一种棱镜式激光强化涂覆装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种棱镜式激光强化涂覆装置，包括静平台、动平台、第一支链、第二支链、激光模块和棱镜模块，第一支链和第二支链的固定端连接在静平台上，第一支链和第二支链的输出端连接动平台；第一支链设置有两条，第二支链设置有一条；静平台固定设置，激光模块和棱镜模块设置在动平台的下方。本发明专利技术采用对称结构设计，运动灵活，承载能力强，具有结构简单紧凑，设计合理，加工和装配工艺良好的优点；通过改变棱镜的倾角，从而改变使得小倾角的动平台可以实现大范围的激光照射，方便实现大范围的工件表面涂覆，最终能够对具有空间复杂曲面特征的工件进行表面激光强化涂覆。

Prism type laser intensified coating device

The invention discloses a prism laser strengthening coating device, including static platform and moving platform, the first second branched chain and branched chain, laser module and prism module, the fixed end of the first branched chain and second branched chain connected to the static platform, the output of the first branched chain and second branched end is connected with the moving platform; the first set of two branched chain the second branched chain is provided with a static platform; fixed, laser module and prism module is disposed at the lower part of the moving platform. The invention adopts the symmetrical structure design, flexible movement, strong bearing capacity, has the advantages of simple and compact structure, reasonable design, processing and assembly process has the advantages of good; the inclination angle of prism, which makes the change of small angle moving platform can achieve a wide range of laser irradiation, coating the surface to facilitate the realization of a wide range, finally able to the workpiece with complex surface feature space of laser surface strengthening coating.

【技术实现步骤摘要】
一种棱镜式激光强化涂覆装置
本专利技术涉及激光强化涂覆
，更具体的说，尤其涉及一种棱镜式激光强化涂覆装置。
技术介绍
激光涂覆作为激光表面处理的一种重要技术，以低成本的材料为基材，制成表面高性能的材料，能够最大程度的利用稀有金属材料，降低制造成本。随着激光涂覆技术的广泛，其激光涂覆装备也不断被研发。申请号为201180033905.3中国专利技术专利公开了一种用于涂覆固体涂层的方法和装置，利用固定的辐射源发射一光束对样品进行涂覆，且单个驱动装置驱动工件在X/Y轴方向移动。申请号为201410421936.1中国专利技术专利公开了一种环形激光带冲击强化孔壁的方法和装置，利用激光器输出的激光束强化孔类工件的孔壁，且激光器是固定不动，工作台带动工件沿孔的轴向移动。申请号为201510138715.8中国专利技术专利公开了微球全向运动涂覆装置，利用两个电机带动工件沿某一水平方向的移动和绕轴心旋转，从而对微球进行均匀涂覆强化。当是，上述三个专利技术都是采用移动工件的方式，且工件的自由度只有2个，同时，激光强化涂覆的工件都是针对简单外形的工件(孔类工件的孔壁强化或者球类工件的表面强化)。难以实现对一些具有复杂曲面特征的工件进行强化涂覆。针对上述不足，设计和开发一种棱镜式激光强化涂覆装置，以弥补足上述各个缺点，显得尤为必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述问题而提供一种棱镜式激光强化涂覆装置，该装置能够对一些具有复杂曲面特征的工件进行强化涂覆。