一种激光熔覆增材制造用材料输送装置

本发明涉及激光熔覆，特别涉及一种激光熔覆增材制造用材料输送装置。

背景技术：

1、激光熔覆属于表面改性技术，依靠高能激光束均匀扫过基材表面，将基材表面的熔覆材料与基材的表面薄层快速加热并融化，待冷却后使基层表面形成熔覆层，有效改善基材表层的特性，比如基材表面的耐磨、耐蚀、耐热显著提高，而且增加基板的使用寿命。现有的，基材进行激光熔覆加工后，容易发生翘曲变形，尤其对于薄板材的熔覆加工，严重降低基材的外观，影响后续的加工；通常在熔覆前对基材采用机械约束的方式，降低熔覆后的变形量，控制效果不理想，会造成基材的不同位置发生不同程度的变形；高能激光束会造成基材内热累积，热累积会影响熔池尺寸，导致过熔覆和欠熔覆现象，加剧热变形，往往需要长时间的静置冷却，减小整体热累积减小热变形，过程费时费力。

技术实现思路

1、本发明就是为了克服上述现有技术存在的缺点，提供一种激光熔覆增材制造用材料输送装置，解决基材进行激光熔覆中，受热累积的影响，基板易产生翘曲变形的问题。

2、本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

3、一种激光熔覆增材制造用材料输送装置，包括激光头，还包括位于加工仓内的第一输送台、第一限位机构、第二输送台、第二限位机构；所述第一限位机构包括第一驱动缸、第一限位组件；第一限位组件靠近第一输送台的输入端上方，第一驱动缸驱动第一限位组件上下靠近第一输送台；所述第二输送台位于第一输送台与上料台之间，第二输送台的输出端与第一输送台的进入端铰接；所述第二限位机构包括第二驱动缸、第二限位组件、电缸；第二限位组件位于第二输送台上方，第二驱动缸驱动第二限位组件上下靠近第二输送台；所述激光头位于第一限位机构、第二限位机构之间，电缸与第二输送台底部连接，电缸驱动第二输送台上下摆动。

4、进一步的，所述滚柱二在框架二下侧并列设置两个；所述框架二与第二驱动缸的输出端通过球头转动连接；所述横梁上安装有定位杆，定位杆上开设定位槽，所述框架二的前后端均设有与定位槽配合的定位轴；定位杆、定位轴之间设有拉伸弹簧。

5、进一步的，所述第二输送台上方设置两组所述第二限位机构，两组所述第二限位机构沿着左右方向并列。

6、进一步的，还包括降温组件，降温组件包括上部开口的容水盘、输水软管、循环泵、供水箱；容水盘靠近所述激光头的下方布置；所述第一输送台开设有与容水盘四周适合的沉槽，沉槽内设有支撑容水盘的支撑件，支撑件支撑容水盘上部与所述第一输送台齐平；容水盘的内部通过输水管与循环泵的出口连通；容水盘的内部通过输水软管与所述第二输送台内的加热腔进口连通；加热腔出口、循环泵的入口分别通过输水管与供水箱连通。

7、进一步的，所述第一输送台上侧设有清理组件，清理组件包括风管、第一风机，风管布置在所述第一输送台的清理槽中，第一风机的出气口与风管连通，沿着风管开设有朝向待加工基材的若干出风嘴。

8、进一步的，所述第一输送台上侧设有遮挡组件，遮挡组件包括覆盖板、直线驱动模块，覆盖板平铺在所述第一输送台上，覆盖板与直线驱动模块驱动连接；直线驱动模块用于驱动覆盖板平移遮盖所述风管、所述容水盘的上方。

9、进一步的，还包括辅助加热组件，辅助加热组件包括集气筒、移动架、第二风机；集气筒位于所述第一限位机构、所述第二限位机构之间，集气筒侧部与移动架沿着上下方向滑动连接；集气筒顶部与移动架通过复位弹簧连接；移动架沿前后方向滑动连接在所述加工仓内；第二风机的进口与集气筒的内部通过集气总管连通，第二风机的出口与集气支管一端连通，集气支管另一端穿过所述第二限位组件朝向下方。

10、进一步的，所述集气筒包括外筒体、环形底板、内筒体、环形顶盖；外筒体下部开口通过环形底板封堵，内筒体的底部与环形底板上侧连接，外筒体、内筒体、环形底板围成集气腔，环形顶盖覆盖连接在集气腔顶部，环形底板开设有与集气腔相通的若干吸气口；环形顶盖开设有与集气腔相通的排气口；所述激光头伸入内筒体压抵环形底板，激光头的端部伸出环形底板。

11、进一步的，所述辅助加热组件包括测温模块，测温模块安装在所述集气筒的下方。

12、本发明具有如下有益效果：

13、1、本发明提供了一种激光熔覆增材制造用材料输送装置，包括激光头、第一输送台、第一限位机构、第二输送台、第二限位机构；第一限位机构下压待加工基材限位在第一输送台，第二限位机构下压待加工基材限位在第二输送台，第二输送台的输出端与第一输送台的进入端铰接；激光头位于第一限位机构、第二限位机构之间，前后移动对待加工基材上表面进行熔覆增材；第二输送台下方设置电缸，以驱动第二输送台向下摆动，带动待加工基材向下摆动，进而使待加工基材处于第二输送台的部分发生向下的位移，使待加工基材发生弯曲，达到预变形的目的，预弯曲变形量与翘曲变形量相抵消，降低待加工基材的翘曲形变。

