一种激光摆头堆焊加工设备的制作方法

1.本实用新型涉及加工设备技术领域，尤其涉及一种激光摆头堆焊加工设备。


背景技术：

2.目前，现有的加工设备大都是针对胚料直接进行加工或者将原料压铸成型后再进行加工；由于市面上所有的胚料都有确定的规格，即所有胚料的形状和大小在生产成型时已经固定，所以采用加工设备针对胚料直接进行加工的方式，胚料可能会存在较大的损耗，造成材料的不必要损耗，生产成本较高；而采用加工设备将原料压铸成型后再进行加工的方式，由于压铸过程中的空气滞留等问题导致铸件可能会存在气孔、锁孔、热裂以及流痕等缺陷，对于有缺陷的铸件需要进行二次加工修复缺陷后，才能进行生产加工，所以这种方式对铸件的生产要求较高，费时费力，难度较大。
3.因此，现有技术存在缺陷，需要改进。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种激光摆头堆焊加工设备。
5.本实用新型的技术方案如下：
6.一种激光摆头堆焊加工设备，包括：机架、接料机构、第一加工机构、第二加工机构、x轴运动机构、y轴运动机构和z轴运动机构；所述接料机构设置在所述机架上，用于承载物料，用于带动所承载的物料实现上升或下降；所述y轴运动机构于所述接料机构一侧设置在所述机架上，所述第一加工机构于所述接料机构上方设置在所述y轴运动机构上，所述x轴运动机构于所述第一加工机构一侧设置在所述y轴运动机构上，所述y轴运动机构用于牵引所述第一加工机构和所述x轴运动机构分别沿y轴运动机构的运行方向做直线运动，所述第一加工机构用于对物料进行加工，使该物料成型为毛胚；所述z轴运动机构设置在所述x轴运动机构上，所述第二加工机构设置在所述z轴运动机构上，所述x轴运动机构用于牵引所述z轴运动机构沿x轴运行方向做直线运动，所述z轴运动机构用于牵引所述第二加工机构实现上升或下降，所述第二加工机构用于对所述毛胚进行加工，使该毛胚加工为成胚。
7.进一步地，所述接料机构包括基板、第一电机、滚珠丝杆、丝杆固定座、料筒、接料板和滑动支架；所述基板设置在所述机架上，所述料筒连接在所述基板的下方，所述接料板可上下活动设置在所述料筒内，且所述基板对应所述接料板的位置上设有通孔，该通孔用于供所述接料板活动；所述料筒的左右两侧均设有一安装块，每一所述安装块上均设有一第一滑轨，每一所述第一滑轨上均设有一第一滑块，每一所述第一滑块均与所述滑动支架相连，且所述滑动支架还与所述接料板相连；所述丝杆固定座于所述接料板前方连接在所述料筒的下方，且所述丝杆固定座的左右两侧分别通过一固定块对应与一所述安装块相连；所述第一电机设置在所述料筒的前侧上，所述滚珠丝杆的一端与所述第一电机的输出轴相连，所述滚珠丝杆的另一端通过转动连接的方式设置在所述丝杆固定座上，且所述滑动支架还通过一连接块与所述滚珠丝杆的输出端相连。
8.进一步地，该激光摆头堆焊加工设备还包括刮削机构；所述刮削机构可移动设置在所述接料机构上，用于刮去加工产生的废屑；
9.所述刮削机构包括两安装座、刮板和气缸；所述基板的前后两侧分别设置有一所述安装座，每一所述安装座上均设有第二滑轨，每一所述第二滑轨上均设有一第二滑块；所述刮板安放于所述基板上方，且所述刮板的前后两端对应与一所述第二滑块相连；所述气缸于所述y轴运动机构前方且于设置在所述基板后侧上的安装座后方设置在所述机架上，所述气缸的输出轴与所述刮板相连，所述气缸用于牵引所述刮板实现左右移动，使刮板刮去加工时产生的废屑。
10.进一步地，所述第一加工机构包括激光振镜和振镜滑枕；所述振镜滑枕于所述基板上方设置在所述y轴运动机构上，所述激光振镜设置在所述振镜滑枕上，所述激光振镜用于对物料进行加工使该物料成型为毛胚。
