一种硬度可控的钢铁金属复合激光加工装置的制作方法

1.本发明涉及钢铁金属加工技术领域，具体是一种硬度可控的钢铁金属复合激光加工装置。


背景技术：

2.在工厂生产中为了提高对钢铁金属表面的强化，采用激光熔凝的工艺技术，可以在钢铁金属材料表面形成一层组织致密，晶粒度细小，强度高、韧性好的新型熔凝组织，此方法也经常用于零部件的表面强化工艺中。
3.通过在钢铁金属表面采用连续的高功率激光输出方式在加工区域进行变速的不同温度场叠加扫描方式，根据钢铁金属产品所需要的实际硬度，制定相应的温度场叠加策略，并通过温度叠加次序来消除应力及增强硬度。
4.现有技术中采用连续的高功率激光输出方式在钢铁金属表面扫描时，使用的是激光扫描头，且由于激光扫描头的安装位置为固定设置，从而使得在钢铁金属表面的扫描范围有限，进而降低了对钢铁金属表面的加工效率。
5.因此，针对上述问题提出一种硬度可控的钢铁金属复合激光加工装置。


技术实现要素：

6.为了弥补现有技术的不足，解决采用连续的高功率激光输出方式在钢铁金属表面扫描时，使用的是激光扫描头，且由于激光扫描头的安装位置为固定设置，从而使得在钢铁金属表面的扫描范围有限，进而降低了对钢铁金属表面的加工效率的问题，本发明提出的一种硬度可控的钢铁金属复合激光加工装置。
7.一种硬度可控的钢铁金属复合激光加工装置，包括工作台、横梁、激光扫描头和调节机构；所述工作台顶部对称设置有两个支撑板；所述横梁设置在两个支撑板之间；所述横梁底部设置有升降组件；所述激光扫描头设置在调节机构底部；所述调节机构设置在升降组件底部；所述调节机构包括支撑架、第一电机、固定架、滑块、固定筒和拉绳；所述支撑架对称固接在升降组件底部；所述第一电机设置在支撑架内部；所述固定架固接在升降组件底部，且位于两个支撑架之间；所述滑块滑动连接在固定架外壁；所述激光扫描头安装在滑块底部；所述固定筒固接在滑块外壁；所述固定筒内部设置有两个凹槽；两个所述第一电机输出端均固接有绕绳器；所述拉绳一端缠绕在绕绳器外壁，另一端固接在凹槽内部；通过设置调节机构，有助于提高激光扫描头的扫描范围，从而提高对钢铁金属表面的加工效率。
8.优选的，所述升降组件包括电动推杆、支板、圆柱和套筒；所述电动推杆一端固接在横梁底部，另一端固接在支板顶部；所述电动推杆在横梁底部对称设置有两个；所述支板位于横梁下方位置；所述支撑架固接在支板底部；所述固定架固接在支板底部；所述圆柱顶部固接在横梁底部；所述圆柱底端外壁滑动连接在套筒顶端内壁；所述套筒底部固接在支板顶部；通过设置升降组件，满足对不同规格钢铁金属表面的加工。
9.优选的，所述圆柱和套筒位于电动推杆一侧；所述圆柱和套筒在横梁底部和支板
顶部之间设置有四组；利用四组圆柱和套筒配合，提高了升降组件的使用稳定性。
10.优选的，两个所述支撑板之间设置有移动机构；所述移动机构位于横梁两端；所述移动机构与横梁两端同时转动连接和滑动连接配合；利用移动机构，便于调节横梁在两个支撑板之间的位置，有助于提高扫描范围。
11.优选的，所述移动机构包括方板、第二电机、连接板、螺纹杆和导向杆；所述方板固接在支撑板外壁；所述第二电机设置在方板外壁；所述连接板端部固接在支撑板内壁；所述螺纹杆一端贯穿方板内壁与第二电机输出端固接，另一端转动连接在连接板内壁；所述导向杆一端固接在方板侧壁，另一端固接在连接板内壁；所述导向杆位于螺纹杆下方位置；所述横梁端部转动连接在螺纹杆外壁；所述横梁端部滑动连接在导向杆外壁；通过设置移动机构，使得激光扫描头可以在钢铁金属表面移动扫描，进而提高了扫描范围。
12.优选的，所述工作台顶部对称设置有两组夹持组件；两组所述夹持组件位于固定架正下方位置；通过设置两组夹持组件，对钢铁金属起到夹持固定的作用。
13.优选的，两组所述夹持组件包括夹板、固定块、限位块和滑行块；所述夹板设置在工作台顶部，且与工作台顶部滑动配合；所述固定块固接在工作台顶部，且位于夹板一侧；所述限位块固接在固定块顶部；所述滑行块套接在限位块外壁，且端部与夹板侧壁固接；所述滑行块与固定块顶部滑动配合；通过设置夹持组件，便于对钢铁金属起到夹持固定的作用，从而提高在扫描过程中的稳定性。
14.优选的，所述固定块、限位块和滑行块在夹板侧壁对称设置有两组；提高了夹板对钢铁金属的夹持稳定性。