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种棱镜式激光强化涂覆装置，包括静平台、动平台、第一支链、第二支链、激光模块和棱镜模块，所述第一支链和第二支链的固定端连接在静平台上，第一支链和第二支链的输出端连接动平台；所述第一支链设置有两条，第二支链设置有一条；静平台固定设置，激光模块和棱镜模块设置在动平台的下方。所述棱镜模块包括棱镜电机支架、棱镜电机、主动杆、从动杆、棱镜底座、棱镜和棱镜支架，棱镜支架的一端固定在动平台上，棱镜支架的另一端与棱镜底座的侧面中部铰接，所述棱镜固定在棱镜底座上；棱镜电机支架通过螺栓固定在动平台上，棱镜电机固定在棱镜电机支架上；所述主动杆和被杆的两端分别设置有一个通孔，主动杆的一端的通孔通过键固定在棱镜电机的输出轴上，主动杆的另一端与从动杆通过第一铰接轴铰接；所述棱镜底座的背面设置有凸台，从动杆的另一端通过第二铰接轴铰接在棱镜底座的凸台上；棱镜电机转动时带动主动杆圆周运动，并通过从动杆带动棱镜底座绕棱镜底座和棱镜支架的铰接点转动。所述激光模块包括激光支架和激光头，激光支架固定在动平台的底部，且激光支架设置在第二支链的正下方激光头固定在激光支架上，激光头正对棱镜模块的棱镜。所述第一支链包括第一电机、第一联轴器、第一丝杠、第一支撑轴承、第一丝杠螺母、第一固定支架、第一移动支架和第一连杆；所述第一电机通过螺栓固定连接在静平台上，第一电机的输出端通过第一联轴器连接第一丝杠；所述第一固定支架的顶部通过螺栓固定连接在静平台上；所述第一丝杠的一端连接第一联轴器，第一丝杠的另一端连接第一支撑轴承，所述第一支撑轴承内嵌在第一固定支架的下端槽内；所述第一移动支架上端通过螺栓与第一丝杠螺母固定连接，第一移动支架的下端固定有连接架；所述连接架通过第一连杆连接在第一移动支架上，连接架的下端通过移动端连接件连接第一连杆的上端；所述移动端连接件包括移动端上接件、移动端中间件和移动端下接件；所述移动端上接件的一端与连接架的下端固定连接，移动端上接件的另一端与移动端中间件铰接；所述移动端下接件的一端与移动端中间件铰接，移动端下接件的另一端和第一连杆的上端通过紧固螺钉固定连接，所述移动端上接件和移动端下接件与移动端中间件之间的铰接轴方向相互垂直；所述第一连杆的的下端通过平台连接件连接动平台；所述平台连接件包括平台上接件、平台中间件和平台下接件；所述平台上接件的一端通过紧固螺钉连接第一连杆的下端，平台上接件的另一端与平台中间件铰接；所述平台下接件的一端与移动端中间件铰接，平台下接件的另一端通过紧固螺钉和固定在动平台上的轴连接，所述平台上接件和平台下接件与平台中间件之间的铰接轴方向相互垂直。所述第二支链包括第二电机、第二联轴器、第二丝杠、第二支撑轴承、第二丝杠螺母、第二固定支架、第二移动支架、旋转电机、第三联轴器和第二连杆；所述第二电机通过螺栓固定连接在静平台上，第二电机的输出端通过第二联轴器连接第二丝杠；所述第二固定支架的顶部通过螺栓固定连接在静平台上；所述第二丝杠的一端连接第二联轴器，第二丝杠的另一端连接第二支撑轴承；所述第二支撑轴承内嵌在第二固定支架的底部槽内；所述第二移动支架与第二丝杠螺母通过螺栓固定连接，所述旋转电机支架通过螺栓固定连接在第二移动支架上；所述旋转电机固定在旋转电机支架的内侧，且旋转电机的输出端通过第三联轴器连接第二连杆；所述第二连杆的一端连接第三联轴器，第二连杆的另一端通过平台连接件连接动平台。进一步的，所述棱镜底座正面的四角设置有四个相同尺寸的螺纹安装孔，棱镜底座通过与四个螺纹安装孔相配合的螺栓将棱镜盖板固定在棱镜底座上，棱镜设置在冷静丢在哦和棱镜盖板之间。进一步的，所述棱镜支架设有左右对称的两根，两根棱镜支架的一端分别与棱镜底座一侧的中部铰接。进一步的，所述激光支架上设有与激光头形状相配合的装夹通孔，激光头固定在激光支架的装夹通孔内并通过固定装夹通孔的紧固螺栓固定。进一步的，所述第二电机与旋转电机的输出轴同轴心，且第一电机和第二电机为同种电机。进一步的，所述两个第一支链和一个第二支链连接静平台和动平台，且两个第一支链和一个第二支链的上下两端与静平台和动平台的连接点均呈等边三角形分布。进一步的，所述第一固定支架的内部两侧设置有两个第一导轨，且套装在第一导轨上的第一滑块通过螺栓固定连接在第一丝杠螺母的两侧。进一步的，所述第二固定支架的内部两侧设置有两个第二导轨，且套装在第二导轨上的第二滑块通过螺栓固定连接在第二丝杠螺母的两侧。进一步的，两个第一电机的输出端分别设置有第一编码器和第二编码器，第二电机的输出端设置有第三编码器，旋转电机的输出端设置有第四编码器。本专利技术激光发射的工作原理如下：两条第一支链的第一电机和第二支链的第二电机不动，旋转电机运动，动平台以第二支链为轴心作旋转运动；旋转电机不动，两条第一支链的第一电机和第二支链的第二电机同步运动，实现动平台直线移动以及空间两自由度的旋转。通过第一电机、第二电机和旋转电机的协调运动，从而实现动平台在空间的移动和旋转。同时动平台上设有棱镜电机，棱镜电机通过主动杆和从动杆的传动控制棱镜的倾角，激光通过棱镜反射到工件上，并利用改变棱镜的倾角，使得激光在工件上的某一方向移动。