专利名称：激光熔覆侧向送粉加工头的制作方法
技术领域：
本发明属于激光加工设备领域，具体涉及ー种激光熔覆侧向送粉加工头。
背景技术：
激光加工技术是利用高能量密度激光束对材料进行非接触式加工的一类先进加エ方法的总称。激光熔覆是发展较为活跃的激光加工技术之一，其原理是利用铺粉或送粉的方法在基材表面预置金属粉末，并使高能激光束聚 焦在基材表面，聚焦激光束辐照基材表面的金属粉末，焦点位置的金属粉末和基材表面薄层发生熔化，形成一定形状和大小的熔池，当激光束焦点以一定速度按预定轨迹运动，激光束移开后的熔池迅速凝固，从而在基材表面激光束扫过的区域熔覆上ー层具有特殊物理、化学或力学性能的金属涂层。所谓金属粉末激光成形技术就是将激光熔覆技术与快速成形技术相结合，以金属粉末为原料，采用高功率激光熔覆技术，利用快速成形分层制造思想，以单层选区熔化和层层堆叠的组合形式制造出金属零件。目前，激光熔覆技术按照金属粉末送给的方式主要有三种方法铺粉法、同轴送粉法和侧向送粉法。其中，侧向送粉法激光熔覆加工系统主要包括激光器、光路系统、送粉器、数控加工机床和加工头等，为了实现加工过程中的同步送粉，其中加工头内一般包含一个金属粉末送给装置。金属粉末送给装置一般是相对激光筒固定的安装连接方式，即加工过程中粉末束与激光束之间的夹角是固定的，要调整该夹角需要将二者拆卸开并重新调整后再安装起来，调整很不方便，也不能在加工过程中调整。专利号为200710159206.9的中国发明专利《ー种金属粉末激光成形系统的金属粉末送给装置》中公开了ー种应用垂直送粉法的金属粉末送给装置。该金属粉末送给装置采用侧向激光和垂直送粉的方式，其包括可摆动侧向激光筒、激光筒、平行四边形机构、粉末喷嘴支撑件及垂直粉末喷嘴等，蜗轮蜗杆传动机构带动可摆动侧向激光筒旋转，同时平行四边形机构带动垂直粉末喷嘴支撑件上下移动，从而调整侧向激光筒发出的聚焦激光束与垂直粉末喷嘴发出的聚焦粉末束之间的夹角，而平行四边形机构保证了可摆动侧向激光筒发出的聚焦激光束与垂直粉末喷嘴发出的聚焦粉末束始終重合于汇聚点，该加工方式可以简称为侧向激光、垂直送粉方式。但是，这种金属粉末送给装置在调整侧向激光筒发出的聚焦激光束与垂直粉末喷嘴发出的聚焦粉末束之间的夹角过程中，没有考虑聚焦激光束与聚焦粉末束的汇聚点相对エ件的位置变化。实际上，在调整过程中，一方面，激光束相对エ件表面的入射角会随着可摆动侧向激光筒的旋转而发生变化，原本是圆形或方形的光束截面光斑形状将随着激光束相对エ件表面的入射角的减小而畸变为椭圆或矩形，从而使得エ件表面的光束能量分散、分布不均匀，影响激光熔覆的粉末利用效率，甚至会由于能量密度不足而无法熔化成形，而且畸变量的变化会使单道熔覆线宽不均匀，多道熔覆的搭接部分成形质量差；另ー方面，聚焦激光束与聚焦粉末束的汇聚点(也是激光束焦点)会随着可摆动侧向激光筒旋转而发生空间位置变化，即相对于エ件表面会有位置变化，具体的说，在高度方向上，该汇聚点(也是激光束焦点)随着可摆动侧向激光筒旋转会离开エ件表面或落人工件表面以下，在水平面方向上，该汇聚点(也是激光束焦点)在エ件表面的位置也会发生偏移，该水平偏移不是由数控编程通过エ件相对加工头的整体相对运动来实现的。