專利名稱：激光器縱向移動(dòng)式數(shù)控熔覆加工設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種數(shù)控熔覆加工設(shè)備，特別涉及ー種激光器縱向移動(dòng)式數(shù)控熔覆加エ設(shè)備，可用于加工長度達(dá)20米的エ件，屬于激光熔覆加工設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，隨著國內(nèi)、外激光器的高速發(fā)展，激光表面熔覆逐漸應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，但是激光熔覆機(jī)床卻大多是從普通車床或T型工作臺(tái)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來。其主要結(jié)構(gòu)是主軸安裝在機(jī)床主軸和尾座之間，激光器通過外光路，通過移動(dòng)光路實(shí)現(xiàn)エ件的表面熔覆加工。傳統(tǒng)熔覆設(shè)備的激光器不移動(dòng)，由機(jī)床的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)激光器的外光路移動(dòng)，通過鏡片的反射及折射完成零件表面的熔覆，由于受激光器發(fā)散角、激光在光路轉(zhuǎn)換過程中功率損失及機(jī)床床身精度的影響，容易造成激光能量損失、激光質(zhì)量不均勻、激光光斑形貌變化等，很難實(shí)現(xiàn)較長エ件的零件加工，容易造成表面質(zhì)量不均勻，不能滿足正常エ藝的需求，并且對(duì) 激光器及機(jī)床本身精度要求難度很大。激光器縱向移動(dòng)式數(shù)控熔覆加工機(jī)床的激光器隨機(jī)床的驅(qū)動(dòng)裝置一起移動(dòng)，節(jié)約了外光路，激光在整個(gè)表面加工過程中功率沒有損失，光斑沒有變化，并且通過送粉裝置送粉均勻，能夠很好的控制熔覆零件表面的質(zhì)量。通過空氣浄化裝置，對(duì)熔覆過程中產(chǎn)生的煙霧進(jìn)行浄化處理，達(dá)到對(duì)環(huán)境綠色環(huán)保，人體無危害的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為提供一種激光器縱向移動(dòng)式數(shù)控熔覆加工設(shè)備，可用于加工較長エ件。本發(fā)明所提供的激光器縱向移動(dòng)式數(shù)控熔覆加工設(shè)備，包括機(jī)床床身、尾架，エ件固定在床頭和床尾之間，在機(jī)床床身上設(shè)置安裝激光器驅(qū)動(dòng)裝置，所述的激光器驅(qū)動(dòng)裝置通過立柱設(shè)置安裝在機(jī)床床身上，包括固定在立柱上的驅(qū)動(dòng)裝置底座，底座上設(shè)置安裝縱向直線導(dǎo)軌和縱向齒條，縱向直線導(dǎo)軌上設(shè)置安裝縱向拖板，縱向托板上設(shè)置安裝縱向進(jìn)給電機(jī)，縱向進(jìn)給電機(jī)上面設(shè)置安裝縱向齒輪，通過縱向進(jìn)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)縱向齒輪旋轉(zhuǎn)，縱向齒輪通過帶動(dòng)縱向齒條驅(qū)動(dòng)縱向拖板做縱向運(yùn)動(dòng)，在縱向拖板上設(shè)置安裝橫向直線導(dǎo)軌和橫向齒條，橫向直線導(dǎo)軌上面設(shè)置安裝有橫向托板，在橫向托板上設(shè)置安裝橫向進(jìn)給電機(jī)，橫向進(jìn)給電機(jī)上輸出聯(lián)接橫向齒輪，通過橫向進(jìn)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)橫向齒輪旋轉(zhuǎn)，橫向齒輪通過帶動(dòng)橫向齒條驅(qū)動(dòng)橫向托板實(shí)現(xiàn)激光器的橫向運(yùn)動(dòng)，在橫向托板上設(shè)置安裝上下直線導(dǎo)軌，上下直線導(dǎo)軌的四個(gè)滑塊安裝在橫向托板上，上下直線導(dǎo)軌的導(dǎo)軌上設(