11.进一步地，所述第二加工机构包括铣头和铣刀；所述铣头连接在所述z轴运动机构的下方，所述铣刀可拆卸连接在所述铣头的输出端上，所述铣头用于牵引所述铣刀旋转，使所述铣刀对所述毛胚进行加工。
12.进一步地，该激光摆头堆焊加工设备还包括刀库机构；所述刀库机构于所述刮削机构左侧且于所述y轴运动机构前方设置在所述机架上，用于配合所述第二加工机构实现换刀；
13.所述刀库机构包括第二电机、分割器、传动转轴、底座和刀盘座；所述底座于所述y轴运动机构前方且于所述刮削机构左侧设置在所述机架上，所述传动转轴可转动设置在所述底座内，且所述传动转轴的上下两端均穿出所述底座；所述刀盘座设置在所述传动转轴向上穿出所述底座的一端上，所述刀盘座的边缘设有若干刀夹，每一所述刀夹上均安放有一铣刀；所述分割器连接在所述底座的下方，且所述分割器的输出轴与所述传动转轴的底部相连；所述第二电机连接在所述分割器上，且所述第二电机的输出轴与所述分割器的输入轴相连，所述第二电机用作动力源使所述分割器牵引所述传动转轴旋转。
14.进一步地，所述y轴运动机构包括y轴双动子直线电机模组；所述y轴双动子直线电机模组于所述基板后方设置在所述机架上，所述振镜滑枕于所述基板上方设置在所述y轴双动子直线电机模组的其中一个动子滑块上，所述x轴运动机构于所述振镜滑枕左侧设置在所述y轴双动子直线电机模组的另一个动子滑块上，所述y轴双动子直线电机模组用于牵引所述第一加工机构和所述x轴运动机构分别沿y轴双动子直线电机模组的运行方向做直线运动，使所述第一加工机构和所述x轴运动机构分别实现左右移动。
15.进一步地，所述x轴运动机构包括x轴直线模组和x轴滑枕；所述x轴滑枕于所述振镜滑枕左侧设置在所述y轴双动子直线电机模组的动子滑块上，且所述x轴滑枕还与所述x轴直线模组的动子滑块相连，所述z轴运动机构连接在所述x轴直线模组的前侧上，所述x轴直线模组用于牵引所述z轴运动机构沿x轴直线模组的运行方向做直线运动，使所述z轴运动机构实现前后移动。
16.进一步地，所述z轴运动机构包括z轴直线模组和z轴滑枕；所述z轴直线模组的动子滑块连接在所述x轴直线模组的前侧上，所述z轴滑枕连接在所述z轴直线模组的前侧上，所述第二加工机构连接在所述z轴滑枕的下方，所述z轴直线模组用于牵引所述z轴滑枕上升或下降，使与所述z轴滑枕连接的第二加工机构实现上升或下降。
17.采用上述方案，本实用新型具有以下有益效果：
18.1、本实用新型的设计，针对物料以逐层成型并加工的方式实现产品的生产加工，实现按需投放物料，物料损耗低，提高了材料的利用率，生产成本更低，且无需进行二次加工修复缺陷，降低了生产要求，提高了用户体验，设计精巧，值得社会大力推广；
19.2、优选方案中刀库机构的应用，能供铣头实现自动换刀，无需人工更换铣刀，自动化程度更高；
20.3、优选方案中刮削机构的应用，能刮去加工时产生的废屑，无需人工清理，实现自动化清理废屑。
附图说明
21.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示出的结构获得其他的附图。
22.图1为本实用新型一实施例提供的激光摆头堆焊加工设备的立体结构图；
23.图2为本实用新型一实施例提供的激光摆头堆焊加工设备另一角度的立体结构图；
24.图3为本实用新型一实施例提供的接料机构与刮削机构组合在一起时的立体结构图；
25.图4为本实用新型一实施例提供的接料机构与刮削机构组合在一起时另一角度的立体结构图；
26.图5为本实用新型一实施例提供的刀库机构的立体结构图。
27.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
29.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
31.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