由于激光熔覆是ー种表面加工技术，因此这种汇聚点(也是激光束焦点)相对加工エ件表面的空间位置变化，尤其是激光束焦点离开エ件表面的情况，对于激光熔覆エ艺过程来说是不允许的。工程应用中，必须利用工作台带动エ件运动，使得在调整侧向激光筒发出的聚焦激光束与垂直粉末喷嘴发出的聚焦粉末束之间的夹角时，汇聚点(也是激光束焦点)相对加工エ件表面的高度位置保持不变，水平位置按照预定编程轨迹运动，而这要求工作台的三维运动与蜗轮蜗杆传动机构带动可摆动侧向激光筒的旋转运动协调一致，这从多轴数控运动控制的角度来说是很难实现的。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种激光熔覆侧向送粉加工头，该激光熔覆侧向送粉加工头采用垂直激光、侧向送粉加工方式，既可以有效调整聚焦激光束与粉末喷嘴发出的聚焦粉末束之间的空间夹角，又不会发生光束截面光斑形状畸变的问题，极大筒化了对工作台协调运动的控制技术要求。 本发明是通过如下技术方案实现的一种激光熔覆侧向送粉加工头，包括激光筒、粉末喷嘴和粉末喷嘴夹持机构，其特征在干，所述激光筒为空心筒状结构，激光筒上设置有ー激光入射口和一激光出射ロ，激光筒内安装有导光光路，导光光路使入射激光束变换为聚焦激光束输出；所述粉末喷嘴夹持机构包括一支撑臂和一平行连杆机构，所述支撑臂呈コ字形状，包括上支臂、下支臂和连接上支臂与下支臂的支臂连接件，上支臂支撑安装在激光筒的外筒壁上；所述平行连杆机构包括主动杆、上被动杆、下被动杆、联动杆、夹持杆和驱动单元，联动杆位于主动杆和夹持杆之间，下被动杆位于上被动杆与支撑臂的下支臂之间；主动杆与支撑臂的下支臂铰接于第一铰接点，主动杆与上被动杆铰接于第二铰接点，联动杆与支撑臂的下支臂铰接于第三铰接点，联动杆与上被动杆铰接于第四铰接点；下被动杆与主动杆铰接于第五铰接点，下被动杆与联动杆铰接于第六铰接点，夹持杆与上被动杆接于第七铰接点，夹持杆与下被动杆接于第八铰接点；第ー铰接点、第二铰接点和第五铰接点共线，第三铰接点、第四铰接点和第六铰接点共线，第二铰接点、第四铰接点和第七铰接点共线，第五铰接点、第六铰接点和第八铰接点共线；第二铰接点与第七铰接点的连线、第五铰接点与第八铰接点的连线、第一铰接点与第三铰接点的连线相互平行，第一铰接点与第二铰接点的连线、第三铰接点与第四铰接点的连线、第七铰接点与第八铰接点的连线相互平行；第七铰接点与第八铰接点的连线的延长线和第一铰接点与第三铰接点的连线的延长线相交于第一顶点；驱动单元与主动杆连接，用于推动主动杆绕第一铰接点转动；所述粉末喷嘴安装在夹持杆上，粉末喷嘴具有一个或多个锥型粉末通道，用于将外部送粉器供给的金属粉末喷射出来并汇聚；激光筒发出的聚焦激光束的焦点、粉末喷嘴喷出的粉末束的汇聚点和第一顶点三点重合。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果(I)将本发明所述的激光熔覆侧向送粉加工头固定安装在数控机床上，调整并保持激光筒的激光束出射方向与エ件表面垂直，并且激光束的焦点恰好位于エ件表面上，聚焦激光束的焦点和粉末喷嘴喷出粉末束的汇聚点重合于エ件表面上的一点；加工时，激光束的能量使得金属粉末和エ件表面薄层发生熔化，形成局部熔池(熔覆点)，通过数控机床的运动，使得エ件和激光加工头发生相对运动，熔覆点在エ件表面的运动轨迹形成金属粉末熔覆层，如此可实现垂直激光、侧向送粉的加工方式。