第一电机、第二电机和旋转电机协调运动，实现动平台在空间的移动和旋转，使得激光能够照射到工件每一个位置，同时棱镜电机控制棱镜的倾角进一步扩大激光照射范围，从而能够对具有复杂曲面特征的工件进行激光强化涂覆。第一电机和第二电机通过第一丝杠螺母和第二丝杠螺母推动分别第一移动支架和第二移动支架，从而使得动平台在空间能够移动和倾斜；同时旋转电机可以控制动平台绕第二连杆旋转。棱镜电机通过主动杆和从动杆控制棱镜的倾角，激光通过棱镜反射到工件上，并利用改变棱镜的倾角，使得激光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种棱镜式激光强化涂覆装置，其特征在于：包括静平台(15)、动平台(4)、第一支链、第二支链、激光模块和棱镜模块，所述第一支链和第二支链的固定端连接在静平台(15)上，第一支链和第二支链的输出端连接动平台(4)；所述第一支链设置有两条，第二支链设置有一条；静平台(15)固定设置，激光模块和棱镜模块设置在动平台(4)的下方；所述棱镜模块包括棱镜电机支架(39)、棱镜电机(22)、主动杆(23)、从动杆(24)、棱镜底座(42)、棱镜(44)和棱镜支架(25)，棱镜支架(25)的一端固定在动平台(4)上，棱镜支架(25)的另一端与棱镜底座(42)的侧面中部铰接，所述棱镜固定在棱镜底座(42)上；棱镜电机支架(39)通过螺栓固定在动平台(4)上，棱镜电机(22)固定在棱镜电机支架(39)上；所述主动杆(23)和被杆的两端分别设置有一个通孔，主动杆(23)的一端的通孔通过键固定在棱镜电机(22)的输出轴上，主动杆(23)的另一端与从动杆(24)通过第一连接轴(40)铰接；所述棱镜底座(42)的背面设置有凸台，从动杆(24)的另一端通过第二铰接轴(41)铰接在棱镜底座(42)的凸台上；棱镜电机(22)转动时带动主动杆(23)圆周运动，并通过从动杆(24)带动棱镜底座(42)绕棱镜底座(42)和棱镜支架(25)的铰接点转动；所述激光模块包括激光支架(3)和激光头(45)，激光支架(3)固定在动平台(4)的底部，且激光支架(3)设置在第二支链的正下方激光头(45)固定在激光支架(3)上，激光头(45)正对棱镜模块的棱镜(44)；所述第一支链包括第一电机(14)、第一联轴器(36)、第一丝杠(34)、第一支撑轴承(27)、第一丝杠螺母(35)、第一固定支架(16)、第一移动支架(17)和第一连杆(21)；所述第一电机(14)通过螺栓固定连接在静平台(15)上，第一电机(14)的输出端通过第一联轴器(36)连接第一丝杠(34)；所述第一固定支架(16)的顶部通过螺栓固定连接在静平台(15)上；所述第一丝杠(34)的一端连接第一联轴器(36)，第一丝杠(34)的另一端连接第一支撑轴承(27)，所述第一支撑轴承(27)内嵌在第一固定支架(16)的下端槽内；所述第一移动支架(17)上端通过螺栓与第一丝杠螺母(35)固定连接，第一移动支架(17)的下端固定有连接架(18)；所述连接架(18)通过第一连杆(21)连接在第一移动支架(17)上，连接架(18)的下端通过移动端连接件连接第一连杆(21)的上端；所述移动端连接件包括移动端上接件(19)、移动端中间件(33)和移动端下接件(20)；所述移动端上接件(19)的一端与连接架(18)的下端固定连接，移动端上接件(19)的另一端与移动端中间件(33)铰接；所述移动端下接件(20)的一端与移动端中间件(33)铰接，移动端下接件(20)的另一端和第一连杆(21)的上端通过紧固螺钉固定连接，所述移动端上接件(19)和移动端下接件(20)与移动端中间件(33)之间的铰接轴方向相互垂直；所述第一连杆(21)的的下端通过平台连接件连接动平台(4)；所述平台连接件包括平台上接件(6)、平台中间件(26)和平台下接件(5)；所述平台上接件(6)的一端通过紧固螺钉连接第一连杆(21)的下端，平台上接件(6)的另一端与平台中间件(26)铰接；所述平台下接件(5)的一端与移动端中间件(33)铰接，平台下接件(5)的另一端通过紧固螺钉和固定在动平台4上的轴连接，所述平台上接件(6)和平台下接件(5)与平台中间件26之间的铰接轴方向相互垂直；所述第二支链包括第二电机(13)、第二联轴器(28)、第二丝杠(29)、第二支撑轴承(47)、第二丝杠螺母(30)、第二固定支架(12)、第二移动支架(11)、旋转电机(9)、第三联轴器(8)和第二连杆(7)；所述第二电机(13)通过螺栓固定连接在静平台(15)上，第二电机(13)的输出端通过第二联轴器(28)连接第二丝杠(29)；所述第二固定支架(12)的顶部通过螺栓固定连接在静平台(15)上；所述第二丝杠(29)的一端连接第二联轴器(28)，第二丝杠(29)的另一端连接第二支撑轴承(47)；所述第二支撑轴承(47)内嵌在第二固定支架(12)的底部槽内；所述第二移动支架(11)与第二丝杠螺母(30)通过螺栓固定连接，所述旋转电机支架(20)通过螺栓固定连接在第二移动支架(11)上；所述旋转电机(9)固定在旋转电机支架(20)的内侧，且旋转电机(9)的输出端通过第三联轴器(8)连接第二连杆(7)；所述第二连杆(7)的一端连接第三联轴器(8)，第二连杆(7)的另一端通过平台连接件连接动平台(4)。...