32.参照图1至图5所示，本实用新型提供一种激光摆头堆焊加工设备，包括机架1、接料机构2、第一加工机构、第二加工机构、x轴运动机构3、y轴运动机构4、z轴运动机构5、刀库机构6和刮削机构7；所述接料机构2设置在所述机架1上，用于承载物料，用于带动所承载的物料实现上升或下降，以及用于提供一个加工平台；所述y轴运动机构4于所述接料机构2后方设置在所述机架1上，所述第一加工机构于所述接料机构2上方设置在所述y轴运动机构4上，所述x轴运动机构3于所述第一加工机构左侧设置在所述y轴运动机构4上，所述y轴运动机构4用于牵引所述第一加工机构和所述x轴运动机构3分别沿y轴运动机构4的运行方向做直线运动，所述第一加工机构用于对安放于接料机构2上的物料进行加工，使该物料成型为待加工的毛胚；所述z轴运动机构5设置在所述x轴运动机构3上，所述第二加工机构设置在所述z轴运动机构5上，所述x轴运动机构3用于牵引所述z轴运动机构5沿x轴运行方向做直线运动，所述z轴运动机构5用于牵引所述第二加工机构实现上升或下降，所述第二加工机构用于对所述毛胚进行加工，使该毛胚加工为成胚；所述刮削机构7可移动设置在所述接料机构2上，用于刮去加工产生的废屑；所述刀库机构6于所述刮削机构7左侧且于所述y轴运动机构4前方设置在所述机架1上，用于配合所述第二加工机构实现换刀；也就是说，实际应用中是将物料安放在接料机构2上，通过y轴运动机构4的动作使第一加工机构移动至物料正上方，再通过第一加工机构的动作使该物料成型为毛胚，由第二加工机构在y轴运动机构4、x轴运动机构3和z轴运动机构5的配合下对该毛胚进行加工，使该毛胚加工为成胚，再由接料机构2的动作带动该成胚下降预设高度，使该成胚进入接料机构2内，然后将新的物料安放在已加工好的成胚上，重复上述动作，从而得到两层成胚，如此循环，进而以逐层加工的方式得到所需的产品。
33.在本实施例中，所述接料机构2包括基板21、第一电机22、滚珠丝杆23、丝杆固定座24、料筒25、接料板26和滑动支架27；所述基板21设置在所述机架1上，所述料筒25连接在所述基板21的下方，所述接料板26可上下活动设置在所述料筒25内，且所述基板21对应所述接料板26的位置上设有通孔，该通孔用于供所述接料板26活动；所述料筒25的左右两侧上均设有一从上往下布置的安装块251，每一所述安装块251上均设有一从上往下布置的第一滑轨252，每一所述第一滑轨252上均设有一第一滑块，每一所述第一滑块均与所述滑动支架27相连，且所述滑动支架27还与所述接料板26的底部相连；所述第一电机22设置在所述料筒25的前侧上，且所述第一电机22的输出轴朝下设置；所述丝杆固定座24于所述接料板26前方连接在所述料筒25的下方，且所述丝杆固定座24的左右两侧分别通过一固定块241对应与一所述安装块251相连，使结构更加稳定；所述滚珠丝杆23的一端与所述第一电机22的输出轴相连，具体是通过一联轴器与所述第一电机22的输出轴相连，所述滚珠丝杆23的另一端通过转动连接的方式设置在所述丝杆固定座24上，且所述滑动支架27还通过一连接块271与所述滚珠丝杆23的输出端（滚珠丝杆23的输出端即为滚珠丝杆23的螺母，此为现有技术）相连，所述第一电机22用于牵引所述滚珠丝杆23旋转，使与所述滚珠丝杆23相连的滑动支架27沿所述第一滑轨252实现上升或下降，从而使与滑动架相连的接料板26实现上升
或下降；也就是说，实际应用中通过接料板26承载物料及物料加工成的成胚，通过第一电机22的动作使滚珠丝杆23旋转，通过滚珠丝杆23的动作使滑动支架27沿第一滑轨252上升或下降，从而使接料板26上升或下降。