shè)置安裝立桿，激光器設(shè)置安裝在立桿上，立桿上設(shè)置安裝上下齒條，在橫向托板上設(shè)置安裝上下進(jìn)給電機(jī)，上下進(jìn)給電機(jī)輸出端設(shè)置安裝減速箱和上下齒輪，通過上下進(jìn)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速箱和上下齒輪，上下齒輪通過帶動(dòng)上下齒條驅(qū)動(dòng)立桿實(shí)現(xiàn)激光器的上下運(yùn)動(dòng)，機(jī)床床身上設(shè)置安裝由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主軸箱，主軸箱中設(shè)置安裝エ件主軸，エ件主軸上面設(shè)置安裝卡盤，エ件通過卡盤和尾架固定，在卡盤和尾架之間設(shè)置安裝エ件托架，在立桿上固定聯(lián)接送粉裝置和空氣浄化裝置。
本發(fā)明中激光器、送粉裝置以及空氣浄化裝置安裝在驅(qū)動(dòng)激光器驅(qū)動(dòng)裝置的上下移動(dòng)裝置中的立桿上面，通過驅(qū)動(dòng)裝置的縱向進(jìn)給電機(jī)、橫向進(jìn)給電機(jī)、上下進(jìn)給電機(jī)以及機(jī)床床身上面安裝的驅(qū)動(dòng)エ件旋轉(zhuǎn)的主軸進(jìn)給電機(jī)，實(shí)現(xiàn)激光器的縱向、橫向、上下運(yùn)動(dòng)以及エ件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，四個(gè)進(jìn)給電機(jī)可以進(jìn)行插補(bǔ)聯(lián)動(dòng)，進(jìn)給電機(jī)可為交流伺服電機(jī)并可帶有高精度位置編碼器，由此可形成エ件表面熔覆的半閉環(huán)控制，本發(fā)明安裝エ件方便，通用性強(qiáng)，機(jī)床最大加工長度20米，最大加工直徑可達(dá)I米，熔覆過程中形成的煙霧通過空氣凈化裝置處理，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，送粉裝置可以方便的添加熔覆過程需要的介質(zhì)，可通過調(diào)整激光器的功率，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)零件的熔覆或其他熱加工(淬火、焊接)等。


附圖I是為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)主視圖。
附圖2為本發(fā)明的左視圖，為本發(fā)明縱向移動(dòng)裝置示意圖。附圖3為本發(fā)明的A-A視圖，為本發(fā)明橫向移動(dòng)裝置示意圖。附圖4為本發(fā)明的B-B視圖，為本發(fā)明上下移動(dòng)裝置示意圖。
具體實(shí)施例方式為了更充分的解釋本發(fā)明的實(shí)施，提供本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。這些實(shí)施實(shí)例僅僅是對(duì)該エ藝的闡述，不限制本發(fā)明的范圍。如附圖I、附圖2、附圖3所示，激光器縱向移動(dòng)式數(shù)控溶覆加工設(shè)備，包括機(jī)床床身I、尾架10，エ件6固定在床頭和床尾之間，在機(jī)床床身I上設(shè)置安裝激光器驅(qū)動(dòng)裝置7，所述的激光器驅(qū)動(dòng)裝置7通過立柱5設(shè)置安裝在機(jī)床床身I上，所述的立柱可以為ー根或多根組成，驅(qū)動(dòng)裝置底座13固定在立柱5上，底座13上設(shè)置安裝縱向直線導(dǎo)軌16和縱向齒條14，縱向直線導(dǎo)軌16上設(shè)置安裝縱向拖板17，縱向托板17上設(shè)置安裝縱向進(jìn)給電機(jī)18，縱向進(jìn)給電機(jī)18上面設(shè)置安裝縱向齒輪15，通過縱向進(jìn)給電機(jī)18驅(qū)動(dòng)縱向齒輪15旋轉(zhuǎn)，縱向齒輪15通過帶動(dòng)縱向齒條14驅(qū)動(dòng)縱向拖板17做縱向運(yùn)動(dòng)，即沿床身I長度方向的運(yùn)動(dòng