与侧向激光、垂直送粉的方式相比，本发明的激光筒相对加工エ件是垂直固定安装的，加工过程中激光束相对エ件表面的入射姿态和聚焦高度保持固定不变，即激光束相对エ件表面的入射角保持垂直入射，并且始终保持激光束的聚焦焦点在エ件表面上，因此不会出现光斑形状畸变的问题，从而使得エ件表面的光束能量分布均匀，提高激光熔覆的粉末利用效率和成形质量。(2)本发明所述的粉末喷嘴夹持机构通过一平行四边形连杆结构来夹持粉末喷嘴，驱动单元推动平行四边形连杆结构的主动杆绕其转动轴旋转，使得平行四边形结构发生变形运动，被夹持的粉末喷嘴与平行四边形结构联动，使得粉末喷嘴喷出的粉末束与垂直激光束之间的夹角发生改变，但平行四边形结构的运动特性保证了粉末喷嘴喷出粉末束的汇聚点保持不变，始终与激光束的焦点重合在加工エ件表面上。与侧向激光、垂直送粉的方式相比，本发明通过ー驱动单元驱动主动杆转动，即可进行聚焦激光束与聚焦粉末束之 间空间夹角的有效调整，调整的过程中能够始终保持激光束的焦点和喷出粉末束的汇聚点重合并位于エ件表面上，从而大大筒化了对工作台协调运动的控制技术要求。(3)本发明的激光筒相对加工エ件垂直安装，加工过程中激光束相对エ件表面的入射姿态和聚焦高度是保持固定不变的，因此当被夹持的粉末喷嘴与平行四边形结构联动，使得粉末喷嘴喷出粉末束与垂直激光束之间的夹角发生改变时，粉末束相对エ件表面的入射角也发生相应的改变。一方面，解决了其他侧向送粉法采用粉末喷嘴相对激光筒固定连接安装而导致粉末束与エ件之间的入射夹角不易调整的问题；另ー方面，也解决了采用侧向激光、垂直送粉方式导致粉末束与エ件之间保持垂直入射角度不变的缺陷，本发明则可以方便地改变粉末束与エ件之间的入射夹角，亦即粉末束进入激光熔覆熔池的入射角，使得可以根据实际加工エ艺參数，如送粉量、送粉气流大小等參数，将粉末束与激光束之间的夹角方便的调节到最佳位置，从而提高了エ艺參数调整的简易、柔性化程度，还提供了根据加工过程实际情况自动调整该夹角以实现更好激光熔覆成形质量的可行性。本发明的进ー步设置在于所述激光筒的外壁上设置有导轨运动副、齿轮齿圈传动机构和驱动电机，其中导轨运动副为上、下两个，均围绕激光筒一周布置，齿轮齿圈传动机构围绕激光筒一周布置，与激光筒同心固定连接；导轨运动副中的滑块与上支臂固定连接；齿轮齿圈传动机构中的齿轮与上支臂固定连接，齿圈与齿轮啮合连接，驱动电机固定安装在上支臂上，驱动电机与齿轮相连，用于驱动齿轮沿齿圈运动。所述粉末喷嘴夹持机构中的支撑臂通过上下两个导轨运动副支撑安装在激光筒上，齿轮齿圈传动机构带动支撑臂绕着激光筒外圆周做旋转运动，被夹持在粉末喷嘴夹持机构上的粉末喷嘴也随之绕着激光筒外圆周做旋转运动，即公转运动。