一种移动式激光模具表面强化的制造方法
【专利摘要】本实用新型具体公开了一种移动式激光模具表面强化机，包括卡件装置、三维扫描仪、机械手装置、淬火工作头、激光器、微型计算机和滑动装置，卡件装置将模具固定后，三维扫描仪扫描模具的表面，传给微型计算机创建三维实体模型，微型计算机根据模具使用条件、状况等确定模具表面待强化的部位，其经过分析处理后得到激光功率指令和轴运行指令，微型计算机将激光功率指令和轴运行指令分别发给激光控制器和轴运行控制器；使激光器开启并把激光通过光纤传输到淬火工作头，淬火工作头实施模具表面强化，具有生产效率高，成本低，加工表面光洁，基本上无污染、无噪声、表面强化均匀、不影响表面质量和尺寸精度等优点。
【专利说明】一种移动式激光模具表面强化机
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及属于激光热处理【技术领域】，具体涉及了 一种用于提高模具表面质量尤其是模具表面硬度的移动式激光模具表面强化机。
【背景技术】
[0002]目前可采用的模具表面强化机一般采用火焰喷枪、镶块、镀铬等工艺完成表面强化过程的。它们存在一定的缺陷:使用火焰喷枪人工局部加热、水冷淬火，对模具表面硬度提高幅度有限，且均匀性差，而且表面质量和尺寸精度受影响，需要进行2-3天时间的研磨修配，在模具磨损严重的部位使用镶块结构。这种方法结构复杂，加工困难；对整个模具型腔进行镀铬处理，成本昂贵，且模具寿命有限。故现在急需一种表面强化均匀且不影响表面质量和尺寸精度的模具表面强化机。
实用新型内容
[0003]为解决上述技术问题，我们提出了一种移动式激光模具表面强化机，其目的:表面强化均匀、不影响表面质量和尺寸精度。
[0004]为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0005]一种移动式激光模具表面强化机，包括机架和机箱，所述的机架上部的一侧上滑动装设有X轴杆，X轴杆滑动装设有Y轴杆，Y轴杆滑动装设有Z轴基板，Z轴基板上设有激光器和三维扫描仪；
[0006]所述的激光器的下端设有淬火工作头，激光器与淬火工作头之间设有光纤；
[0007]机架设有驱动X轴杆移动的X轴驱动装置，X轴杆设有驱动Y轴杆移动的Y轴驱动装置，Y轴杆设有驱动Z轴基板移动的Z轴驱动装置；
[0008]所述的机箱的外壁上设有控制面板和启动开关，机箱的内部设有激光控制器、轴运行控制器和微型计算机，激光控制器与激光器和和微型计算机电连接，轴运行控制器与X轴驱动装置、Y轴驱动装置、Z轴驱动装置和微型计算机电连接；
[0009]三维扫描仪与微型计算机电连接，微型计算机还与控制面板和启动开关电连接；
[0010]机架上设有卡件装置。
[0011]优选的，机架的下端还设有滚轮，机架的下端侧面设有滚轮制动器。
[0012]优选的，X轴驱动装置包括有X轴驱动电机和设置在机架内部的丝杆，X轴驱动电机设置在机架上，X轴驱动电机与所述的丝杆通过齿轮传动。
[0013]优选的，Y轴驱动装置包括有Y轴驱动电机和设置在X轴杆内部的丝杆，Y轴驱动电机设置在X轴杆上，Y轴驱动电机与所述的丝杆通过齿轮传动。
[0014]优选的，Z轴驱动装置包括有Z轴驱动电机和设置在Y轴杆内部的丝杆，Z轴驱动电机设置在Z轴基板的侧板上，Z轴驱动电机与所述的丝杆通过齿轮传动。
[0015]优选的，激光器为半导体激光器。
[0016]优选的，三维扫描仪为点激光测量仪。[0017]优选的，卡件装置包括卡具、弹簧组和定位横板，卡具设置在机架上部的中间，定位横板设置在机架上部的另一侧，卡具与定位横板通过弹簧组连接。
[0018]为了进一步实现卡具的固定功能，卡具包括上卡件和下卡件，上卡件和下卡件通过异形滑轨固定在机架上部。
[0019]优选的，所述的机箱的外壁上还设有紧急至停开关，紧急至停开关与微型计算机电连接。
[0020]通过上述技术方案，卡件装置将模具固定后，三维扫描仪扫描模具的表面，传给微型计算机创建三维实体模型，微型计算机根据模具使用条件、状况等确定模具表面待强化的部位，其经过分析处理后得到激光功率指令和轴运行指令，微型计算机将激光功率指令和轴运行指令分别发给激光控制器和轴运行控制器；使激光器开启并把激光通过光纤传输到淬火工作头，淬火工作头实施模具表面强化，具有生产效率高，成本低，加工表面光洁，基本上无污染、无噪声、表面强化均匀、不影响表面质量和尺寸精度等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本实用新型所公开的一种移动式激光模具表面强化机的主视示意图；
