一种新型辅助加热激光熔覆装置

本技术涉及激光熔覆领域，特别是涉及一种新型辅助加热激光熔覆装置。

背景技术：

1、激光熔覆技术是激光加工领域中的重要组成部分，其原理是利用高能量密度的激光束将待加工件表面与熔覆材料辐照至熔化状态，熔池的快速凝固形成稀释度低，结合强度高的熔覆层，能显著提升机械零部件耐磨蚀、抗高温氧化等性能，对延长零部件服役周期、提升经济效益具有重要意义。

2、激光熔覆过程中，由于熔池冷凝过程极为迅速，过大的温度梯度产生的热应力及残余拉应力导致熔覆层萌生裂纹，严重影响了熔覆层成型质量及综合性能。研究人员发现对待加工零件采用预热等热处理措施能改善涂层裂纹等缺陷，传统熔覆无热处理流程，且无法做到加热与熔覆流程同步操作，严重降低了整体加工效率，因此实现热处理与激光熔覆协同工作是优化涂层质量亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本实用新型提出了一种新型辅助加热激光熔覆装置，用以解决上述现有技术中存在的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供的一种新型辅助加热激光熔覆装置包括：底座、夹持模组、激光熔覆模组、加热模组；

3、所述底座下端固定安装有四组万向轮，每两组均呈对角布置，用于移动装置到加工现场，可避免工件移动不便问题；

4、所述夹持模组设置在所述底座上的一端，用于对工件夹持定位，所述夹持模组包括第一运动机构和夹持单元，所述第一运动机构沿所述底座第一方向布置，所述夹持单元沿所述底座上方第二方向安装在所述第一运动机构上，所述夹持单元可对工件进行夹持定位及驱动工件圆周旋转，所述第一运动机构能驱动所述夹持单元沿所述第一方向往复运动，从而调整所述工件位置；

5、所述激光熔覆模组设置在所述底座上的一侧，用于对工件激光熔覆，所述激光熔覆模组包括第二运动机构、第三运动机构、第一支撑座、第二支撑座、激光头锁块、激光放射件，所述第二运动机构固定安装在所述第一支撑座上端，所述第一支撑座沿所述底座第二方向固定安装在所述底座一侧，所述第三运动机构固定安装在所述第二支撑座上端，所述第二支撑座沿所述底座第三方向安装在所述第二运动机构上，所述第二运动机构能驱动所述第三运动机构与所述激光放射件沿第二方向往复运动，所述第三运动机构能驱动所述激光放射件沿第三方向往复运动，所述激光放射件位于所述工件上方，所述激光放射件能对所述工件进行激光熔覆；

6、所述加热模组设置在所述底座上的中部，用于对工件加热处理，所述加热模组包括第四运动机构、平行滑台气缸、弧形加热板，所述第四运动机构固定安装在所述底座上的中部，沿所述底座第二方向布置且与所述夹持单元同一中心布置，所述平行滑台气缸沿所述底座第一方向固定安装在所述第四运动机构上，所述第四运动机构能驱动所述平行滑台气缸沿第二方向往复运动，所述平行滑台气缸能驱动弧形加热板沿第一方向相向或背向运动。

7、进一步地，所述第一运动机构包括第一驱动件、第一电动滑台、滑动安装在所述第一电动滑台上的第一滑块，所述第一驱动件固定安装在所述第一电动滑台一端，所述夹持单元固定安装在所述第一滑块上，所述第一驱动件能驱动所述第一滑块沿第一方向往复运动，从而带动固定安装在所述第一滑块上的所述夹持单元沿第一方向往复运动；

8、所述夹持单元包括l型安装板、固定安装在所述l型安装板壁两侧的伺服电机与四爪卡盘，所述伺服电机的输出端与所述四爪卡盘的一端固定连接，所述l型安装板固定安装在所述第一滑块上。

9、进一步地，所述第二运动机构包括第二驱动件、第二电动滑台、滑动安装在所述第二电动滑台上的第二滑块，所述第二驱动件固定安装在所述第二电动滑台一端，所述第二支撑座固定安装在所述第二滑块上，所述第二驱动件能驱动所述第二滑块沿第二方向往复运动，从而带动固定安装在所述第二支撑座上的第三运动机构与所述激光放射件沿第二方向往复运动；