15.本发明的有益之处在于：
16.1.本发明通过设置调节机构，工作人员启动一侧第一电机，当一侧第一电机带着绕绳器转动时，由于拉绳一端缠绕在绕绳器外壁，另一端固接在凹槽内部，使得绕绳器转动过程中将拉绳收紧，随着拉绳长度收短，使得滑块在固定筒受到拖拽情况下，在固定架外壁滑动，进而实现带着激光扫描头移动的目的，通过调节激光扫描头在钢铁金属表面的位置，进而提高了对钢铁金属表面的扫描范围，有助于提高加工效率。
17.2.本发明通过设置夹持组件，工作人员将待扫描的钢铁金属放置在工作台顶部，随后推动限位块，使得限位块在固定块表面滑动，且配合限位块对滑行块的限位，使得夹板可以在工作台表面滑动，通过让两个夹板侧壁与钢铁金属外壁贴合，进而实现对钢铁金属的夹持固定，提高了钢铁金属在扫描过程中的稳定性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
19.图1为本发明一种实施例的立体图；
20.图2为本发明一种实施例的立体图；
21.图3为本发明一种实施例的立体图；
22.图4为本发明一种实施例的立体图；
23.图5为本发明一种实施例的立体图。
24.图中：1、工作台；11、支撑板；12、绕绳器；2、横梁；3、激光扫描头；41、支撑架；42、第一电机；43、固定架；44、滑块；45、固定筒；46、拉绳；51、电动推杆；52、支板；53、圆柱；54、套筒；61、方板；62、第二电机；63、连接板；64、螺纹杆；65、导向杆；71、夹板；72、固定块；73、限位块；74、滑行块。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
26.请参阅图1-5所示，一种硬度可控的钢铁金属复合激光加工装置，包括工作台1、横梁2、激光扫描头3和调节机构；所述工作台1顶部对称设置有两个支撑板11；所述横梁2设置在两个支撑板11之间；所述横梁2底部设置有升降组件；所述激光扫描头3设置在调节机构底部；所述调节机构设置在升降组件底部；所述调节机构包括支撑架41、第一电机42、固定架43、滑块44、固定筒45和拉绳46；所述支撑架41对称固接在升降组件底部；所述第一电机42设置在支撑架41内部；所述固定架43固接在升降组件底部，且位于两个支撑架41之间；所述滑块44滑动连接在固定架43外壁；所述激光扫描头3安装在滑块44底部；所述固定筒45固接在滑块44外壁；所述固定筒45内部设置有两个凹槽；两个所述第一电机42输出端均固接有绕绳器12；所述拉绳46一端缠绕在绕绳器12外壁，另一端固接在凹槽内部。
27.工作时，需要控制激光扫描头3在钢铁金属表面向一侧方向移动时，通过启动一侧第一电机42，而另外一侧第一电机42为不工作状态，当一侧第一电机42带着绕绳器12转动时，由于拉绳46一端缠绕在绕绳器12外壁，另一端固接在凹槽内部，使得绕绳器12转动过程中将拉绳46收紧，随着拉绳46长度收短，使得滑块44在固定筒45受到拖拽情况下，在固定架43外壁滑动，而此时另外一根拉绳46通过配合另外一个不工作的第一电机42带着绕绳器12随着滑块44的移动而反转，使得该拉绳46长度变长且呈放松状态，进而实现带着激光扫描头3移动的目的，通过调节激光扫描头3在钢铁金属表面的位置，进而提高了对钢铁金属表面的扫描范围，有助于提高加工效率。
28.作为本发明的一种实施方式，所述升降组件包括电动推杆51、支板52、圆柱53和套筒54；所述电动推杆51一端固接在横梁2底部，另一端固接在支板52顶部；所述电动推杆51在横梁2底部对称设置有两个；所述支板52位于横梁2下方位置；所述支撑架41固接在支板52底部；所述固定架43固接在支板52底部；所述圆柱53顶部固接在横梁2底部；所述圆柱53底端外壁滑动连接在套筒54顶端内壁；所述套筒54底部固接在支板52顶部；所述圆柱53和套筒54位于电动推杆51一侧；所述圆柱53和套筒54在横梁2底部和支板52顶部之间设置有四组。
29.工作时，通过启动电动推杆51，使得电动推杆51带着支板52下降高度，同时使得套筒54配合圆柱53底端外壁滑动，进而在下降过程中起到了支撑的作用，当支板52在两个支撑板11之间下降至一定高度时，进而实现了调节支板52下方设置的激光扫描头3与钢铁金属表面间距离的目的，从而满足对不同规格钢铁金属的加工。