[0023]图2为本实用新型所公开的一种移动式激光模具表面强化机的机箱的内部结构示意图。
[0024]图中数字和字母所表示的相应部件名称:
[0025]1.机架 11.X轴杆 12.Y轴杆 13.Z轴基板 131.激光器1311.淬火工作头1312.光纤132.三维扫描仪14.滚轮15.滚轮制动器16.X轴驱动电机17.Y轴驱动电机18.Z轴驱动电机1911.上卡件1912.下卡件192.弹簧组193.定位横板
2.机箱21.控制面板22.启动开关23.激光控制器24.轴运行控制器25.微型计算机3.紧急至停开关
【具体实施方式】
[0026]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0027]下面结合示意图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0028]如图1所示，一种移动式激光模具表面强化机，包括机架I和机箱2，机架I上部的一侧上滑动装设有X轴杆11，X轴杆11滑动装设有Y轴杆12，Y轴杆12滑动装设有Z轴基板13，Z轴基板13上设有激光器131和三维扫描仪132，激光器131为半导体激光器，半导体激光器具有较高的能量利用率，其典型值可达大约50 %，而C02激光器的能量利用总效率仅为10%左右，YAG固体激光器的能量利用率只有0.2%?2%，因此半导体激光器的运行费用要比C02激光器和YAG固体激光器低的多。半导体激光器的激光波长较C02激光和YAG激光的波长短，金属对它的吸收率较高，确保了激光器131的能达到生产预期效果；三维扫描仪132为点激光测量仪，确保了三维扫描仪132的扫描精度。
[0029]所述的激光器131的下端设有淬火工作头1311，激光器131与淬火工作头1311之间设有光纤1312，激光器131通过光纤1312将激光传输到淬火工作头1311上，且光纤传输系统比关节式导光系统体积小、结构简单、柔性好、灵活方便，可以加工常规系统不容易加工的部位，还可以远距离传输，光束不发散。
[0030]所述的机架I设有驱动X轴杆11移动的X轴驱动装置，X轴驱动装置包括有X轴驱动电机16和设置在机架I内部的丝杆，X轴驱动电机16设置在机架I上，X轴驱动电机16与丝杆通过齿轮传动；X轴杆11设有驱动Y轴杆12移动的Y轴驱动装置，Y轴驱动装置包括有Y轴驱动电机17和设置在X轴杆11内部的丝杆，Y轴驱动电机17设置在X轴杆11上，Y轴驱动电机17与丝杆通过齿轮传动；Y轴杆12设有驱动Z轴基板13移动的Z轴驱动装置，Z轴驱动装置包括有Z轴驱动电机18和设置在Y轴杆12内部的丝杆，Z轴驱动电机18设置在Z轴基板13的侧板上，Z轴驱动电机18与丝杆通过齿轮传动，齿轮传动精确，能够准确移动淬火工作头1311和三维扫描仪132。
[0031]机箱2的外壁上设有控制面板21和启动开关22，如图2所示，机箱2的内部设有激光控制器23、轴运行控制器24和微型计算机25，激光控制器23与激光器131和和微型计算机25电连接，轴运行控制器24与X轴驱动装置、Y轴驱动装置、Z轴驱动装置和微型计算机25电连接；三维扫描仪132与微型计算机25电连接，确保了淬火工作头1311和三维扫描仪132的移动过程的流畅性和连续性。
[0032]微型计算机25还与控制面板21和启动开关22电连接，方便工作人员设定和启动该移动式激光模具表面强化机。
[0033]机架I上设有卡件装置，卡件装置包括卡具、弹簧组192和定位横板193，卡具设置在机架I上部的中间，定位横板193设置在机架I上部的另一侧，卡具与定位横板193通过弹簧组192连接，卡具包括上卡件1911和下卡件1912，上卡件1911和下卡件1912通过异形滑轨固定在机架I上部，能将待修复的模具固定在淬火工作头1311和三维扫描仪132的移动范围之内。
[0034]所述的机架I的下端还设有滚轮14，机架I的下端侧面设有滚轮制动器15，使该移动式激光模具表面强化机可以根据需要移动到所需的位置。
[0035]机箱2的外壁上还设有紧急至停开关3，紧急至停开关3与微型计算机25电连接，当系统出错，启动开关22无法停止运行时，紧急至停开关3能起到强制系统重启的作用。
