一种激光头局部气氛保护结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种激光头局部气氛保护结构，包括激光模块，所述激光模块包括第三基座、激光头以及用于驱动激光头直线运动的第四驱动模块，所述第三基座与激光头滑动连接，所述激光头包括镜筒、准直镜、聚焦镜、保护镜以及保护罩，准直镜、聚焦镜以及保护镜依次从上往下安装固定于镜筒内，所述镜筒的底端侧面开设有第一进气口，第一进气口与镜筒的内部空间连通，所述保护罩上开设有第二进气口，第二进气口与保护罩的内部空间连通，保护罩的底端为圆环结构，保护罩的底端开设有若干出气孔。本实用新型专利技术简化操作流程，提高了工作效率和人机交互性，且装置适用性高，利于配合其它驱动设备共同使用，操作方便。

【技术实现步骤摘要】
一种激光头局部气氛保护结构
本技术涉及装置保护领域，具体涉及一种激光头局部气氛保护结构。
技术介绍
当前，在金属增材制造领域，为了获得更高的精度，增材和减材复合越来越成为一个重要的技术方向。增减材复合加工技术是一种将产品设计、软件控制以及增材制造与减材制造相结合的新技术。借助于计算机生成的CAD模型，并将其按一定的厚度分层，从而将零件的三维数据信息转换为一系列的二维或三维轮廓几何信息，层面几何信息融合沉积参数和机加工参数生成增材制造加工路径数控代码，最终成型三维实体零件。然后针对成形的三维的实体零件进行测量与特征提取，并与CAD模型进行对照寻找误差区域后，基于减材制造，对零件进行进一步加工修正，直至满足产品设计要求。金属增材制造技术根据其原料供给的方式不同，简单分为两个大类：铺粉式的增材制造技术和送粉送丝式的增材制造技术。在送粉式金属增减材复合方面，主要采用数控加工中心附加增材功能的方式；在铺粉式金属增减材复合方面，主要采用增材制造设备增加切削功能的方式。目前，为了获得高精度的3D打印效果，通常采用铺粉型金属3D打印技术，气氛保护是3D打印的要点，主要采用整体气氛舱或部分气氛舱的结构。这种结构采用封闭工作区域的方式，制作气氛舱密闭性要求高，同时需要配套气体净化装置，因此成本高。另外，封闭工作区域也影响人机交互，并且由于气氛舱准备时间长，工件、材料以及工具进出舱体需要经过过渡舱，过程复杂，生产效率低。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种提高工作效率且具有局部气氛保护功能的激光头局部气氛保护结构。本技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种激光头局部气氛保护结构，包括激光模块，所述激光模块包括第三基座、激光头以及用于驱动激光头直线运动的第四驱动模块，所述第三基座与激光头滑动连接，所述激光头包括镜筒、准直镜、聚焦镜、保护镜以及保护罩，准直镜、聚焦镜以及保护镜依次从上往下安装固定于镜筒内，通过设置保护镜，避免操作过程中产生喷溅的熔渣与金属熏烟污染到光学镜组，进而降低光学镜组被损毁的机率，降低制作成本，保护罩安装固定于镜筒的底端，所述准直镜和聚焦镜均为凸透镜，所述镜筒的底端侧面开设有第一进气口，第一进气口与镜筒的内部空间连通，所述保护罩上开设有第二进气口，第二进气口与保护罩的内部空间连通，保护罩的底端为圆环结构，保护罩的底端开设有若干出气孔。作为上述技术方案的进一步改进，所述第四驱动模块包括第三电机、第二齿轮组以及第二螺纹杆，第三电机固定连接于第三基座上，所述第二齿轮组包括第四齿轮和第五齿轮，第四齿轮固定连接于第三电机的输出轴上，第五齿轮与第二螺纹杆的一端固定连接，第四齿轮与第五齿轮啮合，第二螺纹杆的另一端转动连接于第三基座上，所述激光头开设有螺纹孔，激光头与第二螺纹杆螺纹配合。通过第三电机转动带动第二齿轮组转动，使得第二螺纹杆转动，从而使得激光头在第三基座上直线移动，达到控制激光头直线移动的目的。作为上述技术方案的进一步改进，所述第一进气口和第二进气口中输入的气体均为惰性气体，第一进气口中输入的气体流速大于第二进气口中输入的气体流速，使得保护罩内气体流失速度减慢，提高气氛保护效果。作为上述技术方案的进一步改进，所述保护罩在激光头运作时，保护罩的底端距离工作面的距离为1mm-20mm，便于气体从保护罩的出气孔流出后能够在保护罩与工作面之间形成气氛保护区域，防止氧化和氮化现象出现，避免部件损伤。作为上述技术方案的进一步改进，所述保护罩的上端为圆台形，保护罩的下端为圆柱形，扩大气体弥漫的空间从而提高气氛保护范围。本技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：本技术通过单激光头方式代替振镜头结构以及激光头上的同轴气氛保护结构，实现了对激光直接照射区域的气氛保护，减少了气氛舱、净化装置以及真空装置等结构，降低成本且简化了操作流程，提高人机交互性和工作效率。通过同轴气氛保护结构和保护罩结构形成气氛保护空间，防止氧化和氮化现象，避免激光照射造成部件损伤,同时也起到防止飞溅和烟尘的作用。进一步的，通过第三基座使得装置能都安装于其它的驱动装置上，配合第四驱动模块，从而能够实现激光头二维运动或三维运动，适用性高且利于操作方便，提高工作效率。附图说明图1是实施例一一种增减材复合型金属3d打印设备正面的结构示意图。图2是图1中所示铺粉模块局部的结构剖视图。图3是图1中所示铺粉模块的结构剖视图。