30.作为本发明的一种实施方式，两个所述支撑板11之间设置有移动机构；所述移动机构位于横梁2两端；所述移动机构与横梁2两端同时转动连接和滑动连接配合；所述移动机构包括方板61、第二电机62、连接板63、螺纹杆64和导向杆65；所述方板61固接在支撑板11外壁；所述第二电机62设置在方板61外壁；所述连接板63端部固接在支撑板11内壁；所述螺纹杆64一端贯穿方板61内壁与第二电机62输出端固接，另一端转动连接在连接板63内壁；所述导向杆65一端固接在方板61侧壁，另一端固接在连接板63内壁；所述导向杆65位于螺纹杆64下方位置；所述横梁2端部转动连接在螺纹杆64外壁；所述横梁2端部滑动连接在导向杆65外壁。
31.工作时，启动第二电机62，使得第二电机62带着螺纹杆64转动，由于横梁2端部与螺纹杆64外壁转动配合，且横梁2端部又与导向杆65滑动配合，进而在螺纹杆64转动时，使得横梁2可以在两个支撑板11之间来回移动，进而使得激光扫描头3可以在钢铁金属表面来回扫描，有助于提高对钢铁金属表面的扫描范围。
32.作为本发明的一种实施方式，所述工作台1顶部对称设置有两组夹持组件；两组所述夹持组件位于固定架43正下方位置；两组所述夹持组件包括夹板71、固定块72、限位块73和滑行块74；所述夹板71设置在工作台1顶部，且与工作台1顶部滑动配合；所述固定块72固接在工作台1顶部，且位于夹板71一侧；所述限位块73固接在固定块72顶部；所述滑行块74套接在限位块73外壁，且端部与夹板71侧壁固接；所述滑行块74与固定块72顶部滑动配合；所述固定块72、限位块73和滑行块74在夹板71侧壁对称设置有两组。
33.工作时，将待扫描的钢铁金属放置在工作台1顶部，随后推动限位块73，使得限位块73在固定块72表面滑动，且配合限位块73对滑行块74的限位，使得夹板71可以在工作台1表面滑动，通过让两个夹板71侧壁与钢铁金属外壁贴合，进而实现对钢铁金属的夹持固定，提高了钢铁金属在扫描过程中的稳定性。
34.工作原理：该装置使用时，将待扫描的钢铁金属放置在工作台1顶部，随后推动限位块73，使得限位块73在固定块72表面滑动，且配合限位块73对滑行块74的限位，使得夹板71可以在工作台1表面滑动，通过让两个夹板71侧壁与钢铁金属外壁贴合，进而实现对钢铁金属的夹持固定，提高了钢铁金属在扫描过程中的稳定性，需要控制激光扫描头3在钢铁金属表面向一侧方向移动时，通过启动一侧第一电机42，而另外一侧第一电机42为不工作状态，当一侧第一电机42带着绕绳器12转动时，由于拉绳46一端缠绕在绕绳器12外壁，另一端固接在凹槽内部，使得绕绳器12转动过程中将拉绳46收紧，随着拉绳46长度收短，使得滑块44在固定筒45受到拖拽情况下，在固定架43外壁滑动，而此时另外一根拉绳46通过配合另外一个不工作的第一电机42带着绕绳器12随着滑块44的移动而反转，使得该拉绳46长度变长且呈放松状态，进而实现带着激光扫描头3移动的目的，通过调节激光扫描头3在钢铁金属表面的位置，进而提高了对钢铁金属表面的扫描范围，有助于提高加工效率，通过启动电动推杆51，使得电动推杆51带着支板52下降高度，同时使得套筒54配合圆柱53底端外壁滑动，进而在下降过程中起到了支撑的作用，当支板52在两个支撑板11之间下降至一定高度时，进而实现了调节支板52下方设置的激光扫描头3与钢铁金属表面间距离的目的，从而满足对不同规格钢铁金属的加工，启动第二电机62，使得第二电机62带着螺纹杆64转动，由于横梁2端部与螺纹杆64外壁转动配合，且横梁2端部又与导向杆65滑动配合，进而在螺纹杆64转动时，使得横梁2可以在两个支撑板11之间来回移动，进而使得激光扫描头3可以在钢
铁金属表面来回扫描，有助于提高对钢铁金属表面的扫描范围。
35.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
36.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。