14、2、第一输送台上设置降温组件，包括容水盘、输水软管、循环泵、供水箱；容水盘的内部通过输水管与循环泵的出口连通；容水盘靠近激光头的下方布置，容水盘对上方的待加工基材吸热降温，有效降低熔覆后待加工基材的热积累；容水盘的内部通过输水软管与第二输送台内的加热腔进口连通，水从输水软管进入加热腔对上方的待加工基材放热增温，降低了热累积对熔池尺寸的影响。

15、3、第一输送台上设置清理组件，清理组件包括风管、第一风机，沿风管设有若干出风嘴，出风嘴喷出高速流动的气体吹扫待加工基材下表面附着的水渍。

16、4、装置还包括辅助加热组件，辅助加热组件包括集气筒、移动架、第二风机，集气筒通过移动架沿前后方向、沿着上下方向滑动连接在第一限位机构、第二限位机构之间，第二风机的进口、出口通过集气总管、集气支管将集气筒的内部与待加工基材上方相通，将集气筒下方的高温气体经管路转移到待加工基材的上表面，起到加热作用，升温后的待加工基材降低了激光头所需功率；加热过程不需要额外的加热设备，经济性高。

技术特征：

1.一种激光熔覆增材制造用材料输送装置，包括激光头(1)，其特征在于，还包括位于加工仓(2)内的第一输送台(3)、第一限位机构(4)、第二输送台(5)、第二限位机构(6)；所述第一限位机构(4)包括第一驱动缸(41)、第一限位组件(42)；第一限位组件(42)靠近第一输送台(3)的输入端上方，第一驱动缸(41)驱动第一限位组件(42)上下靠近第一输送台(3)；

2.如权利要求1所述的一种激光熔覆增材制造用材料输送装置，其特征在于，所述滚柱二(622)在框架二(621)下侧并列设置两个；所述框架二(621)与第二驱动缸(61)的输出端通过球头转动连接；所述横梁上安装有定位杆(623)，定位杆(623)上开设定位槽，所述框架二(621)的前后端均设有与定位槽配合的定位轴(624)；定位杆(623)、定位轴(624)之间设有拉伸弹簧。

3.如权利要求2所述的一种激光熔覆增材制造用材料输送装置，其特征在于，所述第二输送台(5)上方设置两组所述第二限位机构(6)，两组所述第二限位机构(6)沿着左右方向并列。

4.如权利要求1所述的一种激光熔覆增材制造用材料输送装置，其特征在于，还包括降温组件(7)，降温组件(7)包括上部开口的容水盘(71)、输水软管(72)、循环泵、供水箱；容水盘(71)靠近所述激光头(1)的下方布置；

5.如权利要求4所述的一种激光熔覆增材制造用材料输送装置，其特征在于，所述第一输送台(3)上侧设有清理组件(8)，清理组件(8)包括风管(81)、第一风机(82)，风管(81)布置在所述第一输送台(3)的清理槽中，第一风机(82)的出气口与风管(81)连通，沿着风管(81)开设有朝向待加工基材的若干出风嘴。

6.如权利要求5所述的一种激光熔覆增材制造用材料输送装置，其特征在于，所述第一输送台(3)上侧设有遮挡组件，遮挡组件包括覆盖板(83)、直线驱动模块(84)，覆盖板(83)平铺在所述第一输送台(3)上，覆盖板(83)与直线驱动模块(84)驱动连接；直线驱动模块(84)用于驱动覆盖板(83)平移遮盖所述风管(81)、所述容水盘(71)的上方。

7.如权利要求1所述的一种激光熔覆增材制造用材料输送装置，其特征在于，还包括辅助加热组件(9)，辅助加热组件(9)包括集气筒(91)、移动架(92)、第二风机(93)；集气筒(91)位于所述第一限位机构(4)、所述第二限位机构(6)之间，集气筒(91)侧部与移动架(92)沿着上下方向滑动连接；集气筒(91)顶部与移动架(92)通过复位弹簧连接；移动架(92)沿前后方向滑动连接在所述加工仓(2)内；

8.如权利要求7所述的一种激光熔覆增材制造用材料输送装置，其特征在于，所述集气筒(91)包括外筒体(911)、环形底板(912)、内筒体(913)、环形顶盖(914)；外筒体(911)下部开口通过环形底板(912)封堵，内筒体(913)的底部与环形底板(912)上侧连接，外筒体(911)、内筒体(913)、环形底板(912)围成集气腔(915)，环形顶盖(914)覆盖连接在集气腔(915)顶部，环形底板(912)开设有与集气腔(915)相通的若干吸气口；环形顶盖(914)开设有与集气腔(915)相通的排气口；所述激光头(1)伸入内筒体(913)压抵环形底板(912)，激光头(1)的端部伸出环形底板(912)。

9.如权利要求7所述的一种激光熔覆增材制造用材料输送装置，其特征在于，所述辅助加热组件(9)包括测温模块，测温模块安装在所述集气筒(91)的下方。

技术总结
本发明公开了一种激光熔覆增材制造用材料输送装置，包括第一输送台、第一限位机构、第二输送台、第二限位机构；待加工基材的一端通过第一限位机构下压限位在第一输送台，另一端通过第二限位机构下压限位在第二输送台，第二输送台的输出端与第一输送台的进入端铰接；激光头位于第一限位机构、第二限位机构之间，第二输送台下方设置电缸，电缸驱动第二输送台带动待加工基材发生弯曲，降低激光头进行熔覆增材后待加工基材的翘曲形变；还包括对待加工基材吸热降温的降温组件、将激光头下方的高温气体转移至待加工基材的辅助加热组件，有效降低熔覆后待加工基材的热积累对熔池尺寸的影响，加热过程不需要额外的加热设备，经济性高。

技术研发人员：张辉,陈恒,赵伟,肖光春,郭宁,高嵩
受保护的技术使用者：齐鲁工业大学（山东省科学院）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15