图4是实施例一一种增减材复合型金属3d打印设备侧面的结构示意图。图5是图4中所示龙门模块的结构剖视图。图6是图4中所示切削模块的结构剖视图。图7是图4中所示激光模块的结构剖视图。图8是图7中所示激光头的结构剖视图。图9是实施例二中第五驱动模块的结构示意图。其中，1-底座，11-第一驱动模块，111-第一电机，112-第一螺纹杆，113-第一滑动杆，2-龙门模块，21-第一基座，22-切削模块，221-第二基座，222-切削头，223-第三驱动模块，23-激光模块，231-第三基座，232-激光头，2321-镜筒，23211-第一进气口，2322-准直镜，2323-聚焦镜，2324-保护镜，2325-保护罩，23251-第二进气口，23252-出气孔，233-第四驱动模块，24-第二驱动模块，241-第二电机，242-第一齿轮组，2421-第一齿轮，2422-第二齿轮，2423-第三齿轮，243-第一转轴，244-第一槽柱，245-第一单向轴承，246-第二转轴，247-第二槽柱，248-第二单向轴承，25-第三电机，26-第二齿轮组，261-第四齿轮，262-第五齿轮，27-第二螺纹杆，3-铺粉模块，31-第四基座，311-收集槽，32-成型模块，321-成型基板，322-第六驱动模块，33-送粉模块，331-送粉基板，332-第七驱动模块，34-滑条，341-刮刀，35-第五驱动模块，351-第四电机，352-锥齿轮组，3521-第一锥齿轮，3522-第二锥齿轮，353-第三螺纹杆，354-第二滑动杆，36-第五电机，37-第四螺纹杆，38-第一滑块，39-第二滑块，40-剪叉机构，4-滑动销，5-导向槽，6-控制器，71-第六电机，72-同步带轮组，721-第一同步带轮，722-第二同步带轮，723-同步带，73-第五螺纹杆，74-第三滑动杆。具体实施方式下面结合附图并通过实施例对本技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本技术的解释而本技术并不局限于以下实施例。实施例一。参见图1-图8，本实施例一种增减材复合型金属3d打印设备，包括底座1、龙门模块2以及铺粉模块3，所述底座1上设有用于驱动龙门模块2直线运动的第一驱动模块11，所述龙门模块2包括第一基座21、切削模块22、激光模块23以及用于驱动切削模块22及激光模块23直线运动的第二驱动模块24，所述切削模块22包括第二基座221、切削头222以及用于驱动切削头222直线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光头局部气氛保护结构，其特征在于：包括激光模块(23)，所述激光模块(23)包括第三基座(231)、激光头(232)以及用于驱动激光头(232)直线运动的第四驱动模块(233)，所述第三基座(231)与激光头(232)滑动连接，所述激光头(232)包括镜筒(2321)、准直镜(2322)、聚焦镜(2323)、保护镜(2324)以及保护罩(2325)，准直镜(2322)、聚焦镜(2323)以及保护镜(2324)依次从上往下安装固定于镜筒(2321)内，保护罩(2325)安装固定于镜筒(2321)的底端，所述准直镜(2322)和聚焦镜(2323)均为凸透镜，所述镜筒(2321)的底端侧面开设有第一进气口(23211)，第一进气口(23211)与镜筒(2321)的内部空间连通，所述保护罩(2325)上开设有第二进气口(23251)，第二进气口(23251)与保护罩(2325)的内部空间连通，保护罩(2325)的底端为圆环结构，保护罩(2325)的底端开设有若干出气孔(23252)。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光头局部气氛保护结构，其特征在于：包括激光模块(23)，所述激光模块(23)包括第三基座(231)、激光头(232)以及用于驱动激光头(232)直线运动的第四驱动模块(233)，所述第三基座(231)与激光头(232)滑动连接，所述激光头(232)包括镜筒(2321)、准直镜(2322)、聚焦镜(2323)、保护镜(2324)以及保护罩(2325)，准直镜(2322)、聚焦镜(2323)以及保护镜(2324)依次从上往下安装固定于镜筒(2321)内，保护罩(2325)安装固定于镜筒(2321)的底端，所述准直镜(2322)和聚焦镜(2323)均为凸透镜，所述镜筒(2321)的底端侧面开设有第一进气口(23211)，第一进气口(23211)与镜筒(2321)的内部空间连通，所述保护罩(2325)上开设有第二进气口(23251)，第二进气口(23251)与保护罩(2325)的内部空间连通，保护罩(2325)的底端为圆环结构，保护罩(2325)的底端开设有若干出气孔(23252)。


2.根据权利要求1所述的激光头局部气氛保护结构，其特征在于：所述第四驱动模块(233)包括第三电机(25)、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：于宝海，李梅，朱波，毛欣，王宁，刘占奇，边明江，林倩如，贾东斌，孙伟，
申请(专利权)人：沈阳金锋特种刀具有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21