激光熔覆的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種激光熔覆機，包括機身、三維工作臺、及激光器，該激光器包括有安裝于三維工作臺上的殼體，還包括：旋轉(zhuǎn)座，固定安裝于三維工作臺上，旋轉(zhuǎn)座上開設有供殼體穿設用的通孔，該通孔的內(nèi)壁上開設有若干環(huán)繞通孔軸向分布的滾柱槽，各滾柱槽的長度方向與通孔的軸向相一致；滾柱，滾動地安裝于滾柱槽內(nèi)；限位蓋，通過緊固件固定于旋轉(zhuǎn)座上，且位于通孔的開口位置；殼體上與通孔開口位置相對應的部位設有限位槽，限位蓋的邊緣插設于限位槽內(nèi)。只需要配合三維工作臺，及殼體的旋轉(zhuǎn)，就可以對大型工件或者固定工件的表面進行激光熔覆操作。保證激光器所發(fā)射的激光光束角度實現(xiàn)多角度無死角的調(diào)整，使其適用更多場合，應用范圍更廣泛。
【專利說明】激光熔覆機

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種熔覆機，尤其是一種激光熔覆機。

【背景技術】
[0002]激光熔覆技術是指以不同的填料方式在被涂覆基體表面上放置選擇的涂層材料，經(jīng)激光輻照使之和基體表面一薄層同時熔化，并快速凝固后形成稀釋度極低并與基體材料成冶金結(jié)合的表面涂層，從而顯著改善基體材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電器特性等的工藝方法。
[0003]用于激光熔覆技術的設備主要為激光熔覆機，選用C02或者固體激光器，主要用于有色合金表面改性。按送粉工藝的不同可分為粉末預置法和同步送粉法，同步送粉法具有易實現(xiàn)自動化控制，激光能量吸收率高，無內(nèi)部氣孔，尤其熔覆金屬陶瓷，可以顯著提高熔覆層的抗開裂性能，使硬質(zhì)陶瓷相可以在熔覆層內(nèi)均勻分布等優(yōu)點。
[0004]現(xiàn)有激光熔覆機已經(jīng)屬于成熟技術，如圖1所示，主要包括機身1、位于機身I內(nèi)的激光電源2、位于機身I上的三維工作臺3、及位于三維工作臺3上的激光器4，該激光器4包括有安裝于三維工作臺3上的殼體41，該殼體41內(nèi)設有反應腔411，該反應腔411內(nèi)安裝有激光發(fā)生系統(tǒng)42，反應腔411腔壁處開設有延伸至反應腔411外的激光通道43，激光通道43的開口處安裝有與激光發(fā)生系統(tǒng)42相互配合的聚焦系統(tǒng)44。激光發(fā)生系統(tǒng)42由激光電源2供能并產(chǎn)生光束，所產(chǎn)生的光束經(jīng)激光通道43后通過聚焦系統(tǒng)44進行聚焦并輸出，此時輸出的激光光束集中、能量高，能快速有效地實現(xiàn)工件表面的熔覆。其中，激光器4是固定安裝在三維工作臺3上的，則所發(fā)射激光光束的方向只能通過三維工作臺3進行調(diào)整，而且所能調(diào)整范圍較小，且只能在水平面上進行操作，大多數(shù)時候只能通過調(diào)整工件的擺放位置來滿足熔覆需要，特別是對于大型工件或固定工件而言，就很難滿足熔覆的需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供了一種可改善激光熔覆操作，通過自身激光光束角度調(diào)整來滿足大型工件或固定工件熔覆的激光熔覆機。
[0006]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種激光熔覆機，包括機身、位于機身上的三維工作臺、及位于三維工作臺上的激光器，該激光器包括有安裝于三維工作臺上的殼體，該殼體內(nèi)設有反應腔，該反應腔內(nèi)安裝有激光發(fā)生系統(tǒng)，反應腔腔壁處開設有延伸至反應腔外的激光通道，激光通道的開口處安裝有與激光發(fā)生系統(tǒng)相互配合的聚焦系統(tǒng)，所述殼體為圓柱體結(jié)構，還包括有:
[0007]旋轉(zhuǎn)座，固定安裝于三維工作臺上，該旋轉(zhuǎn)座上開設有供殼體穿設用的通孔，該通孔的內(nèi)壁上開設有若干環(huán)繞通孔軸向分布的滾柱槽，各滾柱槽的長度方向與通孔的軸向相一致；
