一种分粉器连接结构的制作方法

本实用新型涉及一种激光熔覆加工设备，尤其是一种分粉器连接结构。

背景技术：

激光技术发展非常迅速，激光的应用范围日趋广阔。激光制造技术的基本工作原理是离散或堆积。目前，主要的激光制造技术有激光烧结技术和激光熔覆技术等。激光熔覆技术是指以不同的添料方式在被熔覆的基体表面上放置被选择的涂层材料，经激光辐射照射使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低，与基体成冶金结合的表面涂层，显著改善基层表面的耐磨、耐腐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法。激光熔覆技术可达到表面改性或修复的目的，既满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量的贵重元素。与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比，激光熔覆技术具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等特点，因此激光熔覆技术应用十分广阔。

现有技术的激光熔覆设备中，通常设置有一个分粉器，该分粉器安装在熔覆喷嘴前端，将送粉器传输过来的一路粉末分成几路输入熔覆喷嘴，以使得粉末能够在喷嘴中连续、均匀地从出粉口输出，形成满足汇聚性、均匀性要求的粉末束流。同时，激光头与熔覆喷嘴通常与多轴机械臂连接，以实现激光熔覆的运动行程要求。

激光熔覆设备运行工作时，当机械臂需要做较大的运动动作时，比如大角度摆动，分粉器的出粉口方向也会随着运动动作而变化。在粉末的重力作用下，偏向竖直方向的出粉口出粉量大于偏向水平面方向的出粉口出粉量，进而会造成熔覆喷嘴出粉的不均匀、不稳定，影响熔覆的最终效果。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种分粉器连接结构，以解决现有分粉器连接结构无法保持竖直和水平方向的出分量均匀，进而影响后续熔覆效果的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种分粉器连接结构，用于连接分粉器和激光熔覆设备的机械臂，其特征在于，包括用于与所述分粉器连接的稳定器和用于与所述机械臂连接的安装接头，所述安装接头和所述稳定器连接，所述稳定器用于在所述机械臂姿态变化时使所述分粉器始终保持在竖直方向上。所述稳定器包括外环、中环和内环，所述外环、中环和内环的中心点相同，所述外环和所述安装接头固定连接，所述外环和所述中环活动连接，所述中环和所述内环活动连接，所述分粉器固定安装在所述内环中，并且所述分粉器延伸方向垂直于所述内环所在的平面，所述内环所在的平面始终保持与水平面平行。

本技术方案的工作原理和过程如下：

本实用新型提供了一种分粉器连接结构，由于所述分粉器通过与连接结构的内环固定连接，使激光熔覆设备的机械臂在工作中摆动时，内环配合固定连接有安装接头的外环摆动，而分粉器始终保持在竖直方向上。当熔覆设备工作时，送粉器传输过来的一路粉末分成几路输入熔覆喷嘴时，分粉器保持静止，粉末能够在喷嘴中连续、均匀地从出粉口输出，形成满足汇聚性、均匀性要求的粉末束流。提高喷嘴出粉的均匀性和稳定性，消除激光熔覆时与送粉量相关的质量不稳定因素，提高工作范围的可达性。

进一步地，所述外环、中环和内环形状包括圆环和方环。外环用于固定连接安装接头，内环用于固定连接分粉器，中环用于连接内环和外环，使得内环保持静止状态，中环和外环可以活动。同心圆环或方环均能实现固定分粉器和活动安装接头的作用。

进一步地，所述内环的外圈与所述中环的内圈通过两个关于所述中心点对称的连接点活动连接；所述中环的外圈与所述外环的内圈通过另外两个关于所述中心点对称的连接点活动连接。内环的外圈与中环的内圈活动连接，中环的外圈与外环的内圈活动连接，内环、中环、外环均可独立转动时。

进一步地，所述内环和所述中环之间在所述两个连接点处设置有内转动副，所述中环和所述外环之间在所述另外两个连接点处设置有外转动副。所述内环和所述中环之间可绕内转动副的轴线旋转，相应的，所述中环和所述外环之间可绕外转动副的轴线旋转。

更进一步，所述外转动副的轴线和内转动副的轴线垂直。这样设计可以保证安装有分粉器连接结构的机械臂在工作中任意变换姿态，所述分粉器的自身重力带动内转动副和外转动副不断调整角度，使所述分粉器始终保持在竖直方向上。

更进一步地，所述内转动副和外转动副包括转轴或轴承，所述内环和所述中环之间在所述两个连接点处通过转轴或轴承连接，所述中环和所述外环之间在所述另外两个连接点处通过转轴或轴承连接。所述内环和所述中环之间可绕内转动副的轴线旋转，相应的，所述中环和所述外环可绕外转动副的轴线旋转。作为本领域的技术人员，容易理解的是，所述内转动副和外转动副也可以选择转轴、铰链等结构。

进一步地，所述外环为带缺口的环。所述外环的两端分别与所述中环活动连接。当激光熔覆设备在工作时，安装有分粉器连接结构的机械臂不断摆动变换姿态，所述分粉器始终保持在竖直方向，如果所述外环为完整圆环，当机械臂运动到所述安装接头的轴线和所述分粉器的轴线平行或者接近平行时，就会发生干涉，结果会使分粉器偏离竖直方向。