)，在縱向拖板17上設(shè)置安裝橫向直線導(dǎo)軌21和橫向齒條20，橫向直線導(dǎo)軌21上面設(shè)置安裝有橫向托板22，在橫向托板22上設(shè)置安裝橫向進(jìn)給電機(jī)23，橫向進(jìn)給電機(jī)23上輸出聯(lián)接橫向齒輪19，通過橫向進(jìn)給電機(jī)23驅(qū)動(dòng)橫向齒輪19旋轉(zhuǎn)，橫向齒輪19可通過帶動(dòng)橫向齒條20驅(qū)動(dòng)橫向托板22實(shí)現(xiàn)激光器9的橫向運(yùn)動(dòng),在橫向托板22上設(shè)置安裝上下直線導(dǎo)軌26，上下直線導(dǎo)軌26的四個(gè)滑塊安裝在橫向托板22上，也可增加或減少滑塊的數(shù)量，上下直線導(dǎo)軌26的導(dǎo)軌上設(shè)置安裝立桿27，激光器9設(shè)置安裝在立桿27上，立桿27上設(shè)置安裝上下齒條28，在橫向托板22上設(shè)置安裝上下進(jìn)給電機(jī)24，上下進(jìn)給電機(jī)24輸出端設(shè)置安裝減速箱25和上下齒輪29，通過上下進(jìn)給電機(jī)24驅(qū)動(dòng)減速箱25和上下齒輪29，上下齒輪29可通過帶動(dòng)上下齒條28驅(qū)動(dòng)立桿27實(shí)現(xiàn)激光器9的上下運(yùn)動(dòng)，在機(jī)床床身I上設(shè)置安裝由電機(jī)2驅(qū)動(dòng)的主軸箱3，主軸箱3中設(shè)置安裝エ件主軸12，エ件主軸12上面設(shè)置安裝卡盤4，エ件6通過卡盤4和尾架10固定，在卡盤4和尾架10之間設(shè)置安裝エ件托架11，在立桿27上固定聯(lián)接送粉裝置8和空氣浄化裝置30，本設(shè)備的所有進(jìn)給電機(jī)可為交流伺服電機(jī)并可帶有高精度位置編碼器，由此可形成エ件表面熔覆的半閉環(huán)控制，形成數(shù)控激光熔覆加工設(shè)備。
需要本設(shè)備工作時(shí)，設(shè)定好各方向的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，設(shè)置好加工件的旋轉(zhuǎn)速度，設(shè)置好激光功率、光斑大小、重疊率等エ藝參數(shù)，本設(shè)備可自動(dòng)完成エ件的激光熔覆任務(wù)。在詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式之后，熟悉該項(xiàng)技術(shù)的人士可清楚地了解，在不脫離上述申請(qǐng)專利范圍與精神下可進(jìn)行各種變化與修改，凡依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍，且本發(fā)明亦不 受限于說明書中所舉實(shí)例的實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.激光器縱向移動(dòng)式數(shù)控熔覆加工設(shè)備，包括機(jī)床床身(I)、尾架(10)，エ件(6)固定在床頭和床尾之間，其特在在于在機(jī)床床身(I)上設(shè)置安裝激光器驅(qū)動(dòng)裝置(7)，所述的激光器驅(qū)動(dòng)裝置(7)通過立柱(5)設(shè)置安裝在機(jī)床床身(I)上，包括固定在立柱(5)上的驅(qū)動(dòng)裝置底座(13)，底座(13)上設(shè)置安裝縱向直線導(dǎo)軌(16)和縱向齒條(14)，縱向直線導(dǎo)軌(16)上設(shè)置安裝縱向拖板(17)，縱向托板(17)上設(shè)置安裝縱向進(jìn)給電機(jī)(18)，縱向進(jìn)給電機(jī)(18)上面設(shè)置安裝縱向齒輪(15)，通過縱向進(jìn)給電機(jī)(18)驅(qū)動(dòng)縱向齒輪(15)旋轉(zhuǎn)，縱向齒輪(15)通過帶動(dòng)縱向齒條(14)驅(qū)動(dòng)縱向拖板(17)做縱向運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的激光器縱向移動(dòng)式數(shù)控熔覆加工設(shè)備，其特在在于在縱向拖板(17)上設(shè)置安裝橫向直線導(dǎo)軌(21)和橫向齒條(20)，橫向直線導(dǎo)軌(21)上面設(shè)置安裝有橫向托板(22),在橫向托板(22)上設(shè)置安裝橫向進(jìn)給電機(jī)(23),橫向進(jìn)給電機(jī)(23)上輸出聯(lián)接橫向齒輪(19 )，通過橫向進(jìn)給電機(jī)(23 )驅(qū)動(dòng)橫向齒輪(19 )旋轉(zhuǎn)，橫向齒輪(19 )通過帶動(dòng)橫向齒條(20)驅(qū)動(dòng)橫向托板(22)實(shí)現(xiàn)激光器(9)的橫向運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的激光器縱向移動(dòng)式數(shù)控熔覆加工設(shè)備，其特在在于在橫向托板(22)上設(shè)置安裝上下直線導(dǎo)軌(26)，上下直線導(dǎo)軌(26)的四個(gè)滑塊安裝在橫向托板(22)上，上下直線導(dǎo)軌(26)的導(dǎo)軌上設(shè)置安裝立桿(27)，激光器(9)設(shè)置安裝在立桿(27)上，立桿(27)上設(shè)置安裝上下齒條(28)，在橫向托板(22)上設(shè)置安裝上下進(jìn)給電機(jī)(24)，上下進(jìn)給電機(jī)(24)輸出端設(shè)置安裝減速箱(25)和上下齒輪(29)，通過上下進(jìn)給電機(jī)(24)驅(qū)動(dòng)減速箱(25 )和上下齒輪(29 )，上下齒輪(29 )通過帶動(dòng)上下齒條(28 )驅(qū)動(dòng)立桿(27 )實(shí)現(xiàn)激光器(9)的上下運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的激光器縱向移動(dòng)式數(shù)控熔覆加工設(shè)備，其特在在于在機(jī)床床身(I)上設(shè)置安裝由電機(jī)(2 )驅(qū)動(dòng)的主軸箱(3 )，主軸箱(3 )中設(shè)置安裝エ件主軸(12 )，エ件主軸(12)上面設(shè)置安裝卡盤(4)，エ件(6)通過卡盤(4)和尾架(10)固定，在卡盤(4)和尾架(10)之間設(shè)置安裝エ件托架(11 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任ー權(quán)利要求所述的激光器縱向移動(dòng)式數(shù)控溶覆加工設(shè)備，其特在在于在立桿(27 )上固定聯(lián)接送粉裝置(8 )和空氣浄化裝置(30 )。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)控激光熔覆加工設(shè)備，屬于激光加工設(shè)備領(lǐng)域。該設(shè)備包括機(jī)床床身、尾架，工件固定在床頭和床尾之間，在床身上設(shè)置安裝激光器驅(qū)動(dòng)裝置，激光器驅(qū)動(dòng)裝置通過立柱設(shè)置在機(jī)床床身上，包括固定在立柱上的驅(qū)動(dòng)裝置底座，底座上設(shè)置縱向直線導(dǎo)軌和縱向齒條，縱向直線導(dǎo)軌上設(shè)置縱向拖板，縱向托板上設(shè)置縱向進(jìn)給電機(jī)，縱向進(jìn)給電機(jī)上面設(shè)置縱向齒輪，通過縱向進(jìn)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)縱向齒輪旋轉(zhuǎn)，縱向齒輪通過帶動(dòng)縱向齒條驅(qū)動(dòng)縱向拖板做縱向運(yùn)動(dòng)，本發(fā)明安裝工件方便，機(jī)床最大加工長度可達(dá)20米，最大加工直徑可達(dá)1米，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)零件的熔覆或其它熱加工。
文檔編號(hào)B23K26/08GK102756211SQ20121027170
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月2日
發(fā)明者杜建偉, 馬自力, 魏福貴 申請(qǐng)人:安陽市睿恒數(shù)控機(jī)床有限公司