[0008]滾柱，滾動地安裝于滾柱槽內(nèi)；
[0009]限位蓋，通過緊固件固定于旋轉(zhuǎn)座上，且位于通孔的開口位置；
[0010]所述殼體上與通孔開口位置相對應的部位設有限位槽，限位蓋的邊緣插設于限位槽內(nèi)。
[0011]本實用新型的有益效果是:由于激光器安裝于旋轉(zhuǎn)座上，而激光器的殼體可以在旋轉(zhuǎn)座上的通孔內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，因此，殼體上的聚焦系統(tǒng)將隨著轉(zhuǎn)動而改變激光光束的的發(fā)射方向，對于大型工件或者固定工件而言，只需要配合三維工作臺，及殼體的旋轉(zhuǎn)方向，就可以對大型工件或者固定工件的表面進行激光熔覆操作。至于殼體軸向的固定，則通過限位蓋邊緣和限位槽的配合；特別是殼體周向的轉(zhuǎn)動，只需要保證限位槽的寬度和限位蓋邊緣插入的深度相對應，就可以實現(xiàn)對殼體周向的限位，具體采用何種形式，完全可以通過客戶的需要進行自由設定。通過上述方式，可以保證激光器所發(fā)射的激光光束角度實現(xiàn)多角度無死角的調(diào)整，而且能避免大型工件或者固定工件搬運等帶來的繁瑣，使其適用更多場合，應用范圍更廣泛。
[0012]為了在殼體軸向上限制移動外，還保證殼體周向上每次轉(zhuǎn)動后都能最大限度地限制其繼續(xù)轉(zhuǎn)動，所以限位槽為環(huán)形結(jié)構，該限位槽環(huán)繞殼體軸向布置，限位槽的槽底位置開設有若干定位缺口，各定位缺口沿著環(huán)形結(jié)構的限位槽均勻分布，所述限位蓋的邊緣位置凸設有與定位缺口相配合的定位腳。
[0013]為了保證激光器繞自身軸向轉(zhuǎn)動后能和旋轉(zhuǎn)座保持相對靜止，以及每次旋轉(zhuǎn)后的角度能更加精確，所以任意兩相鄰定位缺口間的弧線長度為殼體圓周長度的九十分之一。也即，當定位腳從一個定位缺口移動至相鄰定位缺口時，殼體轉(zhuǎn)動的角度為4°，該角度能最大限度地滿足定位精準度的需要。
[0014]因為滾柱和殼體間的滾動摩擦，長久后還是會導致彼此間的磨損，從而影響定位的精確度，所以在通孔內(nèi)壁上涂覆有石墨層，該石墨層填充滿通孔內(nèi)壁和殼體外壁間的間隙，通過石墨層不僅能潤滑兩者間接觸，而且能在接觸表面出現(xiàn)磨損時，及時地填補磨損的缺口，最大限度地保證定位的精度。
[0015]為了進一步改善石墨層的潤滑效應，特別是在石墨層損耗后能保持殼體和通孔內(nèi)壁間的接觸，所以在石墨層內(nèi)夾雜有滾珠，滾珠不會因為石墨層的損耗而消失，因此可以通過滾珠始終保持兩者間的配合。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為現(xiàn)有激光熔覆機的結(jié)構示意圖。
[0017]圖2為本實用新型實施例激光器和旋轉(zhuǎn)座間的裝配圖。
[0018]圖3為本實用新型實施例殼體和限位蓋間的裝配圖。

【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述:
[0020]如圖2、3所示，本實施例包括一種激光熔覆機，包括機身、位于機身上的三維工作臺、及位于三維工作臺上的激光器，該激光器包括有安裝于三維工作臺上的殼體8，該殼體8為圓柱體結(jié)構，殼體8內(nèi)設有反應腔，該反應腔內(nèi)安裝有激光發(fā)生系統(tǒng)，反應腔腔壁處開設有延伸至反應腔外的激光通道，激光通道的開口處安裝有與激光發(fā)生系統(tǒng)相互配合的聚焦系統(tǒng)(以上部分和現(xiàn)有激光熔覆機相一致，故在此不做編號)。在三維工作臺上固定有旋轉(zhuǎn)座5，旋轉(zhuǎn)座5上開設有供殼體8穿設用的通孔51，該通孔51的內(nèi)壁上開設有若干環(huán)繞通孔51軸向分布的滾柱槽52，各滾柱槽52的長度方向與通孔51的軸向相一致，該滾動槽52內(nèi)滾動地安裝有滾柱6。在旋轉(zhuǎn)座5上通孔51的開口位置還固定有限位蓋7，限位蓋7和旋轉(zhuǎn)座5間的固定時通過緊固螺栓實現(xiàn)的。在殼體8上與通孔51開口位置相對應的部位設有限位槽81，限位槽81為環(huán)形結(jié)構，該限位槽81環(huán)繞殼體8軸向布置，限位槽81的槽底位置開設有九十個定位缺口 811,各定位缺口 811沿著環(huán)形結(jié)構的限位槽81均勻分布，限位蓋7的邊緣插設于限位槽81內(nèi)，且限位蓋7的邊緣位置凸設有與定位缺口 811相配合的定位腳71。也即，任意兩相鄰定位缺口 811間的弧線長度為殼體8圓周長度的九十分之一。因此，當定位腳71從一個定位缺口 811移動至相鄰定位缺口 811時，殼體8轉(zhuǎn)動的角度為4°，該角度能最大限度地滿足定位精準度的需要。
