[发明专利]一种热喷涂过程中实现工件和喷枪联动的多功能装置

说明书

本发明涉及一种热喷涂过程中实现工件和喷枪联动的多功能装置，装置由工件夹持机构、喷枪固定机构和喷枪的行走控制机构组成，工件固定机构通过轴类工件夹持和旋转机构固定，或通过片状工件固定和翻转机构固定，喷枪固定机构通过喷涂距离调整机构固定；喷枪的行走控制机构通过往复式行走的限位机构、电机驱动的喷枪左右行走机构以及气动控制的喷枪上下行走机构来实现。使用中央控制系统实现对各个机构的联动和调控，以保证热喷涂参数的可调控、可重复和稳定性。由于该装置集成了用于热喷涂的喷枪扫描路径以及工件的夹持、旋转的多套系统，能实现多系统的精确控制和相互联动配合，具有稳定高效地在异型工件表面高效稳定地制备特种功能涂层的能力。

技术领域

本发明涉及再制造设备技术领域，尤其涉及一种热喷涂过程中实现工件和喷枪联动的多功能装置。

背景技术

表面工程是经表面预处理后，通过表面涂覆、表面改性或多种表面工程技术复合处理，改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态，以获得所需要表面性能的系统工程。工业现代化的发展对设备零部件表面性能的要求越来越高，特别是在高温、高压、高速、重载、强腐蚀介质等条件下，零部件材料的破坏往往自表面开始，例如磨损、腐蚀、氧化等。表面的局部损坏又往往造成整个零件失效，最终导致设备故障而停产。所有这些，都要求发展表面工程，以此改善材料的表面性能，从而有效地延长零部件乃至设备的使用寿命。此外，表面工程技术在设备的技术改造和维修方面的应用，还可以大大降低设备的全寿命周期费用。因而，国内外一些知名专家曾预言，表面工程将成为21世纪工业发展的关键技术之一。

热喷涂(Thermal Spraying)技术是表面工程的重要组成，是表面工程发展应用的重要基础。热喷涂技术是利用电弧、等离子电弧或燃烧火焰等热源将粉末状或丝状的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态，然后借助焰流本身或压缩空气以一定速度喷射到预处理过的基体表面，沉积而形成具有各种功能的表面涂层。利用热喷涂技术可以在金属、陶瓷、塑料等基体上制备金属、合金、金属氧化物、金属／陶瓷复合物、碳化物等复合材料的涂层，通过给工件提供功能化表面而实现对基体保护或者改性。

当前，热喷涂技术亟需解决的关键问题是明确热喷涂过程中喷涂粒子和热源的相互作用机制，改善热喷涂涂层性能和拓宽新型热喷涂技术的应用领域。而热喷涂过程中，所获得样品的最终性能受热喷涂参数（热输入和作用时间等）的显著影响，为保证热喷涂参数在合理范围内可调控、可重复、并具有一定的稳定性，亟需开发一套针对不同工件的夹持和喷枪行走的集成装置，以提高效率，减少误操作。因此，本发明开发出热喷涂过程中实现工件和喷枪联动的多功能装置，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本发明得以完成的动力所在和基础。

发明内容

针对现有热喷涂技术需要解决的关键问题，本发明提供了一种热喷涂过程中实现工件和喷枪联动的多功能装置，能实现多种机构的精确控制和相互联动配合，具有稳定高效地在异型工件表面高效稳定地制备特种功能涂层的能力。

本发明的技术方案是：

一种热喷涂过程中实现工件和喷枪联动的多功能装置，

所述装置由工件夹持机构、喷枪固定机构和喷枪的行走控制机构组成，

所述工件固定机构通过轴类工件夹持和旋转机构固定，或通过片状工件固定和翻转机构固定，

所述喷枪固定机构通过喷涂距离调整机构固定；

喷枪的行走控制机构通过往复式行走的限位机构、电机驱动的喷枪左右行走机构以及气动控制的喷枪上下行走机构来实现。

作为优选，所述工件夹持机构为可拆卸结构，可实现轴类、片状和异型工件等的互换夹持。

作为优选，所述装置还包括中央控制器，用于对工件夹持机构、喷枪固定机构和喷枪的行走控制机构联动和连续调节。