一种激光熔覆光斑位置校正辅助装置及方法制造方法及图纸

技术编号:31823174 阅读:17 留言:0更新日期:2022-01-12 12:40
本发明专利技术属于激光熔覆技术领域,公开了一种激光熔覆光斑位置校正辅助装置及方法,激光熔覆光斑位置校正辅助装置包括:圆筒,圆筒的筒壁上开设有观察窗口,圆筒的内径大于送粉头的喷嘴口直径,且小于呈锥形的送粉头的最大外径;圆筒内设置有至少两个非透明的标记结构,至少两个标记结构分别沿圆筒不同的径向延伸,至少两个标记结构均与圆筒的中心轴线相交。将圆筒套在送粉头外部,根据指引红光经过送粉头和圆筒照射到载光部上的光斑与标记结构在载光部上投影的相对位置(或者光斑与标记结构的相对位置)来调整送粉头的位置,使得标记结构投影的交叉点(或者交叉点)位于光斑的中心位置,避免了人眼直接对视出光口,消除安全隐患,减小操作误差。减小操作误差。减小操作误差。

【技术实现步骤摘要】
一种激光熔覆光斑位置校正辅助装置及方法


[0001]本专利技术属于激光熔覆
,尤其涉及一种激光熔覆光斑位置校正辅助装置及方法。

技术介绍

[0002]激光熔覆技术是一种表面改性及修复技术,采用预置粉法或同步送粉法向基材表面供给熔覆材料,并在高能密度激光束作用下迅速熔化、扩展及快速凝固形成稀释度极低与基体呈冶金结合的表层,从而修复缺损,并改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等性能。
[0003]在激光熔覆时,针对不同材质的基体零件、合金粉末及其他相应的技术要求,需要进行工艺参数的调试,其中离焦量是一个重要的工艺参数。在同轴送粉工艺下,离焦量的调节是通过连接送粉头和光学头的筒状结构上下移动来实现的,在此过程中通常会导致送粉头位置的偏移,以致经光学头射出的激光与送粉头的喷嘴口出现偏离,即造成光斑与粉斑不同心,如此严重影响激光、合金粉末及基体三者之间的相互作用,导致熔覆质量及效率降低,因此在激光熔覆前需要对光斑和粉斑的位置进行校正。
[0004]目前,通常的做法是将一片胶纸粘贴在送粉头的喷嘴口处,通过直接对视出光孔观察指引红光照射到胶纸上的光斑与喷嘴口的偏离程度来调整送粉头的位置,此方法不仅存在一定的安全隐患,而且存在较大的目测误差。
[0005]因此,亟需一种激光熔覆光斑位置校正辅助装置及方法,以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的不足,本专利技术的目的在于提供一种激光熔覆光斑位置校正辅助装置及方法,以解决现有技术中存在的通过直接对视出光孔观察指引红光照射到胶纸上的光斑与喷嘴口的偏离程度来调整送粉头的位置,不仅存在一定的安全隐患,而且存在较大的目测误差的技术问题。
[0007]为实现上述目的,本申请提供一种激光熔覆光斑位置校正辅助装置,包括圆筒,所述圆筒的筒壁上开设有观察窗口,所述圆筒的内径大于送粉头的喷嘴口直径,且小于呈锥形的送粉头的最大外径;
[0008]所述圆筒内设置有至少两个标记结构,至少两个所述标记结构分别沿所述圆筒不同的径向延伸,至少两个所述标记结构均与所述圆筒的中心轴线相交,所述标记结构为非透明结构。
[0009]作为一种激光熔覆光斑位置校正辅助装置的优选技术方案,所述圆筒一端沿其周向开设有多个沿其径向贯穿筒壁的通孔,多个所述通孔两两相对,相对的两个所述通孔的轴线位于同一直线上;
[0010]所述标记结构为细圆柱结构,所述细圆柱结构能够穿设于所述通孔。
[0011]作为一种激光熔覆光斑位置校正辅助装置的优选技术方案,所述圆筒一端沿其周
向开设有四个沿其径向贯穿其外壁的通孔,四个所述通孔分为两组,每组的两个所述通孔相对设置,且两组所述通孔在所述圆筒的轴向上的位置不同。
[0012]作为一种激光熔覆光斑位置校正辅助装置的优选技术方案,所述细圆柱结构的直径等于或小于所述通孔的直径。
[0013]作为一种激光熔覆光斑位置校正辅助装置的优选技术方案,所述激光熔覆光斑位置校正辅助装置还包括:
[0014]载光部,所述载光部能够伸入所述圆筒内,所述载光部上设置有所述标记结构。
[0015]作为一种激光熔覆光斑位置校正辅助装置的优选技术方案,还包括:所述载光部一端设置有限位台阶,所述限位台阶抵接于所述圆筒的轴向端面。
[0016]作为一种激光熔覆光斑位置校正辅助装置的优选技术方案,其中两个所述标记结构呈“十”字交叉。
[0017]为实现上述目的,本申请还提供一种激光熔覆光斑位置校正方法,采用上述任一方案中的激光熔覆光斑位置校正辅助装置,所述送粉头通过筒状结构连接于光学头,且所述筒状结构相对所述光学头在轴向和径向上的位置可调;
[0018]所述激光熔覆光斑位置校正方法包括以下步骤:
[0019]S11、将送粉头及光学头调整至竖直状态;
[0020]S12、将圆筒套至送粉头外部并进行固定;