该公转运动的有益效果在干，当通过数控机床的运动使得エ件和该激光加工头之间发生相对位移，从而激光熔覆熔池在エ件表面的行进运动轨迹形成金属粉末熔覆层的过程中，粉末喷嘴绕着激光筒外圆周的旋转运动可以任意改变粉末束入射方向与激光熔覆熔池行进速度方向之间的空间夹角，从而很方便地根据实际加工エ艺參数，如激光熔覆行进速度、送粉量、送粉气流大小等參数，将粉末束进入激光熔覆熔池的空间夹角方便的调节到最佳角度，使激光熔覆的成形质量更好；另外，还可以通过数控编程控制实现在进行曲线轨迹的激光熔覆时，粉末束始终以固定空间角度进入激光熔覆熔池，这对于曲线轨迹的激光熔覆来说是十分理想的，有利于保证曲线轨迹激光熔覆质量的稳定性。同时，本发明中粉末喷嘴做公转运动的同吋，激光筒固定不动，从而能够保持光路系统始终不动，減少了激光光路不必要的附加运动，进一歩的保证了激光光束的稳定性和成形质量。本发明的进ー步设置在于激光筒的激光入射ロ设置在激光筒的侧壁上。与激光束从激光筒顶部入射的方式相比，激光从侧面入射可以压缩激光光路的传输距离，減少激光束在传输过程中的能量损失。本发明的进ー步设置在于所述驱动单元为一电动伸缩杆，电动伸缩杆的固定端 铰接安装在支撑臂上，电动伸缩杆的伸縮端固定安装在主动杆上。如此设置，通过电动伸縮杆的伸缩运动，即可带动主动杆绕其转轴做旋转运动，从而实现对主动杆转角调节的自动控制，当然本发明不局限于此，所述驱动単元还可为ー汽缸，或者采用手动调节等方式来调节主动杆的转角。本发明的进ー步设置在于所述平行连杆机构为两套，两套平行连杆机构通过多个连杆连接；所述粉末喷嘴安装在两个夹持杆之间。如此设置，可使得平行连杆机构运行更平稳。本发明的进ー步设置在于所述粉末喷嘴与夹持杆为一体结构。如此设置，可使得平行连杆机构的结构简化。
图I为本发明所述激光熔覆侧向送粉加工头的结构图；图2为粉末喷嘴夹持机构的结构图；图中各标号的含义如下激光筒-1，粉末喷嘴-2，支撑臂-3，主动杆-5，上被动杆-6，下被动杆_7，夹持杆-8，联动杆_9，聚焦激光束-10，第一顶点-11，激光出射ロ -12，粉末束-13，齿圈-14，导轨运动副-15，齿轮-16，驱动电机-17，激光入射ロ -18，电动伸缩杆-19，上支臂-31，下支臂-32，连接件-33，第一铰接点-21，第二铰接点-22，第三铰接点_23，第四铰接点-24，第五铰接点-25，第六铰接点-26，第七铰接点-27，第八铰接点-28。
具体实施例方式本实施方式是针对粉末喷嘴既能做自转运动，又能做公转运动的实施例，下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进ー步详细的说明。如图1、2所示，本发明提供了一种激光熔覆侧向送粉加工头，包括激光筒I、粉末喷嘴2和粉末喷嘴夹持机构。所述激光筒I为空心筒状结构，激光筒I上设置有ー激光入射ロ 18和一激光出射ロ 12，激光筒I内安装有导光光路(图中未示出)，导光光路使从激光入射ロ 18侧面入射的激光束变换为垂直向下出射的聚焦聚焦激光束10输出。粉末喷嘴夹持机构包括一支撑臂3和一平行连杆机构，支撑臂3支撑安装在激光筒I上，所述支撑臂3呈コ字形状，包括上支臂31、下支臂32和连接上支臂31与下支臂32的支臂连接件33，上支臂31支撑安装在激光筒I的外筒壁上；下支臂32与平行连杆机构相连。