更进一步地，所述外环为1/2圆环或1/2方环，所述外环的两端分别与所述中环活动连接。

进一步地，所述内环位于远离所述分粉器的出粉口的一端。内环设计是为了固定分粉器，所以为了不影响分粉器出粉口的正常使用，应该将内环设置在远离分粉器的出粉口的一端，并且尽可能远离分粉器的重心。

综上所述，本实用新型相较于现有技术的有益效果是：

(1)分粉器连接结构的设计使激光熔覆设备工作时，当机械臂不断摆动变换姿态，两个转动副可以不断调整角度，保证机械臂在任何姿态时，分粉器始终保持在竖直方向。当送粉器传输过来的一路粉末分成几路输入熔覆喷嘴时，粉末能够在熔覆喷嘴中连续、均匀地从输出，形成满足汇聚性、均匀性要求的粉末束流，消除激光熔覆时与送粉量相关的质量不稳定因素，提高工作范围的可达性。

(2)本实用新型分粉器连接结构的设计，结构简单，转动灵活，易于装卸，固定效果号，适宜推广使用。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的一种分粉器连接结构示意图。

图2是本实用新型一实施例提供的一种分粉器连接结构姿态变换示意图。

其中：10-稳定器，11-外环，12-中环，13-内环，14-外转动副，15-内转动副，20-分粉器，30-安装接头。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合图1～2和具体的实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例1

一种分粉器连接结构，包括用于与所述分粉器20连接的稳定器10和用于与所述机械臂连接的安装接头30，所述安装接头30和所述稳定器10连接，所述稳定器10用于在所述机械臂姿态变化时使所述分粉器20始终保持在竖直方向上。所述稳定器10包括外环11、中环12和内环13，所述外环11、中环12和内环13的中心点相同，所述外环11和所述安装接头30固定连接，所述外环11和所述中环12活动连接，所述中环12和所述内环13活动连接，所述分粉器20固定安装在所述内环13中，并且所述分粉器20延伸方向垂直于所述内环13所在的平面，所述内环13所在的平面始终保持与水平面平行。

实施例2

基于实施例1，所述外环11、中环12和内环13形状包括圆环和方环。外环用于固定连接安装接头，内环用于固定连接分粉器，中环用于连接内环和外环，使得内环保持静止状态，中环和外环可以活动。同心圆环或方环均能实现固定分粉器和活动安装接头的作用，本实施例采用的方案只是优选的一种方案。

实施例3

基于实施例2，所述内环13的外圈与所述中环12的内圈通过两个关于所述中心点对称的连接点活动连接；所述中环12的外圈与所述外环11的内圈通过另外两个关于所述中心点对称的连接点活动连接。所述外环、所述中环和所述内环均为正方形时，所述内环的外侧面与所述中环的内侧面通过两个位于正方形对边中点的连接点活动连接；所述中环的外侧面与所述外环的内侧面通过另外两个位于正方形对边中点的连接点活动连接。内环的外圈与中环的内圈活动连接，中环的外圈与外环的内圈活动连接，内环、中环和外环可独立转动。

实施例4

基于实施例3，所述内环13和所述中环12之间在所述两个连接点处设置有内转动副15，所述中环12和所述外环11之间在所述另外两个连接点处设置有外转动副14。所述内环和所述中环之间可绕内转动副的轴线旋转，相应的，所述中环和所述外环之间可绕外转动副的轴线旋转。

实施例5

基于实施例4，所述外转动副14的轴线和内转动副15的轴线垂直。这样设计可以保证安装有分粉器连接结构的机械臂在工作中任意变换姿态，所述分粉器的自身重力带动内转动副和外转动副不断调整角度，使所述分粉器始终保持在竖直方向上。

实施例6

基于实施例4，所述内转动副15和外转动副14包括转轴或轴承，所述内环10和所述中环12之间在所述两个连接点处通过转轴或轴承连接，所述中环12和所述外环11之间在所述另外两个连接点处通过转轴或轴承连接。所述内环和所述中环之间可绕内转动副的轴线旋转，相应的，所述中环和所述外环可绕外转动副的轴线旋转。作为本领域的技术人员，容易理解的是，所述内转动副和外转动副也可以选择转轴、铰链等结构。

实施例7

基于实施例1，所述外环11为带缺口的环。所述缺口朝向可以是任意方向。所述外环的两端分别与所述中环活动连接。当激光熔覆设备在工作时，安装有分粉器连接结构的机械臂不断摆动变换姿态，所述分粉器始终保持在竖直方向，如果所述外环为完整圆环，当机械臂运动到所述安装接头的轴线和所述分粉器的轴线平行或者接近平行时，就会发生干涉，结果会使分粉器偏离竖直方向。

实施例8

基于实施例7，所述外环11为1/2圆环或1/2方环，所述外环11的两端分别与所述中环12活动连接。

实施例8

基于实施例1，所述内环10位于远离所述分粉器20的出粉口的一端。内环设计是为了固定分粉器保持竖直位置，所以，激光熔覆设备在工作时，为了不影响分粉器出粉口的正常使用，应该将内环设置在远离分粉器的出粉口的一端，并且尽可能远离分粉器的重心。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。