34.在本实施例中，所述y轴运动机构4包括y轴双动子直线电机模组；所述y轴双动子直线电机模组于所述基板21后方设置在所述机架1上，所述第一加工机构于所述基板21上方设置在所述y轴双动子直线电机模组的其中一个动子滑块上（该动子滑块位于y轴双动子直线电机模组的右侧部分，为右侧动子滑块），所述x轴运动机构3于所述第一加工机构左侧设置在所述y轴双动子直线电机模组的另一个动子滑块上（该动子滑块位于y轴双动子直线电机模组的左侧部分，为左侧动子滑块），即所述第一加工机构和x轴运动机构3从右至左依次设置在所述双动子直线电机模组的两个动子滑块上，所述y轴双动子直线电机模组用于牵引所述第一加工机构和所述x轴运动机构3分别沿y轴双动子直线电机模组的运行方向做直线运动，使所述第一加工机构和所述x轴运动机构3分别实现左右移动；也就是说，实际应用中通过y轴双动子直线电机模组的动作使第一加工机构和x轴运动机构3分别沿y轴双动子直线电机模组运行方向运动，从而使第一加工机构能够移动到物料正上方，使x轴运动机构3能够左右移动。
35.在本实施例中，所述第一加工机构包括激光振镜8和振镜滑枕9；所述振镜滑枕9于所述基板21上方设置在所述y轴双动子直线电机模组的右侧动子滑块上，所述激光振镜8设置在所述振镜滑枕9上，所述激光振镜8用于对物料进行加工，使物料成型为毛胚；也就是说，实际应用中通过y轴双动子直线电机模组的动作使设置于振镜滑枕9上的激光振镜8移动到物料正上方，再通过激光振镜8的动作对安放在接料板26上的物料或者安放在成胚上的物料进行加工，使物料成型为毛胚。
36.在本实施例中，所述x轴运动机构3包括x轴直线模组和x轴滑枕；所述x轴滑枕于所述振镜滑枕9左侧设置在所述y轴双动子直线电机模组的左侧动子滑块上，且所述x轴滑枕还与所述x轴直线模组的动子滑块相连，所述z轴运动机构5连接在所述x轴直线模组的前侧上，所述x轴直线模组用于牵引所述z轴运动机构5沿x轴直线模组的运行方向做直线运动，使所述z轴运动机构5实现前后移动；也就是说，实际应用中通过y轴双动子直线电机模组的使x轴滑枕沿y轴双动子直线电机模组的运行方向运动，使与x轴滑枕相连的x轴直线模组能够左右移动，且通过x轴直线模组的动作使与之相连的z轴运动机构5沿x轴直线模组的运行方向运动，从而z轴运动机构5能够实现前后移动。
37.在本实施例中，所述z轴运动机构5包括z轴直线模组和z轴滑枕；所述z轴直线模组的动子滑块连接在所述x轴直线模组的前侧上，所述z轴滑枕连接在所述z轴直线模组的前侧上，所述第二加工机构连接在所述z轴滑枕的下方，所述z轴直线模组用于牵引所述z轴滑枕上升或下降，使与所述z轴滑枕连接的第二加工机构实现上升或下降；也就是说，实际应用中通过x轴直线模组的动作使z轴直线模组沿x轴直线模组的运行方向运动，通过z轴直线模组的动作使z轴滑枕上升或下降，从而使与z轴滑枕相连的第二加工机构实现上升或下降。
38.在本实施例中，所述第二加工机构包括铣头10和铣刀11；所述铣头10连接在所述z轴滑枕的下方，所述铣刀11可拆卸连接在所述铣头10的输出端上，所述铣头10用于牵引所述铣刀11旋转，使所述铣刀11对所述毛胚进行加工；也就是说，实际应用中通过y轴双动子
直线电机模组、x轴直线模组、z轴直线模组的动作使铣头10实现在三维空间的运动，再通过铣头10的动作使铣刀11对毛胚进行加工，从而得到成胚。
