专利名称：一种激光熔覆系统的送丝装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及激光熔覆系统的辅助设备技术领域，特别涉及 一种激光熔覆系统的送丝装置。
技术背景
激光加工机床在对工件的表面进行激光熔覆处理时，需要添加 金属粉末或金属丝。
目前，使用的熔覆材料为金属丝时，熔覆用的金属丝一般都是 由操作人员进行人工手动送进，因此，不仅操作人员的劳动强度大， 而且送丝角度和送丝速度难于掌握，金属丝的送进方向难于对准聚 焦镜的焦点，以致直接影响工件表面激光熔覆处理的质量。
由于手工送丝存在上述缺陷，故而目前的激光熔覆系统的送料 机构大多使用送粉机构，因为熔融粉末的激光功率要求较低。但送 粉机构存在着送粉量难以精确控制，金属粉末利用率低的问题，使 得通过熔覆而沉积成型的三维零件表面粗糙，尺寸精度低，而且费 用高
实用新型内容
-
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种激光熔 覆系统的送丝装置，该送丝装置能实现送料的精确控制，以提高零 件的加工精度，提高原材料的利用率，降低成本。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案 一种激光熔覆系统的送丝装置，它包括支架和送丝嘴，所述支 架内设置有夹送辊轮对，所述夹送辊轮对的主动轮与一电机的输出 轴连接，该电机固设在所述支架上；所述电机为步进电机，该步进
电机与激光熔覆系统的控制器连接；所述送丝嘴通过一三维调节器
与所述支架连接。
其中，所述支架内还设置有辅助轮，所述辅助轮设置在所述夹 送辊轮对与支架的进丝端之间。
其中，所述夹送辊轮对的从动轮枢接在一从动轮调节器上；所 述从动轮调节器包括一调节杆和一调节螺栓；所述调节杆铰接在支 架内，从动轮枢接在调节杆上靠近自由端处；所述调节螺栓螺接在 支架上，调节螺栓的前端顶抵所述调节杆的自由端。
其中，所述夹送辊轮对的主动轮的周缘面上开设有夹丝槽，所 述从动轮周缘面上对应主动轮夹丝槽的位置亦开设有夹丝槽。 进一步地，所述夹丝槽槽壁内设置有防滑纹。 其中，所述电机与主动轮之间设置有减速装置。 其中，所述送丝嘴铰接在所述三维调节器前端。 其中，所述支架的进丝端与收巻有金属丝的丝盘之间，以及支 架的出丝端与送丝嘴之间均设有导管。
其中，所述送丝嘴上设有用来输送激光熔覆工艺所需保护气体 的保护气喷嘴。
其中，所述支架上设置有将支架固接至激光熔覆系统机架的连接装置。
本实用新型有益效果为本实用新型包括支架和送丝嘴，所述 支架内设置有夹送辊轮对，所述夹送辊轮对的主动轮与一电机的输 出轴连接，该电机固设在所述支架上；所述电机为步进电机，该步 进电机与激光熔覆系统的控制器连接；所述送丝嘴通过一三维调节 器与所述支架连接；将金属丝从丝盘上引出，通过夹送辊轮对夹送 至送丝嘴，并从送丝嘴前端导出至熔覆区域；本实用新型通过所述 三维调节器精确控制送丝嘴的送丝方向，通过与控制器连接的步进 电机精确控制夹送辊轮对的送丝速度和送丝节奏，从而实现对送料 的精确控制，提高了零件的加工精度，提高了原材料的利用率，降 低了加工成本。
附图1是本实用新型的正面结构示意图； 附图2是本实用新型的背面结构示意附图3是本实用新型安装在激光熔覆系统的机架上的示意图;. 附图4是本实用新型夹送辊轮对的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明，见附图1和附图2 所示，这是本实用新型的较佳实施方式； 一种激光熔覆系统的送丝 装置，它包括支架2和送丝嘴6，所述支架2内设置有夹送辊轮对， 所述夹送辊轮对的主动轮31与一电机8的输出轴连接，该电机8固 设在所述支架2上；所述电机8为步进电机，该步进电机8与激光熔覆系统的控制器连接；所述送丝嘴6通过一三维调节器5与所述 支架2连接。
