激光再制造三维跟随装置的制作方法

本实用新型涉及激光再制造三维跟随装置，主要用于对各种复杂表面零件的磨损部位进行曲面跟随修复，同时对各种复杂表面零件的表面进行表面强化处理。

背景技术：

激光再制造技术是将丧失使用价值的损失、废旧零件作为再制造毛坯，利用以激光熔覆技术为主的高新技术对其进行批量修复、性能升级，所获得的激光再制造产品在技术性能上和质量上都能达到甚至超过新品的水平。它最大的优势在于以先进成形技术方法制备出达到甚至优于基体材料性能的熔覆层。目前在机械行业中，激光再制造技术大多应用在较为简单的回转体零件，如曲轴轴颈、机床滚轴等，而其所设计使用的跟随装置也是简单的一维跟随装置。所诉的一维跟随装置是指激光头在设备上只做一个方向的跟随动作，即沿着回转体基体的轴向方向做运动，回转体基体固定在设备上做回转运动。其工作原理如下：

首先，建立完整回转体基体零件的三维PRO/E模型，把该零件处理后的数据导入电脑中；然后，把基体零件固定在车床上，确定其初始位置；其次，根据之前建立的三维模型，通过数控编程控制激光头和送粉器在回转体零件轴向的进给速度，以及基体零件的回转速度，对所需修复的回转体零件进行激光修复；最后，对修复完的零件进行抛光修整。

上述激光再制造装置跟随装置有以下缺点：适用对象单一，只适合回转体零件；不可直接对基体零件进行修复工作；灵活性较低。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种适用于多种对象、灵活性高的激光再制造三维跟随装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

激光再制造三维跟随装置，包括框架、X轴直线导轨模组、Y轴直线导轨模组、Z轴直线导轨模组、第一中间连接件、直线导轨和直角连接件；

所述直线导轨设有两个且两直线导轨相互平行设置于水平面上，所述X轴直线导轨模组滑动设置于两直线导轨上；

所述Y轴直线导轨模组与X轴直线导轨模组垂直且Y轴直线导轨模组的一端与X轴导轨模组固定连接，所述第一中间连接件固定在框架上，所述Y轴直线导轨模组滑动设置于第一中间连接件上，所述Y轴直线导轨模组驱动X轴直线导轨模组沿直线导轨运动；

所述直角连接件滑动设置于X轴直线导轨模组上，所述Z轴直线导轨模组沿竖直方向滑动设置于直角连接件上，所述Z轴直线导轨模组的底端设有光纤放大器、激光头和送粉器。

进一步的，所述框架的下方设有底板，所述底板上设有迷你工作台，所述迷你工作台设置在Z轴直线导轨模组的下方。

进一步的，还包括第二中间连接件，所述光纤放大器、激光头和送粉器通过第二中间连接件固定在Z轴直线导轨模组上。

进一步的，所述X轴直线导轨模组、Y轴直线导轨模组和Z轴直线导轨模组均包括电机、丝杆和滑杆，所述电机与丝杆连接，所述滑杆平行于丝杆设置。

进一步的，所述第一中间连接件包括彼此连接的连接板和滑块，所述连接板与框架连接，所述滑块内设有通孔，Y轴直线导轨模组的滑杆穿过所述通孔。

本实用新型的有益效果在于：通过X轴直线导轨模组、Y轴直线导轨模组、Z轴直线导轨模组的配合实现光纤放大器、激光头和送粉器沿X轴、Y轴和Z轴方向的运动，适用于各种不同的基体曲面轮廓跟随，能够对外形曲面变化不规则的基体进行处理。

附图说明

图1为本实用新型实施例激光再制造三维跟随装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例激光再制造三维跟随装置的结构示意图。

图3为图1中的A处放大图。

图4为图1中的B处放大图。

图5为图2中的C处放大图。

标号说明：

1、直线导轨；2、滑块；3、X轴直线导轨模组；4、Z轴直线导轨模组；5、Y轴直线导轨模组；6、直角连接件；7、3030c铝型材；8、90°角件；9、45°角件；10、铝板；11、迷你工作台；12、光纤放大器；13、激光头和送粉器；14、直角连接块；15、第二中间连接件；16、第一中间连接件。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本实用新型最关键的构思在于：通过X轴直线导轨模组、Y轴直线导轨模组、Z轴直线导轨模组的配合实现光纤放大器、激光头和送粉器沿X轴、Y轴和Z轴方向的运动，适用于各种不同的基体曲面轮廓跟随，能够对外形曲面变化不规则的基体进行处理。