[0036]该移动式激光模具表面强化机的工作机理:卡件装置将模具固定后，三维扫描仪132扫描模具的表面，传给微型计算机25创建三维实体模型，微型计算机25根据模具使用条件、状况等确定模具表面待强化的部位，微型计算机25再经过分析处理后得到激光功率指令和轴运行指令，微型计算机25将激光功率指令和轴运行指令分别发给激光控制器23和轴运行控制器24 ;使激光器131开启并把激光通过光纤1312传输到淬火工作头1311，淬火工作头1311实施模具表面强化，具有生产效率高，成本低，加工表面光洁，基本上无污染、无噪声、表面强化均匀、不影响表面质量和尺寸精度等优点。
[0037]该移动式激光模具表面强化机采用激光表面强化方式，实现高效率、柔性化的形状复杂模具表面激光强化。
[0038]以上就是一种移动式激光模具表面强化机的组件构成和工作机理，其优点:生产效率高，成本低，加工表面光洁，基本上无污染、无噪声、表面强化均匀、不影响表面质量和尺寸精度。
[0039]以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种移动式激光模具表面强化机，其特征在于，包括机架(I)和机箱(2)，所述的机架(I)上部的一侧上滑动装设有X轴杆(11 )，X轴杆(11)滑动装设有Y轴杆(12 )，Y轴杆(12)滑动装设有Z轴基板(13)，Z轴基板(13)上设有激光器(131)和三维扫描仪(132)； 所述的激光器(131)的下端设有淬火工作头(1311)，激光器(131)与淬火工作头(1311)之间设有光纤(1312)； 机架(I)设有驱动X轴杆(11)移动的X轴驱动装置，X轴杆(11)设有驱动Y轴杆(12 )移动的Y轴驱动装置，Y轴杆(12)设有驱动Z轴基板(13)移动的Z轴驱动装置； 所述的机箱(2)的外壁上设有控制面板(21)和启动开关(22)，机箱(2)的内部设有激光控制器(23)、轴运行控制器(24)和微型计算机(25)，激光控制器(23)与激光器(131)和和微型计算机(25)电连接，轴运行控制器(24)与X轴驱动装置、Y轴驱动装置、Z轴驱动装置和微型计算机(25)电连接； 三维扫描仪(132)与微型计算机(25)电连接，微型计算机(25)还与控制面板(21)和启动开关(22)电连接； 机架(I)上设有卡件装置。
2.根据权利要求1所述的一种移动式激光模具表面强化机，其特征在于，机架(I)的下端还设有滚轮(14)，机架(I)的下端侧面设有滚轮制动器(15)。
3.根据权利要求1所述的一种移动式激光模具表面强化机，其特征在于，所述的X轴驱动装置包括有X轴驱动电机(16)和设置在机架(I)内部的丝杆，X轴驱动电机(16)设置在机架(I)上，X轴驱动电机(16)与所述的丝杆通过齿轮传动。
4.根据权利要求1所述的一种移动式激光模具表面强化机，其特征在于，所述的Y轴驱动装置包括有Y轴驱动电机(17)和设置在X轴杆(11)内部的丝杆，Y轴驱动电机(17)设置在X轴杆(11)上，Y轴驱动电机(17 )与所述的丝杆通过齿轮传动。
5.根据权利要求1所述的一种移动式激光模具表面强化机，其特征在于，所述的Z轴驱动装置包括有Z轴驱动电机(18)和设置在Y轴杆(12)内部的丝杆，Z轴驱动电机(18)设置在Z轴基板(13)的侧板上，Z轴驱动电机(18)与所述的丝杆通过齿轮传动。
6.根据权利要求1所述的一种移动式激光模具表面强化机，其特征在于，激光器(131)为半导体激光器。
7.根据权利要求1所述的一种移动式激光模具表面强化机，其特征在于，三维扫描仪(132)为点激光测量仪。
8.根据权利要求1所述的一种移动式激光模具表面强化机，其特征在于，卡件装置包括卡具、弹簧组(192)和定位横板(193)，卡具设置在机架(I)上部的中间，定位横板(193)设置在机架(I)上部的另一侧，卡具与定位横板(193)通过弹簧组(192)连接。
9.根据权利要求8所述的一种移动式激光模具表面强化机，其特征在于，卡具包括上卡件(1911)和下卡件(1912)，上卡件(1911)和下卡件(1912)通过异形滑轨固定在机架(I)上部。
10.根据权利要求1所述的一种移动式激光模具表面强化机，其特征在于，所述的机箱(2)的外壁上还设有紧急至停开关(3)，紧急至停开关(3)与微型计算机(25)电连接。
【文档编号】C21D9/00GK203440403SQ201320484774
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年8月9日 优先权日:2013年8月9日
【发明者】陈长军, 张敏, 王晓南 申请人:苏州柯莱得激光科技有限公司