所述平行连杆机构包括主动杆5、上被动杆6、下被动杆7、联动杆9、夹持杆8和驱动単元，联动杆9位于主动杆5和夹持杆8之间，下被动杆7位于上被动杆6与下支臂32之间；主动杆5与下支臂32铰接于第一铰接点21，主动杆5与上被动杆6铰接于第二铰接点22，联动杆9与下支臂32铰接于第三铰接点23，联动杆9与上被动杆6铰接于第四铰接点24 ;下被动杆7与主动杆5铰接于第五铰接点25，下被动杆7与联动杆9铰接于第六铰接点26，夹持杆8与上被动杆6接于第七铰接点27，夹持杆8与下被动杆7接于第八铰接点27 ;第ー铰接点21、第二铰接点22和第五铰接点25共线，第三铰接点23、第四铰接点24和第六铰接点26共线，第二铰接点22、第四铰接点24和第七铰接点27共线，第五铰接点25、第六铰接点26和第八铰接点28共线；第ニ铰接点22与第七铰接点27的连线、第五铰接点
25与第八铰接点28的连线、第一铰接点21与第三铰接点23的连线相互平行，第一铰接点21与第二铰接点22的连线、第三铰接点23与第四铰接点24的连线、第七铰接点27与第八铰接点28的连线相互平行；第七铰接点27与第八铰接点28的连线和第一铰接点21与第三铰接点23的连线不相交，两者的延长线相交于第一顶点11 ;具体的讲，即图I中的A、B、C、D四点组成一平行四边形，B、E、G、H四点组成一平行四边形，B、D、E、F四点组成一平行四边形，A、C、E、F四点组成一平行四边形，线段AC与线段GH不相交，两者延长线相交与点
I。驱动单元与主动杆5连接；用于推动主动杆5绕第一铰接点21转动，以使平行四边形结构发生变形运动。其中上述的各部件铰接可通过ー转轴或者销钉等连接方式实现，所述粉末喷嘴2安装在夹持杆8上，比如可通过铆钉安装在夹持杆8上，以实现两者之间的刚性连接，粉末喷嘴2与夹持杆8联动。粉末喷嘴2具有一个或多个锥型粉末通道，作用是将外部送粉器供给的金属粉末喷射出来，锥型粉末通道使得喷射出的金属粉末束13发生汇聚。本发明要根据粉末喷嘴2的送粉量、送粉气流大小等參数，设计粉末喷嘴
2在夹持杆8上的安装位置，使得粉末喷嘴2喷出的粉末束的汇聚点恰好位于第一顶点11，同时通过设计支撑臂的尺寸大小保证激光筒发出的聚焦激光束10的焦点也恰好位于第一顶点11，即激光筒I发出的聚焦激光束10的焦点、粉末喷嘴2喷出的粉末束的汇聚点和第ー顶点11三点重合，本发明中支撑臂呈コ字形状，由上支臂、下支臂和连接上支臂与下支臂的支臂连接件组成，在平行连杆机构尺寸及平行连杆机构与下支臂的铰接点确定后，第ー顶点11相对下支臂的位置就固定了，因此对于不同的激光束焦点位置，只需要合理设计上支臂、下支臂和支臂连接件的具体尺寸大小就可以使聚焦激光束10的焦点、粉末喷嘴2喷出的粉末束的汇聚点和第一顶点11三点重合。为了使平行连杆机构的结构更加简便，粉末喷嘴2可以与夹持杆8为一体结构，SP粉末喷嘴2分别与上被动杆6和下被动杆7铰接。本实施例中与主动杆5相连的驱动单元为ー电动伸缩杆19，电动伸缩杆19的固定端铰接安装在下支臂32上，电动伸缩杆19的伸縮端固定安装在主动杆5上。电动伸缩杆19做伸縮运动，即可带动主动杆5绕第一铰接点21做旋转运动，根据平行连杆结构中多个平行四边形的约束特性，第一顶点11的位置为平行连杆机构中的ー个固定顶点，其位置不 随着主动杆5的运动而改变，因此由夹持杆8夹持的粉末喷嘴2与主动杆5联动的同时，粉末喷嘴2喷出的粉末束13的汇聚点始终不变；从而使得粉末喷嘴2喷出的粉末束13与垂直聚焦激光束10之间的夹角发生改变。
