一种基于激光快速熔覆技术的铸件表面修复设备制造技术

本发明专利技术涉及激光熔覆技术领域，具体涉及一种基于激光快速熔覆技术的铸件表面修复设备，包括底座、机械臂、激光熔覆头、吸附组件、散热组件、调节组件和控制组件；所述底座上活动安装有机械臂，所述机械臂上固定安装有激光熔覆头，所述激光熔覆头上固定安装有吸附组件；所述散热组件固定安装在激光熔覆头上，且所述吸附组件位于散热组件内部；所述散热组件底部固定安装有调节组件；所述吸附组件和散热组件分别与控制组件电连接，本发明专利技术解决了现有的激光熔覆机对铸件表面进行修复时，金属粉末会反弹并向四周飞溅，并且，激光焦点周围的温度升高，导致金属粉末在送粉口熔化，并形成结块造成堵塞的问题，实现了金属粉末的回收，以及激光熔覆头的降温。覆头的降温。覆头的降温。

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光快速熔覆技术的铸件表面修复设备


[0001]本专利技术涉及激光熔覆
，具体涉及一种基于激光快速熔覆技术的铸件表面修复设备。

技术介绍

[0002]激光熔覆技术，是指利用高能激光束在基材表面熔化所添加材料，形成一层与基材呈冶金结合的高性能熔覆层；激光熔覆技术可极大地提高零件表面的硬度、耐磨性、抗腐蚀性，同时还可以循环再制造，节约零件使用成本，延长使用寿命；激光熔覆广泛应用于航空、军事、石油、化工、医疗等各个方面；当前，激光熔覆工艺已经成为制备涂层的重要技术之一。
[0003]现有的激光熔覆机可对铸件外表面进行修复，使得铸件外表面的表面形成一层致密的保护层，在对铸件表面进行修复时，通过激光熔覆头喷出金属粉末，金属粉末喷洒到铸件外表面后，通过激光使金属粉末瞬间融化，从而到达对铸件表面修复的目的，但是激光熔覆头在喷出金属粉末时，由于金属粉末运动速度过快，部分金属粉末在接触到铸件外表面后，还没来得及融化，会反弹并向四周飞溅，造成金属粉末浪费，同时，由于金属粉末颗粒较小，会进入到空气中，造成空气污染，以及对人体的身体健康会造成一定的影响；并且，激光熔覆过程中，由于高能密度激光束长时间的工作在铸件上，激光焦点周围的温度会不断升高，而激光熔覆头的送粉嘴前端离焦点又很近，从而使得送粉嘴的温度升高，当送粉嘴的温度接近粉末熔点温度时，金属粉末就会在送粉口熔化，并形成结块，导致激光熔覆头的送粉嘴造成堵塞，影响激光熔覆的加工。
[0004]鉴于此，针对上述存在的不足，本专利技术研制出一种基于激光快速熔覆技术的铸件表面修复设备。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题：现有的激光熔覆机，在对铸件表面进行修复时，由于金属粉末喷出速度较快，部分金属粉末在接触到铸件外表面后，还没来得及融化，会反弹并向四周飞溅，造成金属粉末浪费，同时，会进入到空气中，造成空气污染，以及对人体的身体健康会造成一定的影响；并且，激光熔覆过程中，由于高能密度激光束长时间的工作在铸件上，激光焦点周围的温度会不断升高，使得送粉嘴的温度升高，金属粉末就会在送粉口熔化，并形成结块，导致激光熔覆头的送粉嘴造成堵塞，影响激光熔覆的加工。
[0006]本专利技术提供以下技术方案：一种基于激光快速熔覆技术的铸件表面修复设备，包括底座、机械臂、激光熔覆头、吸附组件、散热组件、调节组件和控制组件；所述底座上活动安装有机械臂，所述机械臂上固定安装有激光熔覆头，所述激光熔覆头上固定安装有吸附组件，所述吸附组件通过转动，将金属粉末通过离心力带入，然后通过风力吸附进行回收，具体安装方式可采用螺栓连接或者焊接的方式进行连接；所述散热组件固定安装在激光熔覆头上，且所述吸附组件位于散热组件内部，所述散热组件通过吸附组件的转动，将冷却液
通过螺旋式管体循环流动降温，具体安装方式可采用螺栓连接或者焊接的方式进行连接；所述散热组件底部固定安装有调节组件，所述调节组件通过激光熔覆头与铸件表面之间的，将垂直压力传递到调节组件上，并随着铸件的移动自动调节与铸件之间的距离，具体安装方式可采用螺栓连接或者焊接的方式进行连接；所述吸附组件和散热组件分别与控制组件电连接。