【技术特征摘要】
1.一种棱镜式激光强化涂覆装置，其特征在于：包括静平台(15)、动平台(4)、第一支链、第二支链、激光模块和棱镜模块，所述第一支链和第二支链的固定端连接在静平台(15)上，第一支链和第二支链的输出端连接动平台(4)；所述第一支链设置有两条，第二支链设置有一条；静平台(15)固定设置，激光模块和棱镜模块设置在动平台(4)的下方；所述棱镜模块包括棱镜电机支架(39)、棱镜电机(22)、主动杆(23)、从动杆(24)、棱镜底座(42)、棱镜(44)和棱镜支架(25)，棱镜支架(25)的一端固定在动平台(4)上，棱镜支架(25)的另一端与棱镜底座(42)的侧面中部铰接，所述棱镜固定在棱镜底座(42)上；棱镜电机支架(39)通过螺栓固定在动平台(4)上，棱镜电机(22)固定在棱镜电机支架(39)上；所述主动杆(23)和被杆的两端分别设置有一个通孔，主动杆(23)的一端的通孔通过键固定在棱镜电机(22)的输出轴上，主动杆(23)的另一端与从动杆(24)通过第一连接轴(40)铰接；所述棱镜底座(42)的背面设置有凸台，从动杆(24)的另一端通过第二铰接轴(41)铰接在棱镜底座(42)的凸台上；棱镜电机(22)转动时带动主动杆(23)圆周运动，并通过从动杆(24)带动棱镜底座(42)绕棱镜底座(42)和棱镜支架(25)的铰接点转动；所述激光模块包括激光支架(3)和激光头(45)，激光支架(3)固定在动平台(4)的底部，且激光支架(3)设置在第二支链的正下方激光头(45)固定在激光支架(3)上，激光头(45)正对棱镜模块的棱镜(44)；所述第一支链包括第一电机(14)、第一联轴器(36)、第一丝杠(34)、第一支撑轴承(27)、第一丝杠螺母(35)、第一固定支架(16)、第一移动支架(17)和第一连杆(21)；所述第一电机(14)通过螺栓固定连接在静平台(15)上，第一电机(14)的输出端通过第一联轴器(36)连接第一丝杠(34)；所述第一固定支架(16)的顶部通过螺栓固定连接在静平台(15)上；所述第一丝杠(34)的一端连接第一联轴器(36)，第一丝杠(34)的另一端连接第一支撑轴承(27)，所述第一支撑轴承(27)内嵌在第一固定支架(16)的下端槽内；所述第一移动支架(17)上端通过螺栓与第一丝杠螺母(35)固定连接，第一移动支架(17)的下端固定有连接架(18)；所述连接架(18)通过第一连杆(21)连接在第一移动支架(17)上，连接架(18)的下端通过移动端连接件连接第一连杆(21)的上端；所述移动端连接件包括移动端上接件(19)、移动端中间件(33)和移动端下接件(20)；所述移动端上接件(19)的一端与连接架(18)的下端固定连接，移动端上接件(19)的另一端与移动端中间件(33)铰接；所述移动端下接件(20)的一端与移动端中间件(33)铰接，移动端下接件(20)的另一端和第一连杆(21)的上端通过紧固螺钉固定连接，所述移动端上接件(19)和移动端下接件(20)与移动端中间件(33)之间的铰接轴方向相互垂直；所述第一连杆(21)的的下端通过平台连接件连接动平台(4)；所述平台连接件包括平台上接件(6)、平台中间件(26)和平台下接件(5)；所述平台上接件(6)的一端通过紧固螺钉连接第一连杆(21)的下端，平台上接件(6)的另一端与平台中间件(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李研彪，王林，罗怡沁，徐梦茹，孙鹏，郑航，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33