为了使平行连杆机构运行更平稳，所述平行连杆机构可以为两套，两套平行连杆机构通过多个连杆连接；所述粉末喷嘴2安装在两个夹持杆8之间。为了使粉末喷嘴能够绕着激光筒外圆周做旋转运动，本发明所述激光筒I的外圆周上设置有导轨运动副15、一个齿轮齿圈传动机构和ー个驱动电机17,其中导轨运动副15为上、下两个，均围绕激光筒I 一周布置，齿轮齿圈传动机构与激光筒I同心固定连接，围绕激光筒I 一周布置；导轨运动副15中的滑块与上支臂31固定连接；齿轮齿圈传动机构包括ー齿轮16和ー齿圈14，齿轮16通过轴承固定安装在上支臂31上，齿圈14与齿轮16啮合连接，驱动电机17固定安装在上支臂31上，驱动电机17与齿轮16相连，用于驱动齿轮16沿齿圈14运动。两个导轨运动副15起到支撑支撑臂3的作用，并同时为支撑臂3的旋转运动提供运动轨迹。驱动电机17驱动齿轮16转动，齿圈15与齿轮16啮合传动，由于齿圈15与激光筒I固定不动，所以齿轮16带动支撑臂3绕着齿圈15做旋转运动，支撑臂3做旋转运动 的同时，带动平行连杆机构和粉末喷嘴2 —同运动，从而实现了粉末喷嘴绕着激光筒外圆周做旋转运动的功能，即公转运动。本发明所述激光熔覆侧向送粉加工头的工作过程为将激光熔覆侧向送粉加工头固定安装在数控机床上，调整并保持激光筒I的出射聚焦激光束10与エ件表面垂直，并且聚焦激光束10的焦点恰好位于エ件表面上；启动电动伸缩杆19，电动伸缩杆19做伸缩运动的同时，带动主动杆5绕第一铰接点21做旋转运动，主动杆5带动粉末喷嘴2转动，多个平行四边形结构均发生变形，即可进行聚焦聚焦激光束10与聚焦粉末束13之间空间夹角的调整；启动驱动电机17，驱动电机17驱动齿轮16转动，齿圈15与齿轮16啮合传动，齿轮16带动支撑臂3做旋转运动，支撑臂3做旋转运动的同时，带动粉末喷嘴2做绕着激光筒I的公转运动，即可进行粉末束13入射方向与激光熔覆熔池行进速度方向之间的夹角的调整；聚焦激光束10的能量使得金属粉末和エ件表面薄层发生熔化，形成局部熔池，通过数控机床的运动，使得エ件和激光加工头发生相对运动，熔覆点在エ件表面的运动轨迹形成金属粉末熔覆层。以上所述为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的等同变化，皆应属本发明的保护范围。
权利要求
1.一种激光熔覆侧向送粉加工头，包括激光筒、粉末喷嘴和粉末喷嘴夹持机构，其特征在于，所述激光筒为空心筒状结构，激光筒上设置有ー激光入射口和一激光出射ロ，激光筒内安装有导光光路，导光光路使入射激光束变换为聚焦激光束输出； 所述粉末喷嘴夹持机构包括一支撑臂和一平行连杆机构，所述支撑臂呈コ字形状，包括上支臂、下支臂和连接上支臂与下支臂的支臂连接件，上支臂支撑安装在激光筒的外筒壁上； 