[0007]在对铸件表面进行修复时，通过激光熔覆头喷出金属粉末，并通过激光将金属粉末进行加热熔化，然后对铸件表面进行修复，在激光熔覆头喷出金属粉末时，由于金属粉末高速运动，接触到铸件时，部分金属粉末将会反弹并向四周飞溅，为了防止金属粉末四处飞溅，则需要通过吸附组件将四处飞溅的金属粉末进行吸附，并通过吸附组件的转动产生较大的离心力，将金属粉末束缚，然后通过风力吸附将金属粉末吸附回收，同时，调节组件可根据激光熔覆头与铸件之间的夹角进行自动调节伸缩，用于拦截激光熔覆头四周飞溅的金属粉末，并在铸件表面滑动，由于激光熔覆头长时间工作，距离熔点最近的地方稳定会升高，为了防止温度升高，造成激光熔覆头堵塞，则需通过散热组件，将对激光熔覆头进行散热，通过散热组件内的螺旋流道，持续将激光熔覆头进行降温散热，同时也对吸附组件进行散热，温度过高的金属粉末在吸附组件上形成结块，从而造成堵塞，并且可对调节组件进行散热，从而提高了激光熔覆头对铸件的修复效率。
[0008]所述吸附组件包括锥形块、圆筒、转动电机、转轴、主动锥齿、从动锥齿、连接轴、叶片和矩形架49；所述锥形块转动安装在散热组件内部，所述锥形块顶部固定安装有圆筒，具体安装方式可采用螺栓连接或者焊接的方式进行连接，所述圆筒顶部设置有环形齿，所述转动电机固定安装在圆筒顶部内侧，所述转动电机上固定安装有转轴，所述转轴两端设置有齿轮，且所述齿轮与圆筒顶部的环形齿相互啮合，所述转轴中部固定安装有主动锥齿，具体安装方式可采用螺栓连接或者焊接的方式进行连接，所述主动锥齿上转动安装有从动锥齿，且所述从动锥齿与主动锥齿相互啮合，所述从动锥齿上竖直固定安装有连接轴，所述连接轴底端固定安装有叶片，且所述叶片位于从动锥齿下方，所述连接轴顶部固定安装有矩形架49，所述矩形架49底端固定安装在散热组件上，具体安装方式可采用螺栓连接或者焊接的方式进行连接，所述矩形架49上设置有回收管，所述回收管位于矩形架49中心位置，所述回收管的直径为叶片直径的1.2倍，所述回收管另一端口为倾斜口。
[0009]为了保证在激光熔覆过程中，对金属粉末进行回收，通过吸附组件上的转动电机转动，使得圆筒以及锥形块转动，通过转动产生较大的离心力，将喷出后反弹四处飞溅的金属粉末进行束缚在锥形块内后，并通过叶片的转动，产生较大的吸附力，然后将金属粉末进行吸附回收，并通过回收管将金属粉末回收，同时，回收管的直径为叶片直径的1.2倍则是为了提高吸附力，能够产生较大的风力，并将飞溅的金属粉末进行彻底地回收吸附，而回收管的另一端为倾斜口则是为了增大入口，使得更多的金属粉末能够快速进入到回收管内，以达到快速吸附的目的，从而防止金属粉末的浪费，以及金属粉末进入空气中造成空气污染，避免空气中的金属粉末对人体健康造成影响。
[0010]所述锥形块为空心结构，所述锥形块的内壁与外壁之间开设有锥形通孔，所述锥形块内壁与外壁之间的锥形通孔的距离等于回收管的直径，所述锥形块内壁与外壁上1/2处设置有圆环412。
[0011]为了能够使得四处飞溅的金属粉末能够进入到吸附组件内部，通过锥形块的转
动，将金属粉末通过离心力束缚到锥形块的锥形通孔内部，根据受力分析可得出，飞溅的金属粉末进入到锥形通孔内后，会由于离心力被束缚到锥形通孔的内壁上，而锥形通孔的距离等于回收管的直径则是为了提高金属粉末的回收效率，锥形块内壁与外壁上1/2处设置的圆环412则是为了保证锥形块能够在散热组件上的圆锥块上转动。