[0021]S13、观察标记结构经指引红光照射在载光部上形成的光斑,并以此调节筒状结构和送粉头沿光学头径向上的相对位置,直至标记结构在载光部上投影的交叉点位于光斑的中心位置;
[0022]所述载光部位于所述圆筒下方。
[0023]作为一种激光熔覆光斑位置校正方法的优选技术方案,在S11和S12之间还包括:
[0024]S111、在竖直方向上,调节筒状结构将送粉头调整至预设位置,以达到预设离焦量。
[0025]为实现上述目的,本申请还提供一种激光熔覆光斑位置校正方法,采用上述任一方案中的激光熔覆光斑位置校正辅助装置,所述送粉头通过筒状结构连接于光学头,且所述筒状结构相对所述光学头在轴向和径向上的位置可调;
[0026]所述激光熔覆光斑位置校正方法包括以下步骤:
[0027]S21、将圆筒套至送粉头外部并进行固定;
[0028]S22、观察标记结构经指引红光照射在载光部上形成的光斑,并以此调节筒状结构和送粉头沿光学头径向上的相对位置,直至标记结构交叉点位于光斑的中心位置;
[0029]所述载光部位于所述圆筒内,所述标记结构设置于所述载光部上。
[0030]与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:
[0031]该激光熔覆光斑位置校正辅助装置,通过设置的圆筒和标记结构,将圆筒套在送粉头外部,根据指引红光经过送粉头喷嘴口和圆筒照射到载光部上的光斑及其相对标记结构在载光部上投影的交叉点的位置(或者标记结构在载光部上交叉点的位置)来调整送粉头的位置,使得标记结构投影的交叉点(或者交叉点)位于光斑的中心位置,相比现有技术,避免了人眼直接对视出光口,消除安全隐患,且操作简便,能够减小操作误差。
[0032]该激光熔覆光斑位置校正方法借助上述激光熔覆光斑位置校正辅助装置,相比现
有技术,可直接向下俯视光斑中标记结构或标记结构的投影位置来进行调整,避免了人眼直接对视出光口,消除安全隐患,且操作简便,能够减小操作误差。
附图说明
[0033]图1为本实施例一提供的圆筒的结构示意图;
[0034]图2为本实施例一提供的激光熔覆光斑位置校正辅助装置的俯视图;
[0035]图3为本实施例一提供的激光熔覆光斑位置校正辅助装置的工作状态示意图;
[0036]图4为本实施例二提供的激光熔覆光斑位置校正辅助装置的结构示意图。
[0037]其中:
[0038]1、圆筒;11、通孔;12、观察窗口;
[0039]2、细圆柱结构;
[0040]3、送粉头;
[0041]4、载光部;41、限位台阶;42、标记线。
具体实施方式
[0042]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0043]因此,以下对本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光熔覆光斑位置校正辅助装置,其特征在于,包括圆筒(1),所述圆筒(1)的筒壁上开设有观察窗口(12),所述圆筒(1)的内径大于送粉头(3)的喷嘴口直径,且小于呈锥形的送粉头(3)的最大外径;所述圆筒(1)内设置有至少两个标记结构,至少两个所述标记结构分别沿所述圆筒(1)不同的径向延伸,至少两个所述标记结构均与所述圆筒(1)的中心轴线相交,所述标记结构为非透明结构。2.根据权利要求1所述的激光熔覆光斑位置校正辅助装置,其特征在于,所述圆筒(1)一端沿其周向开设有多个沿其径向贯穿筒壁的通孔(11),多个所述通孔(11)两两相对,相对的两个所述通孔(11)的轴线位于同一直线上;所述标记结构为细圆柱结构(2),所述细圆柱结构(2)能够穿设于所述通孔(11)。3.根据权利要求2所述的激光熔覆光斑位置校正辅助装置,其特征在于,所述圆筒(1)一端沿其周向开设有四个沿其径向贯穿其外壁的通孔(11),四个所述通孔(11)分为两组,每组的两个所述通孔(11)相对设置,且两组所述通孔(11)在所述圆筒(1)的轴向上的位置不同。4.根据权利要求2所述的激光熔覆光斑位置校正辅助装置,其特征在于,所述细圆柱结构(2)的直径等于或小于所述通孔(11)的直径。5.根据权利要求1所述的激光熔覆光斑位置校正辅助装置,其特征在于,所述激光熔覆光斑位置校正辅助装置还包括:载光部(4),所述载光部(4)能够伸入所述圆筒(1)内,所述载光部(4)上设置有所述标记结构。6.根据权利要求5所述的激光熔覆光斑位置校正辅助装置,其特征在于,所述载光部(4)一端设置有限位台阶(41),所述限位台阶(41)抵接于所述圆筒(1)的轴向端面。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:许开胜高辉张衍史记闫大鹏
申请(专利权)人:武汉锐科光纤激光技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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