[0021]因為滾柱6和殼體8間的滾動摩擦，長久后還是會導致彼此間的磨損，從而影響定位的精確度，所以在通孔51內(nèi)壁上涂覆有石墨層9，該石墨層9填充滿通孔51內(nèi)壁和殼體8外壁間的間隙，通過石墨層9不僅能潤滑兩者間接觸，而且能在接觸表面出現(xiàn)磨損時，及時地填補磨損的缺口，最大限度地保證定位的精度。為了進一步改善石墨層9的潤滑效應，特別是在石墨層9損耗后能保持殼體8和通孔51內(nèi)壁間的接觸，所以在石墨層9內(nèi)夾雜有滾珠(未畫出)，滾珠不會因為石墨層9的損耗而消失，因此可以通過滾珠始終保持兩者間的配合。
[0022]本實用新型中，由于激光器安裝于旋轉(zhuǎn)座5上，而激光器的殼體8可以在旋轉(zhuǎn)座5上的通孔51內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，因此，殼體8上的聚焦系統(tǒng)將隨著轉(zhuǎn)動而改變激光光束的的發(fā)射方向，對于大型工件或者固定工件而言，只需要配合三維工作臺，及殼體8的旋轉(zhuǎn)方向，就可以對大型工件或者固定工件的表面進行激光熔覆操作。至于殼體8軸向的固定，則通過限位蓋7邊緣和限位槽81的配合；特別是殼體8周向的轉(zhuǎn)動，只需要保證限位槽81的寬度和限位蓋7邊緣插入的深度相對應，就可以實現(xiàn)對殼體8周向的限位，具體采用何種形式，完全可以通過客戶的需要進行自由設定。通過上述方式，可以保證激光器所發(fā)射的激光光束角度實現(xiàn)多角度無死角的調(diào)整，而且能避免大型工件或者固定工件搬運等帶來的繁瑣，使其適用更多場合，應用范圍更廣泛。
【權利要求】
1.一種激光熔覆機，包括機身、位于機身上的三維工作臺、及位于三維工作臺上的激光器，該激光器包括有安裝于三維工作臺上的殼體，該殼體內(nèi)設有反應腔，該反應腔內(nèi)安裝有激光發(fā)生系統(tǒng)，反應腔腔壁處開設有延伸至反應腔外的激光通道，激光通道的開口處安裝有與激光發(fā)生系統(tǒng)相互配合的聚焦系統(tǒng)，其特征是，所述殼體為圓柱體結(jié)構，還包括有: 旋轉(zhuǎn)座，固定安裝于三維工作臺上，該旋轉(zhuǎn)座上開設有供殼體穿設用的通孔，該通孔的內(nèi)壁上開設有若干環(huán)繞通孔軸向分布的滾柱槽，各滾柱槽的長度方向與通孔的軸向相一致； 滾柱，滾動地安裝于滾柱槽內(nèi)； 限位蓋，通過緊固件固定于旋轉(zhuǎn)座上，且位于通孔的開口位置； 所述殼體上與通孔開口位置相對應的部位設有限位槽，限位蓋的邊緣插設于限位槽內(nèi)。
2.根據(jù)權利要求1所述的激光熔覆機，其特征是:所述限位槽為環(huán)形結(jié)構，該限位槽環(huán)繞殼體軸向布置，限位槽的槽底位置開設有若干定位缺口，各定位缺口沿著環(huán)形結(jié)構的限位槽均勻分布，所述限位蓋的邊緣位置凸設有與定位缺口相配合的定位腳。
3.根據(jù)權利要求2所述的激光熔覆機，其特征是:任意兩相鄰定位缺口間的弧線長度為殼體圓周長度的九十分之一。
4.根據(jù)權利要求1所述的激光熔覆機，其特征是:所述通孔內(nèi)壁上涂覆有石墨層，該石墨層填充滿通孔內(nèi)壁和殼體外壁間的間隙。
5.根據(jù)權利要求4所述的激光熔覆機，其特征是:所述石墨層內(nèi)夾雜有滾珠。
【文檔編號】C23C24/10GK203923373SQ201420288913
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權日:2014年5月30日
【發(fā)明者】謝長國 申請人:杭州大冶激光科技有限公司