[0012]所述圆筒为空心结构，所述圆筒的内壁与外壁之间竖直开设有环形通孔，所述圆筒内壁与外壁之间的环形通孔的距离等于回收管的直径，且所述环形通孔的宽度等于锥形通孔的宽度，所述圆筒顶部环形通孔两侧设置有齿环，所述圆筒最大外径等于锥形块最大外径，且所述圆筒最大内径等于锥形块最小内径，所述圆筒内壁与外壁上1/2处设置有环形凸块。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光快速熔覆技术的铸件表面修复设备，包括底座(1)、机械臂(2)、激光熔覆头(3)、吸附组件(4)、散热组件(5)、调节组件(6)和控制组件；其特征在于：所述底座(1)上活动安装有机械臂(2)，所述机械臂(2)上固定安装有激光熔覆头(3)，所述激光熔覆头(3)上固定安装有吸附组件(4)，所述吸附组件(4)通过转动，将金属粉末通过离心力带入，然后通过风力吸附进行回收；所述散热组件(5)固定安装在激光熔覆头(3)上，且所述吸附组件(4)位于散热组件(5)内部，所述散热组件(5)通过吸附组件(4)的转动，将冷却液通过螺旋式管体循环流动降温；所述散热组件(5)底部固定安装有调节组件(6)，所述调节组件(6)通过激光熔覆头(3)与铸件表面之间的，将垂直压力传递到调节组件(6)上，并随着铸件的移动自动调节与铸件之间的距离；所述吸附组件(4)和散热组件(5)分别与控制组件电连接。2.根据权利要求1所述的一种基于激光快速熔覆技术的铸件表面修复设备，其特征在于：所述吸附组件(4)包括锥形块(41)、圆筒(42)、转动电机(43)、转轴(44)、主动锥齿(45)、从动锥齿(46)、连接轴(47)、叶片(48)和矩形架(49)；所述锥形块(41)转动安装在散热组件(5)内部，所述锥形块(41)顶部固定安装有圆筒(42)，所述圆筒(42)顶部设置有环形齿(421)，所述转动电机(43)固定安装在圆筒(42)顶部内侧，所述转动电机(43)上固定安装有转轴(44)，所述转轴(44)两端设置有齿轮(441)，且所述齿轮(441)与圆筒(42)顶部的环形齿(421)相互啮合，所述转轴(44)中部固定安装有主动锥齿(45)，所述主动锥齿(45)上转动安装有从动锥齿(46)，且所述从动锥齿(46)与主动锥齿(45)相互啮合，所述从动锥齿(46)上竖直固定安装有连接轴(47)，所述连接轴(47)底端固定安装有叶片(48)，且所述叶片(48)位于从动锥齿(46)下方，所述连接轴(47)顶部固定安装有矩形架(49)，所述矩形架(49)底端固定安装在散热组件(5)上，所述矩形架(49)上设置有回收管(491)，所述回收管(491)位于矩形架(49)中心位置，所述回收管(491)的直径为叶片(48)直径的1.2倍，所述回收管(491)另一端口为倾斜口。3.根据权利要求2所述的一种基于激光快速熔覆技术的铸件表面修复设备，其特征在于：所述锥形块(41)为空心结构，所述锥形块(41)的内壁与外壁之间开设有锥形通孔(411)，所述锥形块(41)内壁与外壁之间的锥形通孔(411)的距离等于回收管(491)的直径，所述锥形块(41)内壁与外壁上1/2处设置有圆环(412)。4.根据权利要求2所述的一种基于激光快速熔覆技术的铸件表面修复设备，其特征在于：所述圆筒(42)为空心结构，所述圆筒(42)的内壁与外壁之间竖直开设有环形通孔(422)，所述圆筒(42)内壁与外壁之间的环形通孔(422)的距离等于回收管(491)的直径，且所述环形通孔(422)的宽度等于锥形通孔(411)的宽度，所述圆筒(42)顶部环形通孔(422)两侧设置有齿环(423)，所述圆筒(42)最大外径等于锥形块(41)最大外径，且所述圆筒(42)最大内径等于锥形块(41)最小内径，所述圆筒(42)内壁与外壁上1/2处设置有环形凸块(424)。5.根据权利要求1所述的一种基于激光快速熔覆技术的铸件表面修复设备，其特征在于：所述散热组件(5)包括圆锥块(51)、空心圆柱(52)、Y型管(53)、叶轮(54)和制冷模块(55)；所述圆锥块(51)固定安装在激光熔覆头(3)顶端，所述圆锥块(51)顶部固定安装有空心圆柱(52)，所述空心圆柱(52)顶部固定安装有两个Y型管(53)，所述Y型管(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟庆，张建光，冯存科，
申请(专利权)人：徐州玄腾机械有限公司，
类型：发明
国别省市：