一种小型高精度激光熔覆送粉装置的制作方法

本实用新型涉及激光熔覆技术领域，特别是涉及一种小型高精度激光熔覆送粉装置。

背景技术：

激光熔覆是指在工件表面以激光为热源，融化粉状材料制备成熔覆层，用来修复工件或改善工件表面材料性能的技术。激光熔覆层均匀与否是衡量激光熔覆质量好坏的主要指标，而想要得到质量好的熔覆层，除了需要激光光束稳定外，还需要高精度、送粉均匀的送粉装置；即需要能将粉状材料均匀地输送到被加工工件表面(激光熔池中)的送粉装置。

常见的重力送粉形式有螺杆式和刮板式，这两种类型的送粉装置，用刮或挤的方法进行取粉，再利用重力或者气动将粉状材料沿着预设管路送到工件表面。此类装置在激光熔覆加工领域存在以下缺陷：一是由于粉状材料受送粉装置内部机构的挤压、摩擦，会使得粉状材料结粒，易堵塞出粉管的出粉口，造成送粉不均，从而直接影响熔覆质量；二是如果采用气流输送而不采用重力自由落粉，粉状材料容易被输送气流吹跑、吹散和吹不到位，既影响熔覆质量，又浪费了粉状材料。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种小型高精度激光熔覆送粉装置，以解决上述现有技术存在的问题，使得送粉均匀顺畅不易堵粉，且不会出现结粒现象，进而提高粉状材料的利用率。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种小型高精度激光熔覆送粉装置，包括壳体，所述壳体上固定安装有储粉斗，所述壳体内活动安装有储粉仓，所述储粉仓内活动安装有出粉管和进粉管，所述进粉管一端插接在储粉仓内，另一端套接在储粉斗的底端内，所述壳体上固定安装有伺服电机，所述伺服电机的电机轴上轴接有螺旋弹簧联轴器，所述螺旋弹簧联轴器上轴接有送粉轮，所述储粉仓的内壁上固定连接有弹性件，所述弹性件的端部固定连接有压块，所述压块和送粉轮接触连接，所述送粉轮为齿轮式结构，所述送粉轮上周向设置有若干个齿牙，所述出粉管一端插接在储粉仓内，另一端延伸至壳体外，所述齿牙与进粉管的底部接触连接，所述齿牙与出粉管的顶部接触连接。

优选的，所述齿牙间的齿距相同，所述齿牙的高度相同。

优选的，所述储粉斗的底部直径大于进粉管的管径，所述出粉管的管径为4-7mm。

优选的，所述压块为圆形结构，所述压块的直径和送粉轮的直径相同。

优选的，所述齿牙为锥形结构或梯形结构。

优选的，所述储粉斗的斗壁上固定安装有刻度薄板，所述刻度薄板为透明板。

优选的，所述弹性件为弹簧。

本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型的送粉装置在送粉过程中，一方面，粉状材料在重力作用下从储粉斗落到储粉仓中，并在送粉轮的齿牙上堆积，在齿牙上堆积的粉状材料出现堵塞或结粒时，螺旋弹簧联轴器会受到来自送粉轮的压力，其受压之后会反馈回一个挤压力，此时送粉轮会受到挤压而出现晃动，齿牙上堆积的粉状材料便会发生松动，当送粉轮发生晃动时，会碰到压块，压块受到压力安装在其后面的弹性件便会压缩，此时弹性件会将所受压力反馈给压块，此时压块也会给齿牙提供一个振动力，这样受到平衡的振动力不仅可以保证送粉轮在转动时稳定，使其不会发生剧烈晃动而使得粉状材料的量发生改变，同时避免了对粉料的挤压，摩擦、还降低了粉状材料结粒及堵塞的可能性，从而保证和提高了激光熔覆质量；另一方面，粉状材料输送过程不采用气动，而是依靠齿轮式送粉轮齿牙的匀速转动将粉状材料定量取走，然后依靠重力从出料口送出，这一过程没有粉末飞散，既提高了粉状材料利用率，同时也避免了对环境造成污染。因此，与现有的刮板式或螺杆式重力或者气动送粉装置相比，本实用新型送粉装置具有送粉均匀、结构简单且稳定、不易堵粉、粉状材料利用率高等优点，有明显的经济和社会意义。

