[发明专利]一种激光熔覆自调节装置和自调节方法

权利要求书

1.一种激光熔覆自调节装置，其特征在于，包括：主轴电机（1）、卡盘（2）、立柱（4）、Z轴模组（5）、支架（6）、激光熔覆头（7）、第一测距传感器（8）、控制系统（9）、底座（10）、主轴座（11）、X轴模组（12）、第二测距传感器（13）、尾座（15）和熔覆材料输入机构（16），所述主轴座（11）安装在所述底座（10）上，所述主轴电机（1）和卡盘（2）安装于所述主轴座（11）上，且所述主轴电机（1）的驱动轴与所述卡盘（2）联动，所述尾座（15）安装于所述底座（10）上，由所述尾座（15）和卡盘（2）共同夹持待熔覆的工件（3），所述X轴模组（12）固定在所述底座（10）上，所述立柱（4）安装于所述X轴模组（12）上并能够在X轴模组的驱动下沿X轴方向进行前后移动，所述Z轴模组（5）固定在立柱（4）上，所述支架（6）安装在Z轴模组（5）上并能够在Z轴模组的驱动下沿Z轴方向进行上下移动，所述激光熔覆头（7）、第一测距传感器（8）、第二测距传感器（13）固定安装于所述支架（6）上，所述熔覆材料输入机构（16）连接于所述激光熔覆头，所述控制系统（9）连接于所述第一测距传感器（8）、第二测距传感器（13）、X轴模组（12）、Z轴模组（5）、主轴电机（1）和熔覆材料输入机构（16）；

所述第一测距传感器（8）用于实时检测工件的待熔覆表面与激光熔覆头之间的第一实际距离，并将所述第一实际距离实时传送给控制系统（9），所述控制系统（9）基于所述第一实际距离与预设的标准距离生成对Z轴模组的控制信号，并且在所述激光熔覆头在工件的待熔覆表面的熔覆位置到达所述第一测距传感器在工件的待熔覆表面的当前检测位置时，向所述Z轴模组输出所述控制信号，以将所述第一实际距离向着预设的标准距离调节；

所述第二测距传感器（13）用于实时检测工件的已熔覆表面与激光熔覆头之间的第二实际距离，并将所述第二实际距离实时传送给控制系统（9），所述控制系统基于第一测距传感器（8）在第二测距传感器的当前检测位置时所检测的第一实际距离和所述第二实际距离计算得到熔覆层实际厚度，并基于所述熔覆层实际厚度与预设的熔覆层标准厚度生成对所述主轴电机（1）、X轴模组（12）和熔覆材料输入机构（16）的控制信号，以将所述熔覆层实际厚度向着预设的熔覆层标准厚度调节。

2.根据权利要求1所述的激光熔覆自调节装置，其特征在于，所述第一测距传感器（8）安装于所述激光熔覆头（7）的前侧，所述第二测距传感器（13）安装于所述激光熔覆头（7）的后侧，所述激光熔覆头（7）在工件表面的熔覆位置形成熔池（14），所述第一测距传感器（8）正对位于熔池前方的待熔覆表面的第一采集点，所述第一采集点作为第一测距传感器在工件的待熔覆表面的检测位置，所述第二测距传感器（13）正对位于熔池后方的已熔覆表面的第二采集点，所述第二采集点作为第二测距传感器在工件的已熔覆表面的检测位置；

所述第一测距传感器（8）实时检测第一采集点与激光熔覆头上固定参考面之间的第一实际距离，并将所述第一实际距离实时传送给控制系统（9），所述控制系统（9）基于所述第一实际距离与预设的标准距离生成对Z轴模组的控制信号，并且在当前熔池到达当前第一采集点位置时，向所述Z轴模组输出所述控制信号，以将所述第一实际距离向着预设的标准距离调节；

所述第二测距传感器（13）实时检测第二采集点与所述激光熔覆头上固定参考面之间的第二实际距离，并将所述第二实际距离实时传送给控制系统（9），所述控制系统基于第一测距传感器（8）在当前第二采集点时所检测的第一实际距离和所述第二实际距离计算得到熔覆层实际厚度，并基于所述熔覆层实际厚度与预设的熔覆层标准厚度生成对所述主轴电机（1）、X轴模组（12）和熔覆材料输入机构（16）的控制信号，以将所述熔覆层实际厚度向着预设的熔覆层标准厚度调节。