本发明专利技术提供了一种冷喷涂单激光基体加热换位装置及其应用，包括安装座、激光头、角度调节单元和动力提供单元。角度调节单元包括壳体、轴承、连接件、转动部、固定部和传动部，固定部安装于壳体内，且固定部的一端安装在安装座上，轴承设置于壳体和固定部之间，以使壳体绕固定部可选择性地转动连接，连接件与激光头连接，连接件的一端固定连接壳体，以使壳体带动激光头可选择性地转动；传动部相对的两端分别与动力提供单元和壳体连接，用于将动力传递到壳体。本发明专利技术通过上述装置实现了激光头和冷喷枪之间位置的可调节，使得不管从何种方向对基体进行喷涂，都能保证激光光斑在喷涂光斑的运动方向之前，实现激光头对基体的预加热。实现激光头对基体的预加热。实现激光头对基体的预加热。
【技术实现步骤摘要】
冷喷涂单激光基体加热换位装置及其应用
[0001]本专利技术涉及冷喷涂
，具体而言，涉及一种冷喷涂单激光基体加热换位装置及其应用。
技术介绍
[0002]基体在冷喷涂过程中，通常会出现部分基体的冷喷涂涂层结合强度不理想，其主要原因是基体的硬度较高，经过喷枪加速的粒子所携能量不足以让粒子与基体表面形成结合牢固的涂层。目前主要通过激光快速加热的方式解决上述问题，激光快速加热一方面可以软化基体表层降低基体表面的硬度，另一方面增加涂层与基体表面的结合能，从而提高涂层与基体的结合强度。
[0003]但是对于平面基体冷喷涂单激光加热工艺来说，基体平面一般固定不动，通过冷喷枪和激光头的移动完成喷涂过程。由于激光头发射的激光光斑应当持续保证在冷喷光斑的运动方向之前，使得激光头持续发射激光加热基体，以提高涂层与基体的结合强度。现有的平面基体冷喷涂单激光加热工艺中激光光斑和冷喷光斑的位置无法调节，导致在喷涂过程中，冷喷枪只能单向移动，喷涂效率低。
[0004]鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种冷喷涂单激光基体加热换位装置及其应用，其能够调节激光头的位置，改变激光光斑的位置，进而适应不同方向的喷涂需求。
[0006]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0007]对于平面基体冷喷涂单激光加热工艺来说，通常平面基体固定不动，通过冷喷枪喷涂移动完成喷涂过程，由于激光头需要先对基体进行预热，才能实现冷喷涂层与基体的较佳结合，因此激光光斑的位置应当处于冷喷光斑的移动方向之前，例如冷喷光斑向右移动，则激光光斑应该持续保证在冷喷光斑的右边。在实际冷喷过程中，为了提高效率，冷喷枪的运动方式为往复运动，例如冷喷枪先向右喷涂基体，到达基体的最右端后将冷喷枪下移至基体未喷涂的表面，再向左运动喷涂基体，如此往复。但是现有的平面基体冷喷涂单激光加热工艺中，冷喷枪和激光头位置固定，在往复过程中只能保证在其中一个运动方向上激光光斑位于冷喷光斑之前，当冷喷枪逆方向运动时，激光光斑位于冷喷光斑之后，不仅无法保证喷涂材料与基体的结合强度，还有可能改变喷涂材料的性质。
[0008]基于此，第一方面，本专利技术提供一种冷喷涂单激光基体加热换位装置，包括安装座、激光头、角度调节单元和动力提供单元。
[0009]角度调节单元包括转动部、固定部和传动部，转动部包括壳体、轴承和连接件，固定部安装于壳体内，且固定部的一端安装在安装座上，轴承设置于壳体和固定部之间，以使壳体绕固定部可选择性地转动连接，连接件与激光头连接，连接件的一端固定连接壳体，以使壳体带动激光头可选择性地转动；传动部相对的两端分别与动力提供单元和壳体连接，
用于将动力提供单元输出的动力传递到壳体。
[0010]本专利技术提供的冷喷涂单激光基体加热换位装置，动力提供单元将力通过传动部传递到壳体，壳体内的轴承受力带动壳体绕固定部旋转一定角度，壳体旋转带动连接件旋转，进而带动激光头转动一定角度，激光头转动后，其发射的激光光斑位置改变，进而实现激光光斑持续保证在冷喷光斑的运动方向之前。本专利技术通过上述装置实现了激光头和冷喷枪之间位置的可调节，进而改变了激光光斑与喷涂光斑的相对位置，使得在冷喷涂过程中，不管从何种方向对基体进行喷涂，都能保证激光光斑在喷涂光斑的运动方向之前，实现激光头对基体的预加热。
[0011]在可选的实施方式中，连接件为板状结构，激光头与连接件的板面连接，位于板面四周的其中一个周壁上固定连接有壳体。
[0012]在一些实施方式中，为了防止连接件和壳体发生相对位移，连接件和壳体的连接方式为焊接。在其他实施方式中，连接件和壳体也可以通过螺纹固定连接，只有能够将连接件和壳体固定连接即可，本专利技术对其具体连接方式不做限定。
[0013]在可选的实施方式中，固定部可以是芯轴，固定部的一端通过第二调节螺母安装在安装座上，当装置被配置为调节角度时，旋松第二调节螺母，使壳体转动至目标位置，当装置被配置为喷涂工作时，旋紧第二调节螺母，防止壳体转动导致激光光斑位置改变，开始喷涂。
[0014]在可选的实施方式中，为了使装置的转动过程更稳定，轴承为两个，两个轴承间隔分布于壳体和固定部之间。