附图说明

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中送粉装置的主视图；

图2为本实用新型中送粉装置的左视图；

图3为本实用新型中储粉斗的右视图；

其中，1-壳体；2-储粉斗；3-储粉仓；4-进粉管；5-压块；6-出粉管；7-送粉轮；8-螺旋弹簧联轴器；9-伺服电机；10-齿牙；11-弹性件；12-刻度薄板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1-3所示，本实用新型提供一种小型高精度激光熔覆送粉装置，包括壳体1，在壳体1上固定安装有储粉斗2，在壳体1内活动安装有储粉仓3，当储粉仓3的仓壁上积粉太多，将储粉仓3活动安装在壳体1内，可以使得更换或清洁更便捷；在储粉仓3内活动安装有出粉管6和进粉管4，其中进粉管4一端插接在储粉仓3内，另一端套接在储粉斗2的底端内，在壳体1上固定安装有伺服电机9，伺服电机9的电机轴上轴接有螺旋弹簧联轴器8，且在螺旋弹簧联轴器8上轴接有送粉轮7，在储粉仓3的内壁上固定连接有弹性件11，弹性件11的端部固定连接有压块5，压块5和送粉轮7接触连接，送粉轮7为齿轮式结构，送粉轮7上周向设置有若干个齿牙10，其将齿牙10间的齿距设置为相同的，同时齿牙10的高度也相同，这样在保证送粉轮7匀速转动的同时，齿牙10间堆积的粉状材料的量也是相同的，能够保证送粉均匀；出料管一端插接在储粉仓3内，另一端延伸至壳体1外，齿牙10与进粉管4的底部接触连接，齿牙10与出粉管6的顶部接触连接；首先将激光熔覆所用的粉状材料加入到储粉斗2，粉状材料通过自身重力落至储粉仓3中，当储粉仓3中的粉状材料达到指定量时，停止向储粉斗2中加料，然后启动伺服电机9，此时伺服电机9转动会带动螺旋弹簧联轴器8转动，而螺旋弹簧联轴器8转动便会带动送粉轮7进行转动，送粉轮7的转速可通过外部控制部件进行调节，当送粉轮7转动时，送粉轮7上的齿牙10会从储料仓上方的进粉管4的出粉口取粉，当取粉完成后，送粉轮7会进行旋转，直至齿牙10上分粉状材料由出粉管6的出粉口将粉送出；当送粉轮7的齿牙10内出现结粒、堵粉现象时，其重量会随之加大，此时与之相连接的螺旋弹簧联轴器8会受到压力，其同时会将所受压力反传递给送粉轮7，此时送粉轮7便会受到螺旋弹簧联轴器8的一个振动力，送粉轮7的齿牙10上的粉状材料受到振动时会发生松动，同时，送粉轮7受到振动力时，便会将此振动力传递给压块5，压块5受力后会传递给弹性件11，而弹性件11带动压块5产生振动，这样压块5便也会给送粉轮7一个挤压力，使得堵塞在送粉轮7的齿牙10上的粉状材料均可以顺利落下，因而当送粉装置出现结粒、堵粉现象时，压块5和螺旋弹簧联轴器8会提供一部分的伸缩余量，保证了送粉装置可以顺畅送粉而不出现结粒或堵塞现象，此外，齿牙10间的的距离和高度相同且通过调整送粉轮7转速使其匀速转动，保证了送粉均匀、顺畅的被送出。

进一步优化方案，为了保证以上送粉过程中，粉状材料可以顺利的由储粉斗2中落下，且可以顺畅地由出粉管6送出，将储粉斗2的底部直径设置为大于进粉管4的管径，为了防止粉状材料由储粉斗2和进粉管4的缝隙中跑出，可以在储粉斗2和进粉管4相接触的部分安装有密封垫(图中未显示)，将出粉管6的管径设置为4-7mm，优选5.2mm，出粉管6的管径的设计可以保证粉状材料顺畅由出粉管6送出。

进一步优化方案，为了保证送粉过程中，压块5所提供的挤压力能够避免出现结粒或堵粉现象，将压块5设置为圆形结构，且将压块5的直径和送粉轮7的直径设置为相同值，这样可以保证压块5将振动力直接传递到齿牙10，这样可以防止出现堵粉现象，同时将弹性件11设置为弹簧，以保证其可以反传递给压块5振动力，同时还可以起到一个缓冲力，防止压块5直接与储粉仓3碰撞，降低部件的磨损度。

进一步优化方案，为了粉状材料的放置稳定，且可以顺利由进粉管4中取到粉状材料，将齿牙10设置为锥形结构或梯形结构，这样可以用齿牙10的斜边将送粉管内的粉状材料推至齿牙10间的空隙中。

进一步优化方案，为了观测储粉斗2中粉状材料的进入量，在储粉斗2的斗壁上固定安装有刻度薄板12，且将刻度薄板12设置为透明板，同时，也可以直接将储粉斗2采用有机玻璃材质设置为透明状的储粉斗2，在储粉斗2的斗壁上刻上刻度。

工作时，将激光熔覆所用的粉状材料加入到储粉斗2，粉状材料通过自身重力落到壳体1内的储粉仓3中并停止，然后启动伺服电机9，伺服电机9通过螺旋弹簧联轴器8带动送粉轮7匀速转动(转速通过外部控制可调)，送粉轮7上的齿牙10从进粉管4中取粉，旋转至出粉管6将粉送出。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，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。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。