39.在本实施例中，所述刀库机构6包括第二电机61、分割器62、传动转轴63、底座64和刀盘座65；所述底座64于所述y轴双动子直线电机模组前方且于所述刮削机构7左侧设置在所述机架1上，所述传动转轴63可绕自身轴心转动设置在所述底座64内，且所述传动转轴63的上下两端均穿出所述底座64；所述刀盘座65设置在所述传动转轴63向上穿出所述底座64的一端上，所述刀盘座65的边缘设有若干刀夹651，每一所述刀夹651上均安放有一铣刀；所述分割器62连接在所述底座64的下方，且所述分割器62的输出轴（即分割器62的动力输出端）与所述传动转轴63的底部相连；所述第二电机61连接在所述分割器62上，且所述第二电机61的输出轴与所述分割器62的输入轴（即分割器62的动力输入端）相连，所述第二电机61用作动力源，使所述分割器62牵引所述传动转轴63旋转，从而使与传动转轴63相连的刀盘座65旋转，进而可将某一铣刀11转移至指定位置，具体的，所述分割器62优选为60df分割器62；也就是说，需要更换铣刀11时，通过y轴双动子直线电机模组、x轴直线模组、z轴直线模组的动作使铣头10移动至预设的换刀位置，通过第二电机61和分割器62的动作使传动转轴63牵引刀盘座65旋转，使所需的铣刀11转动至铣头10正下方，再通过z轴直线模组的动作使铣头10下降来完成铣头10与铣刀11的安装，从而实现换刀；
40.进一步地，所述刀库机构6还包括防护罩66，所述防护罩66于所述刀盘座65上方设置在所述机架1上，对刀盘座65起到一个保护作用，且所述防护罩66的右侧设设置有可开闭的库门，需要更换铣刀11时，打开库门，铣头10即可靠近刀盘座65以进行换刀操作。
41.在本实施例中，所述刮削机构7包括两安装座71、刮板72和气缸73；所述基板21的前后两侧分别设置有一所述安装座71，每一所述安装座71上均设有一从左往右布置的第二滑轨711，每一所述第二滑轨711上均设有一第二滑块；所述刮板72安放于所述基板21上方，且所述刮板72的前后两端对应与一所述第二滑块相连；所述气缸73于所述y轴双动子直线电机模组前方且于设置在所述基板21后侧上的安装座71后方设置在所述机架1上，所述气缸73的输出轴与所述刮板72相连，且所述基板21于所述通孔右侧还设有一排废孔，所述气缸73用于牵引所述刮板72实现左右移动，使刮板72刮去加工时产生的废屑；也就是说，需要清理废屑时，通过气缸73的动作使刮板72向右移动，从而刮板72能将废屑从基板21上刮去并经排废孔排走。
42.本实用新型工作过程及原理如下：首先，通过人工或外部上料机构在接料板26上铺设一层物料，做好加工准备；然后，激光振镜8在y轴双动子直线电机模组的作用下移动至物料正上方，通过激光振镜8的动作使物料成型为毛胚；接着，激光振镜8在y轴双动子直线电机模组的作用下复位，铣头10在y轴双动子直线电机模组、x轴直线模组、z轴直线模组作用下移动至待加工的毛胚上方，此时，铣头10在y轴双动子直线电机模组、x轴直线模组、z轴直线模组的配合下带动铣刀11工作，使铣刀11对毛胚进行加工，使该毛胚加工为成胚（记为第一成胚），加工完成后，铣头10复位；再接着，接料板26在第一电机22的作用下而下降，使第一成胚的上表面与基板21的上表面平齐，再通过人工或外部上料机构在第一成胚上铺设一层物料，重复上述动作进行第二次加工，使第一成胚上铺设的物料从原材料加工成毛胚再加工为成胚（记为第二成胚），从而在第一成胚的基础上加工出第二成胚；如此循环，直至加工出完整的产品，从而实现以逐层堆焊加工的方式完成产品的生产加工。
43.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
44.1、本实用新型的设计，针对物料以逐层成型并加工的方式实现产品的生产加工，实现按需投放物料，物料损耗低，提高了材料的利用率，生产成本更低，且无需进行二次加工修复缺陷，降低了生产要求，提高了用户体验，设计精巧，值得社会大力推广；
45.2、优选方案中刀库机构的应用，能供铣头实现自动换刀，无需人工更换铣刀，自动化程度更高；
46.3、优选方案中刮削机构的应用，能刮去加工时产生的废屑，无需人工清理，实现自动化清理废屑。
47.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。