所述平行连杆机构包括主动杆、上被动杆、下被动杆、联动杆、夹持杆和驱动单元，联动杆位于主动杆和夹持杆之间，下被动杆位于上被动杆与支撑臂的下支臂之间；主动杆与支撑臂的下支臂铰接于第一铰接点，主动杆与上被动杆铰接于第二铰接点，联动杆与支撑臂的下支臂铰接于第三铰接点，联动杆与上被动杆铰接于第四铰接点；下被动杆与主动杆铰接于第五铰接点，下被动杆与联动杆铰接于第六铰接点，夹持杆与上被动杆接于第七铰接点，夹持杆与下被动杆接于第八铰接点；第ー铰接点、第二铰接点和第五铰接点共线，第三铰接点、第四铰接点和第六铰接点共线，第二铰接点、第四铰接点和第七铰接点共线，第五铰接点、第六铰接点和第八铰接点共线；第二铰接点与第七铰接点的连线、第五铰接点与第八铰接点的连线、第一铰接点与第三铰接点的连线相互平行，第一铰接点与第二铰接点的连线、第三铰接点与第四铰接点的连线、第七铰接点与第八铰接点的连线相互平行；第七铰接点与第八铰接点的连线的延长线和第一铰接点与第三铰接点的连线的延长线相交于第ー顶点；驱动单元与主动杆连接，用于推动主动杆绕第一铰接点转动； 所述粉末喷嘴安装在夹持杆上，粉末喷嘴具有一个或多个锥型粉末通道，用于将外部送粉器供给的金属粉末喷射出来并汇聚；激光筒发出的聚焦激光束的焦点、粉末喷嘴喷出的粉末束的汇聚点和第一顶点三点重合。
2.根据权利要求I所述的激光熔覆侧向送粉加工头，其特征在于，所述激光筒的外壁上设置有导轨运动副、齿轮齿圈传动机构和驱动电机，所述导轨运动副为上、下两个，均围绕激光筒一周布置；齿轮齿圈传动机构围绕激光筒一周布置，与激光筒同心固定连接 ’导轨运动副中的滑块与上支臂固定连接；齿轮齿圈传动机构中的齿轮与上支臂固定连接，齿圈与齿轮啮合连接，驱动电机固定安装在上支臂上，驱动电机与齿轮相连，用于驱动齿轮沿齿圈运动。
3.根据权利要求2所述的激光熔覆侧向送粉加工头，其特征在于，激光入射ロ设置在激光筒的侧壁上。
4.根据权利要求I所述的激光熔覆侧向送粉加工头，其特征在于，所述驱动单元为一电动伸缩杆，电动伸缩杆的固定端铰接安装在下支臂上，电动伸缩杆的伸縮端固定安装在主动杆上。
5.根据权利要求4所述的激光熔覆侧向送粉加工头，其特征在干，所述平行连杆机构为两套，两套平行连杆机构通过多个连杆连接；所述粉末喷嘴安装在两个夹持杆之间。
6.根据权利要求5所述的激光熔覆侧向送粉加工头，其特征在于，所述粉末喷嘴与夹持杆为一体结构。
全文摘要
本发明提供了一种激光熔覆侧向送粉加工头，包括激光筒、粉末喷嘴和粉末喷嘴夹持机构，粉末喷嘴夹持机构包括支撑臂和平行连杆机构，支撑臂呈コ字形状，支撑臂支撑安装在激光筒上；平行连杆机构包括主动杆、上被动杆、下被动杆、联动杆、夹持杆和驱动单元；粉末喷嘴安装在夹持杆上，激光筒发出的聚焦激光束的焦点、粉末喷嘴喷出的粉末束的汇聚点和第一顶点三点重合。本发明能够使工件表面的光束能量分布均匀，提高激光熔覆的粉末利用效率和成形质量，简化了对工作台协调运动的控制技术要求，提高了工艺参数调整的简易、柔性化程度，还提供了根据加工过程实际情况自动调整粉末束进入激光熔覆熔池的入射角，以实现更好激光熔覆成形质量的可行性。
文档编号B23K26/34GK102703895SQ20121017986
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月17日 优先权日2012年5月17日
发明者何叶青, 张大伟, 曹宇, 李剑阳, 李盛耀, 王陇花 申请人:温州大学