[0015]在可选的实施方式中，固定部外表面固定的远离安装座的轴承，其轴向固定设置有C型挡圈，用于对该远离安装座的轴承限位。
[0016]在可选的实施方式中，壳体是一个敞口外壳，在另一些实施方式中，壳体也可以是封闭的外壳，但是该封闭外壳上需要开设一个可穿过固定部的开口，且开口处不能与固定部接触，避免壳体转动后结构被破坏。
[0017]在可选的实施方式中，壳体靠近安装座的一端设置有固定螺丝，固定螺丝将壳体和轴承沿装置轴向固定，固定螺丝与壳体的接触位置设置有防止壳体变形的压片，固定螺丝和压片的固定能够有效防止壳体、轴承及芯轴之间发生轴向位移。
[0018]在可选的实施方式中，壳体为长方体、正方体或半圆柱体的任一种，本专利技术对此不做限定。
[0019]在可选的实施方式中，动力提供单元包括气缸和气缸固定件，气缸通过气缸固定件固定在安装座上。
[0020]在可选的实施方式中，气缸固定件为两个，两个气缸固定件分别位于气缸本体的两端，两个气缸固定件固定在气缸两侧并与安装座连接。
[0021]优选地，气缸固定件与安装座连接是通过螺纹配合连接，第一调节螺丝穿过气缸固定件将气缸固定在安装座上。
[0022]气缸包括活塞杆、进气口和出气口，进气口和出气口分别设置于气缸本体的两端，用于提供压力，活塞杆的一端与气缸本体连接，相对的另一端与传动部通过第一调节螺丝连接，用于传递动力。
[0023]在可选的实施方式中，进气口和出气口的位置可根据实际需要改变，即当气缸的
一端为进气口时，气缸的另一端为出气口。
[0024]在可选的实施方式中，活塞杆的一端呈U形，传动部穿过U形结构与活塞杆通过第二调节螺丝固定。
[0025]在可选的实施方式中，角度调节单元或动力提供单元上还设置有滑动部，以使壳体滑动时，不损害动力提供单元的结构。
[0026]例如，在一些实施方式中，滑动部设置在动力提供单元对应安装的安装座上。当壳体转动时，传动部会被壳体带动旋转，进而带动活塞杆转动，因此，气缸固定件固定的安装座上开设有凹槽，固定气缸的第一调节螺丝可以在凹槽范围内移动，以实现壳体绕固定部一定角度的旋转。
[0027]在另一些实施方式中，滑动部设置在传动部与活塞杆连接的一端。当壳体转动时，传动部会被壳体带动旋转，传动部与活塞杆连接的一端开设有凹槽，壳体发生转动时，旋松传动部和活塞杆连接的第二调节螺丝，使第二调节螺丝在传动部的凹槽内移动，调节好壳体的旋转角度后固定第二调节螺丝，实现壳体绕固定部一定角度的旋转。
[0028]在可选的实施方式中，为了使激光头的安装更稳固，同时使连接件的转动更方便，本专利技术提供的一种冷喷涂单激光基体加热换位装置还包括固定件，激光头与固定件固定连接，连接件与固定本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种冷喷涂单激光基体加热换位装置，其特征在于，包括安装座(150)、激光头(110)、角度调节单元和动力提供单元；所述角度调节单元包括转动部、固定部(135)和传动部(137)；所述转动部包括壳体(130)、轴承(131)和连接件(132)，所述固定部(135)安装于所述壳体(130)内，且所述固定部(135)的一端安装在所述安装座(150)上，所述轴承(131)设置于所述壳体(130)和所述固定部(135)之间，以使所述壳体(130)绕所述固定部(135)可选择性地转动连接，所述连接件(132)与所述激光头(110)连接，所述连接件(132)的一端固定连接所述壳体(130)，以使所述壳体(130)带动所述激光头(110)可选择性地转动；所述传动部(137)相对的两端分别与所述动力提供单元和所述壳体(130)连接，用于将动力提供单元输出的动力传递到所述壳体(130)。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括固定件(120)，所述激光头(110)与所述固定件(120)固定连接，所述连接件(132)与所述固定件(120)可选择性地转动连接，以使所述连接件(132)带动所述激光头(110)转动。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述固定件(120)上设置有转轴(121)以及并紧螺母(124)，所述连接件(132)上设置有用于穿过所述转轴(121)的小孔，所述转轴(121)靠近连接件(132)的一端设置有螺纹，并紧螺母(124)与所述转轴(121)螺纹配合，用于可选择性地紧固所述固定件(120)与所述连接件(132)；所述连接件(132)上还设置有用于改变所述激光头位置的第一限位滑槽(127)，所述第一限位滑槽(127)贯通所述连接件(132...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢迎春，曾良，兰海明，张科杰，俞泽新，
申请(专利权)人：广东省科学院新材料研究所，
类型：发明
国别省市：
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