一种旋转激光熔覆头及激光熔覆设备制造技术

本实用新型专利技术公开一种旋转激光熔覆头及激光熔覆设备，涉及增材制造技术领域，以解决锥类等不规则形状零件在激光熔覆时激光光斑不垂直导致的激光熔覆效率低的问题。所述旋转激光熔覆头包括：固定座、转动机构以及激光熔覆头，转动机构铰接在固定座上，激光熔覆头与转动机构动力连接，转动机构的铰接轴线与转动机构的转动轴线相交，转动机构的铰接轴线为转动机构与固定座铰接的铰接轴轴线。所述激光熔覆设备包括上述技术方案所提的旋转激光熔覆头。设备包括上述技术方案所提的旋转激光熔覆头。设备包括上述技术方案所提的旋转激光熔覆头。

【技术实现步骤摘要】
一种旋转激光熔覆头及激光熔覆设备


[0001]本技术涉及增材制造
，尤其涉及一种旋转激光熔覆头及激光熔覆设备。

技术介绍

[0002]现有技术中，增材制造技术不仅可以应用于零件的制造，还用应用于零件的修补与再制造。针对锥类不规则形状大型零件的表面修复和零件再制造，零件中很多复杂的缺陷位置使用垂直的激光无法完成高效的熔覆。一般需将零件转动，但转动零件对于部分零件而言不易固定和定位，因此，激光熔覆的精度低，熔覆效果不理想，导致熔覆效率降低。不仅如此，零件中存在多个需要修复或再制造的打印区域，不可以一次性熔覆，需来回拆卸零件，激光较难发射到想要的打印区域，激光熔覆定位精度低，有可能出现无法成形和塌陷等问题。
[0003]基于上述原因，在锥类不规则形状零件的表面修复和零件再制造中，常发生激光光斑不垂直零件表面导致的激光熔覆内部产生效率低下等问题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种旋转激光熔覆头及激光熔覆设备，以解决锥类等不规则形状零件在激光熔覆时激光光斑不垂直导致的激光熔覆效率低和内部质量缺陷等问题。
[0005]第一方面，本技术提供一种旋转激光熔覆头，包括固定座、转动机构以及激光熔覆头，转动机构铰接在固定座上，激光熔覆头与转动机构动力连接，转动机构的铰接轴线与转动机构的转动轴线相交，转动机构的铰接轴线为转动机构与固定座铰接的铰接轴轴线。
[0006]与现有技术相比，在本技术提供的旋转激光熔覆头中，转动机构铰接在固定座上，激光熔覆头与转动机构动力连接。基于此，可以利用转动机构控制激光熔覆头转动，调整激光熔覆头的激光发射方向，也可以利用转动机构相对于固定座转动，调整激光熔覆头的激光发射方向。同时，由于转动机构的铰接轴线与转动机构的转动轴线相交，因此，利用转动机构可以在两个方向上调整激光熔覆头的激光发射方向。
[0007]由上可见，当激光熔覆头发射的激光照射在零件上的角度不符合要求(垂直)的情况下，可以利用转动机构可以在两个方向上调整激光熔覆头的激光发射方向。通过旋转激光熔覆头使得激光光斑与零件表面的倾斜角度减小并趋向于垂直，从而提高激光熔覆效率。
[0008]第二方面，本技术还提供一种激光熔覆设备，包括上述技术方案的旋转激光熔覆头。
[0009]与现有技术相比，本技术提供的激光熔覆设备的有益效果与上述技术方案所述旋转激光熔覆头的有益效果相同，此处不做赘述。
附图说明
[0010]此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0011]图1A至图1C为现有技术中零件再制造在三种姿态的示意图；
[0012]图2、图4以及图5为本技术实施例提供的一种旋转激光熔覆头的结构示意图；
[0013]图3A与图3B为本技术实施例提供的一种旋转激光熔覆头在两种姿态的示意图；
[0014]图6A与图6B为本技术实施例提供的旋转激光熔覆头的俯视图的结构示意图；
[0015]图7为本技术实施例提供的旋转激光熔覆头的主视图的结构示意图；
[0016]图8为本技术实施例还提供一种激光熔覆设备的结构示意图。
[0017]附图标记：
[0018]1‑
零件，2
‑
激光熔覆头，3
‑
基材，4
‑
固定座，5
‑
转动机构，51
‑
安装件，6
‑ꢀ
转动驱动件，7
‑
可控连接轴，8
‑
传感器，9
‑
控制器。
具体实施方式
[0019]为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0020]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0021]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
[0022]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0023]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0024]针对锥类不规则形状大型零件的表面修复和零件再制造，零件中很多复杂的缺陷位置使用垂直的激光头无法进行直接照射。发生上述情况时，需将零件转动，但转动零件对于部分零件来说不易固定、不易定位。通过这种方式进行表面熔覆，由于零件不容易固定，
且每次零件装卸不容易定位，激光不容易照射到指定位置，导致熔覆效率降低。零件中具有多个需要熔覆的位置，不可以一次性熔覆，需来回拆卸零件，激光熔覆定位精度低，有可能出现无法成形和塌陷等问题。因此，在锥类不规则形状零件的表面修复和零件再制造中，常发生激光光斑不垂直导致的激光熔覆效率低的问题。
[0025]其次，在锥形零件的再制造过程中，激光光斑与零件表面的角度越大，垂直光斑落在零件表面的光斑长度就越长，导致激光功率的分散，严重可导致无法成形和塌陷等问题。因此上述激光熔覆情况需要比光斑和零件表面垂直的情况下使用更大的激光功率。那么就需要调整设备成型时的参数，导致耗费更大的人力以及物力去做参数试验。不仅增加了零件成型周期，还增加了零件的成本，并且大功率的激光器市面上不多，增大功率有时候未必能达到所需要的要求。为了便于理解，以下零件的角度进行举例说明：
[0026]图1A至图1C示例出现有技术中零件1再制造在三种姿态的过程示意图。如图1A至图1C所示，零件1的表面与激光熔覆头2发射的激光光斑之间的夹角为θ，当夹角θ为90
°...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种旋转激光熔覆头，其特征在于，包括固定座、转动机构以及激光熔覆头，所述转动机构铰接在所述固定座上，所述激光熔覆头与所述转动机构动力连接，所述转动机构的铰接轴线与所述转动机构的转动轴线相交，所述转动机构的铰接轴线为所述转动机构与所述固定座铰接的铰接轴轴线。2.根据权利要求1所述的旋转激光熔覆头，其特征在于，所述转动机构与所述固定座的铰接轴线，与所述转动机构的转动轴线形成的夹角为60
°‑
120
°
。3.根据权利要求1所述的旋转激光熔覆头，其特征在于，所述转动机构与所述固定座的铰接轴线，与所述转动机构的转动轴线形成的夹角为90
°
。4.根据权利要求1所述的旋转激光熔覆头，其特征在于，所述转动机构的转动轴线与所述激光熔覆头的激光发射口的法线方向相交。5.根据权利要求1所述的旋转激光熔覆头，其特征在于，所述转动机构包括旋转驱动件以及设在所述旋转驱动件上的安装件，所述激光熔覆头设在所述安装件上。6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋琳怡，熊嘉锋，薛柏喻，侯思平，郑重阳，
申请(专利权)人：西安鑫精合智能制造有限公司，
类型：新型
国别省市：