10、所述第三运动机构包括第三驱动件、第三电动滑台、滑动安装在所述第三电动滑台上的第三滑块，所述第三驱动件固定安装在所述第三电动滑台一端，所述第三驱动件能驱动所述第三滑块沿第二方向往复运动，从而带动激光放射件在第三方向上往复运动；

11、所述激光放射件可通过所述激光头锁块拆卸安装在所述第三滑块上。

12、进一步地，所述第四运动机构包括第四驱动件、第四电动滑台、滑动安装在所述第四电动滑台上的第四滑块，所述第四驱动件固定安装在所述第四电动滑台一端，所述第四驱动件能驱动所述第四滑块沿第二方向往复运动，从而带动固定安装在所述第四滑块上的所述平行滑台气缸沿第二方向往复运动；

13、所述平行滑台气缸包括气缸滑台、两个对向滑动安装在所述气缸滑台顶部的气缸滑块、固定安装在所述气缸滑块上的l型安装块，所述平行滑台气缸能驱动所述l型安装块沿第二方向相向或背向运动，从而带动固定安装在所述l型安装块顶部的弧形加热板沿第二方向相对移动。

14、与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：通过设置的加热模组可在熔覆加工前、中、后各个阶段，对待熔覆加工件进行加热与熔覆共同或单独作业。四个运动机构的共同作用可以调整熔覆过程中工件与激光放射件的相对位置，从而优化整体熔覆路径轨迹。平行滑台气缸的上的两个l型安装块可进行相向或背向运动，进而便于调整弧形加热板与工件相对位置。弧形加热板释放热能与激光熔覆装置的协同作用，省略了熔覆前后转移工件至加热设备的流程，提升产品质量的同时缩短了整体加工时间。

15、为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

技术特征：

1.一种新型辅助加热激光熔覆装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种新型辅助加热激光熔覆装置，其特征在于：所述第一运动机构包括第一驱动件(3)、沿所述底座(1)的第一方向固定安装在所述底座(1)一端的第一电动滑台(4)、滑动安装在所述第一电动滑台(4)上的第一滑块(5)，所述第一驱动件(3)固定安装在所述第一电动滑台(4)一端；

3.根据权利要求1所述的一种新型辅助加热激光熔覆装置，其特征在于：所述第二运动机构包括第二驱动件(10)、沿所述底座(1)的第二方向固定安装在所述第一支撑座(9)上的第二电动滑台(11)、滑动安装在所述第二电动滑台(11)上的第二滑块(12)，所述第二驱动件(10)固定安装在所述第二电动滑台(11)一端，所述第一支撑座(9)沿所述底座(1)第二方向固定安装在所述底座(1)一侧；

4.根据权利要求1所述的一种新型辅助加热激光熔覆装置，其特征在于：所述第四运动机构包括第四驱动件(19)、沿所述底座(1)的第二方向固定安装在所述底座(1)中部的第四电动滑台(20)、滑动安装在所述第四电动滑台(20)上的第四滑块(21)，所述第四驱动件(19)固定安装在所述第四电动滑台(20)一端；

技术总结
本技术提供的一种新型辅助加热激光熔覆装置包括：底座、夹持模组、激光熔覆模组、加热模组；夹持模组设置在所述底座一端，用于对熔覆件夹持定位；激光熔覆模组设置在底座一侧，用于对工件熔覆作业；加热模组设置在底座中部，包括第四运动机构、平行滑台气缸、弧形加热板，用于对熔覆加工前及熔覆中或后各阶段的工件进行加热与熔覆共同或单独作业。平行滑台气缸上的两气缸滑块可做相向或背向运动，进而带动调整两弧形加热板与工件的相对位置。弧形加热板释放热能与激光熔覆装置的协同作用，省略了熔覆前后转移工件至加热设备的流程，提升产品质量的同时缩短了整体加工时间。

技术研发人员：孙文磊,效益
受保护的技术使用者：新疆大学
技术研发日：20221222
技术公布日：2024/1/14