请参照图1至图5，激光再制造三维跟随装置，包括框架、X轴直线导轨模组3、Y轴直线导轨模组5、Z轴直线导轨模组4、第一中间连接件16、直线导轨1和直角连接件6；

所述直线导轨设有两个且两直线导轨相互平行设置于水平面上，所述X轴直线导轨模组滑动设置于两直线导轨上；

所述Y轴直线导轨模组与X轴直线导轨模组垂直且Y轴直线导轨模组的一端与X轴导轨模组固定连接，所述第一中间连接件固定在框架上，所述Y轴直线导轨模组滑动设置于第一中间连接件上，所述Y轴直线导轨模组驱动X轴直线导轨模组沿直线导轨运动；

所述直角连接件滑动设置于X轴直线导轨模组上，所述Z轴直线导轨模组沿竖直方向滑动设置于直角连接件上，所述Z轴直线导轨模组的底端设有光纤放大器12、激光头和送粉器13。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：通过X轴直线导轨模组、Y轴直线导轨模组、Z轴直线导轨模组的配合实现光纤放大器、激光头和送粉器沿X轴、Y轴和Z轴方向的运动，适用于各种不同的基体曲面轮廓跟随，能够对外形曲面变化不规则的基体进行处理。

进一步的，所述框架的下方设有底板，所述底板上设有迷你工作台11，所述迷你工作台设置在Z轴直线导轨模组的下方。

进一步的，还包括第二中间连接件15，所述光纤放大器、激光头和送粉器通过第二中间连接件固定在Z轴直线导轨模组上。

进一步的，所述X轴直线导轨模组、Y轴直线导轨模组和Z轴直线导轨模组均包括电机、丝杆和滑杆，所述电机与丝杆连接，所述滑杆平行于丝杆设置。

进一步的，所述第一中间连接件包括彼此连接的连接板和滑块，所述连接板与框架连接，所述滑块内设有通孔，Y轴直线导轨模组的滑杆穿过所述通孔。

请参照图1至图5，本实用新型的实施例为：

激光再制造三维跟随装置，包括直线导轨1、滑块2、X轴直线导轨模组3、Z轴直线导轨模组4、Y轴直线导轨模组5，直角连接件6、3030c铝型材7、90°角件8、45°角件9、铝板10、迷你工作台11、光纤放大器12、模拟的激光头和送粉器13、直角连接块14、第二中间连接件15和第一中间连接件16。本装置借助龙门式结构的优点，通过3030c铝型材，把整体结构设计成一个整体尺寸为700mm×600mm×400mm的龙门式结构框架，见图1，保证本装置的稳定性和可靠性。由于直线导轨模组的运动精度较高，运动过程平稳，所以X、Y、Z三个方向的传动是通过步进电机驱动丝杆转动来实现的。其中Y轴和Z轴方向的传动方式跟X轴方向的传动方式不同，后者是把整个底座固定在装置上，由步进电机驱动间接带动滑块产生移动，从而实现X轴方向的传动，前者是把滑块通过第一中间连接件16固定在装置上，在步进电机的驱动下使整个底座产生位移，从而实现Y轴方向和Z轴方向的传动。为了保证运动过程中的平稳性，在Y向的铝型材上加上两组直线导轨，使Y轴直线导轨模组在运动过程中不发生卡顿现象。光纤放大器12和模拟的激光头和送粉器13通过第二中间连接件15固定在Z轴直线导轨模组的另一端，由步进电机的驱动间接实现其Z轴方向的上下运动。

综上所述，本实用新型提供的激光再制造三维跟随装置的有益效果在于：通过X轴直线导轨模组、Y轴直线导轨模组、Z轴直线导轨模组的配合实现光纤放大器、激光头和送粉器沿X轴、Y轴和Z轴方向的运动，适用于各种不同的基体曲面轮廓跟随，能够对外形曲面变化不规则的基体进行处理。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。