送粉器系统解决送粉稳定性和粉末利用率问题，通过数控系统形成分布智能控制结构，形成多传感器融合解决在线功率检测、送粉量控制、轴向力控制等问题。

本实用新型采用的技术方案是：这种管类件激光熔覆加工机主要由激光器、执行机构、外围防护、辅助装置四部分组成，其特点是。

所述的激光器由激光头20、激光头保护头22、激光器控制器10通过连接电缆及水管组成激光器系统。

所述的执行机构包括有机床控制柜9、垂直运动轴11、与旋转轴垂直水平运动轴13、尾座15、尾座锁紧16、顶尖17、载物台18、尾座移动导轨及底座19、与旋转轴平行水平移动导轨24、卡盘与主轴箱25,其中机床控制柜9通过电缆与执行机构所有电机的连接实现对各运动轴的控制,尾座移动导轨及底座19为基础底座，与旋转轴平行水平移动导轨24与尾座移动导轨平行水平放置连接在尾座移动导轨及底座19上，卡盘与主轴箱25的旋转轴平行对称于尾座移动导轨，旋转中心与尾座顶尖等高装配在尾座移动导轨及底座19上，尾座15设置在尾座移动导轨及底座19的尾座导轨上, 载物台18设置在尾座导轨上，垂直运动轴11安装在与旋转轴平行水平移动导轨24上,与旋转轴垂直水平运动轴13安装在垂直运动轴11上，激光头20安装在与旋转轴垂直水平运动轴13上，激光输出保护头22安装在激光头20上。

所述的外围防护部分中的三门结构1由三个L型对开拉门组成，三门结构1的活动门上设置有玻璃装饰窗2, 玻璃装饰窗2的背后安放有激光防护观察窗3, 三门结构1的一侧活动门上安装有数控操作及显示盒4, 数控操作及显示盒4通过电缆和拖链与机床控制柜9连接实现激光器、执行机构控制和运动并编程组态。

所述的外围防护部分中的三门结构1由三个L型对开拉门组成，三门结构1的活动门上设置有玻璃装饰窗2, 玻璃装饰窗2的背后安放有激光防护观察窗3, 三门结构1的一侧活动门上安装有数控操作及显示盒4, 数控操作及显示盒4通过电缆和拖链与机床控制柜9连接实现激光器、执行机构控制和运动并编程组态。

所述的外围辅助装置包括有重力送粉器21、视觉监控12、力传感器14、功率检测探头23，其中重力送粉器21固定在与旋转轴垂直水平运动轴13上的滑块的安装板上，视觉监控12安装在与旋转轴垂直水平运动轴13上,力传感器14安装在尾座15上通过弹簧与顶尖17连接，功率检测探头23通过安装板固定在垂直运动轴11上。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是。

1.加工机采用稳定性最好、性价比最高的半导体直接输出激光器作为光源，采用五轴四联动机构作为执行机构，采用工业化设计的外围防护装置保证激光加工安全性要求，采用多传感器融合分布智能控制的控制实现智能加工联动。

2. 管类件轴向工件夹紧采用力控制夹紧方式，同时采用弹性装置有效保证工件夹紧可靠性，避免激光熔覆加工由于热输入产生膨胀导致被加工管类件轴向弯曲，径向椭圆问题。尾座全程电伺服控制，通过锁紧装置固定在任意位置，解除伺服电机负担。