專利名稱：同軸送粉激光熔敷加工頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光熱處理機(jī)，尤其涉及一種激光熱處理機(jī)中的同軸送粉激光熔敷加 工頭。
背景技術(shù)：
近年來，激光熱處理機(jī)廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中。與傳統(tǒng)的熱處理工藝相比，激光熱處 理工藝具有加熱速度快，熱影響區(qū)小，易于實(shí)現(xiàn)計算機(jī)控制，應(yīng)力和變形較小的優(yōu)點(diǎn)，因此 使得工藝周期短，生產(chǎn)效率高，特別適用于大而復(fù)雜零件的部分熱處理。激光熔覆作為一種 新的熱處理方法，常用以修復(fù)磨損超差的零件，或改善材料表面特性。由于激光熔覆零件材 料的成份可不受通常的冶金熱力學(xué)條件的限制，因此其應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛?，F(xiàn)有激光熔覆加工頭的結(jié)構(gòu)相對簡單，只能進(jìn)行激光加熱，并且是采用側(cè)向送粉， 送粉的穩(wěn)定性很難保證，粉末利用率低，而且需要復(fù)雜的專用送粉裝置，調(diào)節(jié)困難。另外，由于 沒有防撞裝置，當(dāng)編程或操作不當(dāng)導(dǎo)致碰撞時，很容易引起熔覆加工頭損壞，帶來經(jīng)濟(jì)損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，就是為了解決上述問題，提供一種同軸送粉激光熔敷加工頭。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案一種同軸送粉激光熔敷加工頭， 包括順序設(shè)置的安裝板、水冷體、透鏡、斜面反射鏡、角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、聚焦鏡、冷卻筒和噴嘴， 其特點(diǎn)是，還包括同軸送粉頭和防碰撞機(jī)構(gòu)，同軸送粉頭包圍在噴嘴上并與冷卻筒固定相 連，防碰撞機(jī)構(gòu)包括微動開關(guān)和彈簧，微動開關(guān)和彈簧分別連接在聚焦鏡與冷卻筒之間。所述的同軸送粉頭內(nèi)設(shè)有四條送粉通道，四條送粉通道分別從上往下斜向設(shè)置， 其出口均勻分布在噴嘴出口的四周。所述的彈簧至少設(shè)有兩個，各彈簧均勻分布在聚焦鏡與冷卻筒之間。本發(fā)明的同軸送粉激光熔敷加工頭由于采用了以上技術(shù)方案，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和 和特點(diǎn)1、由于設(shè)置了同軸送粉頭，可使噴出的粉末束聚攏程度及對中精度高，從而大大 提高了粉末利用率及加工質(zhì)量，降低了覆層的稀釋率和基材的熱影響，提高了熔覆質(zhì)量。2、由于設(shè)置了防碰撞機(jī)構(gòu)，具備了防碰撞功能，可對徑向平面內(nèi)任意角度的碰撞 進(jìn)行迅速檢測，并可自動停機(jī)，避免了因操作或編程不當(dāng)造成的加工頭的損壞。碰撞恢復(fù)后 可自動復(fù)位，無需重新校正光路。


圖1是本發(fā)明同軸送粉激光熔敷加工頭的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1，本發(fā)明同軸送粉激光熔敷加工頭，包括順序設(shè)置的安裝板1、水冷體2、透鏡3、斜面反射鏡4、角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)5、聚焦鏡6、冷卻筒7和噴嘴8，以及同軸送粉頭9和防 碰撞機(jī)構(gòu)10。同軸送粉頭9包圍在噴嘴8上并與冷卻筒7固定相連，防碰撞機(jī)構(gòu)10包括微 動開關(guān)101和彈簧102，微動開關(guān)101和彈簧102分別連接在聚焦鏡與冷卻筒之間。在同軸 送粉頭9內(nèi)設(shè)有四條送粉通道91，四條送粉通道分別從上往下斜向設(shè)置，其出口均勻分布 在噴嘴出口的四周。彈簧102至少設(shè)有兩個均勻分布在聚焦鏡與冷卻筒之間。本發(fā)明同軸送粉激光熔敷加工頭的工作過程和原理可結(jié)合圖1說明如下激光從 箭頭方向經(jīng)過透鏡3進(jìn)入熔覆加工頭，被斜面反射鏡4反射后，經(jīng)過聚焦鏡6聚焦，然后通 過噴嘴8照射到鋼材上，在鋼材表面形成熔池。同時，金屬粉末通過同軸送粉頭9的四條送 粉通道91被吹到鋼材表面，金屬粉末均勻分布于熔池，熔化并涂覆在工件表面形成致密的 硬度較高的金屬涂層。當(dāng)熔覆加工頭在徑向平面內(nèi)發(fā)生任意角度碰撞后，微動開關(guān)101會迅速檢測并發(fā) 出停機(jī)信號，同時彈簧102被迫壓縮從而吸收碰撞沖擊力和變形，避免因操作或編程不當(dāng) 造成的機(jī)頭損失。當(dāng)碰撞消除后，控制器會自動根據(jù)記錄的位置恢復(fù)到原位，彈簧102變形 減除，從而恢復(fù)到原始狀態(tài)，光路無需重新校正。
權(quán)利要求
1.一種同軸送粉激光熔敷加工頭，包括順序設(shè)置的安裝板、水冷體、透鏡、斜面反射鏡、 角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、聚焦鏡、冷卻筒和噴嘴，其特征在于還包括同軸送粉頭和防碰撞機(jī)構(gòu)，同軸 送粉頭包圍在噴嘴上并與冷卻筒固定相連，防碰撞機(jī)構(gòu)包括微動開關(guān)和彈簧，微動開關(guān)和 彈簧分別連接在聚焦鏡與冷卻筒之間。
2.如權(quán)利要求1所述的同軸送粉激光熔敷加工頭，其特征在于所述的同軸送粉頭內(nèi) 設(shè)有四條送粉通道，四條送粉通道分別從上往下斜向設(shè)置，其出口均勻分布在噴嘴出口的 四周。
3.如權(quán)利要求1所述的同軸送粉激光熔敷加工頭，其特征在于所述的彈簧至少設(shè)有 兩個，各彈簧均勻分布在聚焦鏡與冷卻筒之間。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種同軸送粉激光熔敷加工頭，它包括順序設(shè)置的安裝板、水冷體、透鏡、斜面反射鏡、角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、聚焦鏡、冷卻筒和噴嘴，以及同軸送粉頭和防碰撞機(jī)構(gòu)，同軸送粉頭包圍在噴嘴上并與冷卻筒固定相連，防碰撞機(jī)構(gòu)包括微動開關(guān)和彈簧，微動開關(guān)和彈簧分別連接在聚焦鏡與冷卻筒之間。本發(fā)明采用同軸送粉，噴出的金屬粉末束聚攏程度及對中精度高，提高了粉末利用率及熔敷加工質(zhì)量。本發(fā)明具有徑向平面任意角度防撞功能，可自動檢測徑向平面內(nèi)任意角度的碰撞，并立即停機(jī)保護(hù)，避免了因操作或編程不當(dāng)造成的機(jī)頭損壞；碰撞消除后，可自動復(fù)位到原始狀態(tài)，無需重新校正光路。
文檔編號B23K26/34GK102039488SQ20091019716
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月14日
發(fā)明者宋維健, 張鵬程, 羅敬文 申請人:上海團(tuán)結(jié)普瑞瑪激光設(shè)備有限公司