其中，本实施例所述的控制器采用多轴运动控制卡(即Program Multiple Axises Controller,以下简称PMAC);在计算机上先设计 好待加工的CAD模型，然后对该CAD模型按设定的厚度进行分层处 理，然后把每个层片的轮廓数据转换为PMAC的控制指令，PMAC按指 令控制激光熔覆系统的工作台11的三维运动，同时控制送丝装置步 进电机8的转动。通过熔融金属丝10 —层层的沉积最后形成一个三 维的零件。送丝装置送丝的位置精度由三维调节器5保证，送丝速 度的精度由PMAC控制步进电机8保证。
其中，本实施例所述的三维调节器5由X轴调节器5a、 Y轴调 节器5c和Z轴调节器5b组成；所述的X轴调节器5a、 Y轴调节器 5c和Z轴调节器5b均由一对滑动副和一个用于控制滑动副相对滑动 的调节螺杆组成;所述Y轴调节器5c的滑动副分别与X轴调节器5a 的滑动副，以及Z轴调节器5b的滑动副固接；使用时通过拧动各个 调节螺杆，调节与之对应的滑动副的相对位置，从而实现X、 Y、 Z 三维空间位置的调节。当然，三维调节技术属于成熟的现有技术， 只要能实现三维空间位置的精确调节，本实用新型也可以采用其它 结构的三维调节器5。
见附图1所示，本实施例所述支架2内还设置有辅助轮4，所述 辅助轮4设置在所述夹送辊轮对与支架2的进丝端之间。金属丝10 在使用前一般盘绕成盘状而收巻于丝盘13内，当金属丝10从丝盘13上拉出，经支架2的进丝端导入后，先绕过辅助轮4的周缘，再 通过夹送辊轮对的夹送，然后从支架2的出丝端导出，金属丝10在 支架2内绕过辅助轮4和夹送辊轮对时，其轨迹呈"S"形，使得金 属丝10绷紧，从而起到校直金属丝10的作用，同时还能通过 金属丝10的"S"形弯曲而消减了金属丝10绕着丝盘13的回 复力。辅助轮4取代传统的校直机构，简化了本实用新型的机 构。
其中，所述夹送辊轮对的从动轮32枢接在一从动轮调节器上； 所述从动轮调节器包括一调节杆71和一调节螺栓72;所述调节杆 71铰接在支架2内，从动轮32枢接在调节杆71上靠近自由端处； 所述调节螺栓72螺接在支架2上，调节螺栓72的前端顶抵所述调 节杆71的自由端。拧动所述调节螺栓72，调节杆71由于其自由端 受调节螺栓72的抵压而绕铰链转动，从而调节枢接于其上的从动轮 32相对主动轮31的距离；这样可以调节所述夹送辊轮对对金属丝 IO的夹紧程度，同时，当该夹送辊轮对夹送不同截面直径的金属丝 10时，也可以通过调节所述从动轮调节器的调节螺栓72，从而实现 对不同尺寸金属丝10的夹送，进一步增强了本实用新型的适用范围。
见附图4所示，所述夹送辊轮S的主动轮31的周缘面上开设有 夹丝槽33，所述从动轮32周缘面上对应主动轮31夹丝槽33的位置 亦开设有夹丝槽33;该夹丝槽33可以保护金属丝10在被夹送时不 至于被压坏，同吋，由于夹送时，金属丝10与夹丝槽33的槽壁接 触，增大了与夹送辊轮对的接触面积，从而在相同的夹紧力下增加
8了送丝的摩擦力。
进一步地，本实施例在所述夹丝槽33槽壁内设置有防滑纹，这 提高了所述槽壁的摩擦系数，进一步增大了送丝的摩擦力。
见附图2所示，本实施例所述电机8与主动轮31之间设置有减 速装置9。
其中，所述送丝嘴6铰接在所述三维调节器5前端，这样，送 丝嘴6可绕三维调节器5的前端转动，从而调节送丝的角度，而上 述的三维调节器5主要用于精确控制送丝嘴6的空间定位。本实施 例还可以在所述三维调节器5上更换不同内径的送丝嘴6，以满足不 同型号金属丝10的送丝需要。
其中，所述支架2的进丝端与收巻有金属丝10的丝盘13之间， 以及支架2的出丝端与送丝嘴6之间均设有导管14;所述导管14 的作用在于限制和改变金属丝10的前进方向。本实施例所述导管14 的材料采用聚四氟乙烯，导管14的内径比金属丝10直径大 0. 5-1. 0mm。
见附图1所示，所述送丝嘴6上设有用来输送激光熔覆工艺所 需保护气体的保护气喷嘴15。该保护气喷嘴15亦与所述的控制器连 接，控制器控制工作台11和步进电机8的同时，也相应地控制保护 气喷嘴15的通断。 其中，所述支架2上设置有将支架2固接至激光熔覆系统机架1 的连接装置；这个连接装置可以是螺接装置，也可以是卡接装置或 其它装置，只要能将本实用新型固接至激光熔覆系统的机架1上即可。
见附图3所示，本实用新型通过所述的连接装置固定在激光熔 覆系统的机架l上，并通过调节所述三维调节器5，使得送丝嘴6 精确地对准激光系统通过镜筒12在工作台11上形成的焦点处； 机架1上枢接有丝盘13，在使用时，将金属丝10从丝盘13上拉出， 经过所述导管14进入所述支架2;金属丝10在支架2内经过辅助轮 4和夹送辊轮对，被校直拉紧的同时，通过所述主动轮31，获得步 进电机8提供的送进动力；金属丝10从支架2的出丝端导出后，经 导管14进入送丝嘴6，并从送丝嘴6的前端伸出，被从镜筒12下 端射出的激光加热融化而堆积成三维零件。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型 专利申请范還所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均 包括于本实用新型专利申请范围内。
权利要求1、一种激光熔覆系统的送丝装置，它包括支架(2)和送丝嘴(6)，所述支架(2)内设置有夹送辊轮对，所述夹送辊轮对的主动轮(31)与一电机(8)的输出轴连接，该电机(8)固设在所述支架(2)上；其特征在于所述电机(8)为步进电机，该步进电机(8)与激光熔覆系统的控制器连接；所述送丝嘴(6)通过一三维调节器(5)与所述支架(2)连接。
2、 根据权利要求1所述的一种激光熔覆系统的送丝装置，其特 征在于所述支架(2)内还设置有辅助轮(4)，所述辅助轮(4) 设置在所述夹送辊轮对与支架(2)的进丝端之间。
3、 根据权利要求2所述的一种激光熔覆系统的送丝装置，其特 征在于所述夹送辊轮对的从动轮(32)枢接在一从动轮调节器上； 所述从动轮调节器包括一调节杆(71)和一调节螺栓(72);所述调 节杆(71)铰接在支架(2)内，从动轮(32)枢接在调节杆(71) 上靠近自由端处；所述调节螺栓(72)螺接在支架(2)上，调节螺 栓(72)的前端顶抵所述调节杆(71)的自由端。
4、 根据权利要求3所述的一种激光熔覆系统的送丝装置，其特 征在于所述夹送辊轮对的主动轮(31)的周缘面上开设有夹丝槽(33)，所述从动轮(32)周缘面上对应主动轮(31)夹丝槽(33) 的位置亦开设有夹丝槽(33)。
5、 根据权利要求4所述的一种激光熔覆系统的送丝装置，其特征在于所述夹丝槽(33)槽壁内设置有防滑纹。
6、 根据权利要求5所述的一种激光熔覆系统的送丝装置，其特征在于所述电机(8)与主动轮(31)之间设置有减速装置(9)。
7、 根据权利要求1 6任意一项所述的一种激光熔覆系统的送丝装置，其特征在于所述送丝嘴(6)铰接在所述三维调节器(5)刖顿。
8、 根据权利要求7所述的一种激光熔覆系统的送丝装置，其特 征在于所述支架(2)的进丝端与收巻有金属丝的丝盘之间，以及 支架(2)的出丝端与送丝嘴(6)之间均设有导管(14)。
9、 根据权利要求8所述的一种激光熔覆系统的送丝装置，其特征在于所述送丝嘴(6)上设有用来输送激光熔覆工艺所需保护气体的保护气喷嘴(15)。
10、 根据权利要求9所述的一种激光熔覆系统的送丝装置，其 特征在于所述支架(2)上设置有将支架(2)固接至激光熔覆系 统机架的连接装置。
专利摘要本实用新型涉及激光熔覆系统的辅助设备技术领域，特别涉及一种激光熔覆系统的送丝装置；它包括支架和送丝嘴，支架内设置有夹送辊轮对，夹送辊轮对的主动轮与一步进电机连接，步进电机与激光熔覆系统的控制器连接；送丝嘴通过一三维调节器与支架连接；使用时，金属丝从丝盘上引出，通过夹送辊轮对夹送至送丝嘴，并从送丝嘴前端导出至熔覆区域；本实用新型通过三维调节器精确控制送丝嘴的送丝方向，通过与控制器连接的步进电机精确控制夹送辊轮对的送丝速度和送丝节奏，从而实现对送料的精确控制，提高了零件的加工精度，提高了原材料的利用率，降低了加工成本。
文档编号B23K26/34GK201390782SQ20092005279
公开日2010年1月27日 申请日期2009年3月17日 优先权日2009年3月17日
发明者库 四 申请人:东莞理工学院