一种用于激光熔覆的三维测量装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于激光熔覆的三维测量装置，其特征在于：包括一个用于放置熔覆工件的可移动平台，在所述可移动平台上方设有测量机构，在所述可移动平台上方位于所述测量机构两侧还分别设有激光熔覆机构及激光铣削机构；还包括一个分别与所述测量机构、激光熔覆机构及激光铣削机构的控制端电连接的控制机构。本实用新型可方便准确的测出熔覆工件表面形貌的高度差和工件边缘缺陷，实现熔覆过程中的在线整形，有利于后续的熔覆成形，较之以往传统的机械铣削，减少装夹时间，节约时间，提高了效率，并且铣削过程中减少了浪费。
【专利说明】一种用于激光熔覆的三维测量装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种激光熔覆装置，具体涉及一种用于激光熔覆的三维测量装置。
【背景技术】
[0002]激光熔覆(Laser Cladding)亦称激光包覆或激光熔敷，是一种新的表面改性技术，它通过在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材薄层一起熔凝的方法，在基层表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层。激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基体表面上放置被选择的涂层材料经激光辐照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、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法，从而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。
[0003]目前随着激光熔覆技术的不断发展，激光成形过程中塌陷或凸起现象，限制了熔覆熔覆过程中的后续成形，因此在线弥补成形缺陷至关重要。
[0004]传统的熔覆工件测量方法为实用游标卡尺或者百分卡测量，其测量采用人工测量的方式，精度较低，并且误差也较大，而且只能测量熔覆层的总高度，不能测量表面形貌的高度差，然后直接拿到车床上车削，其车削后的熔覆工件虽然表面质量好，但是车削掉的熔覆层较厚，过于浪费，且需要大量的装夹时间，加工效率低。
【发明内容】
[0005]本实用新型目的是提供一种用于激光熔覆的三维测量装置，通过使用该装置，可方便准确的测出熔覆工件表面形貌的高度差，实现熔覆过程中的在线整形，有利于后续的熔覆成形，较之以往传统的机械铣削，减少装夹时间，提高了效率，并且铣削过程中减少了浪费。
[0006]本实用新型的技术方案是:一种用于激光熔覆的三维测量装置，包括一个用于放置熔覆工件的可移动平台，在所述可移动平台上方设有测量机构，在所述可移动平台上方位于所述测量机构两侧还分别设有激光熔覆机构及激光铣削机构；还包括一个分别与所述测量机构、激光熔覆机构及激光铣削机构的控制端电连接的控制机构。
[0007]进一步的技术方案，与所述可移动平台配合设有横向及纵向移动机构，所述横向及纵向移动机构驱动所述可移动平台进行横向及纵向移动，所述横向及纵向移动机构的控制端与所述控制机构电连接。
[0008]进一步的技术方案，与所述测量机构配合设有升降机构，所述升降机构驱动所述测量机构相对所述可移动平台上下升降，所述升降机构的控制端与所述控制机构电连接。
[0009]进一步的技术方案，所述测量机构为超高速轮廓测量仪，所述超高速轮廓测量仪上设有提不灯。
[0010]进一步的技术方案，所述控制机构包括处理器、显示器及连接线缆。
[0011]本实用新型的工作原理:设置用于放置熔覆工件的课移动平台，平台上方分别设置激光熔覆机构、测量机构及激光铣削机构，激光熔覆机构对工件进行激光熔覆，利用可移动平台的横纵向移动，将熔覆工件移动至测量机构下方进而扫描激光熔覆后的工件，并将数据传输回控制机构完成数据处理，测出熔覆层表面的形貌，最后再利用激光铣削机构进行铣削。
[0012]本实用新型的优点是:
[0013]1.本实用新型通过设置一个用于放置熔覆工件的可移动平台，平台上方设置激光熔覆机构、测量机构及激光铣削机构，通过可移动平台的横向及纵向移动，在一个平台上即可完成工件的熔覆、测量及铣削操作，实现熔覆过程中的在线整形，有利于后续的熔覆成形；
[0014]2.本实用新型通过采用测量机构对熔覆工件表面的高度差进行测量，然后反馈至控制机构进行处理，再利用激光铣削机构对熔覆工件表面进行铣削，较之以往传统的机械铣削，减少装夹时间，提高了效率，并且铣削过程中减少了浪费；
[0015]3.本实用新型结构简单，使用方便，且无需对现有结构进行大规模改变，适合推广使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:
[0017]图1为本实用新型实施例一的结构示意图。
[0018]其中:1、可移动平台；2、测量机构；3、激光熔覆机构；4、激光铣削机构；5、升降机构；6、提示灯；7、熔覆工件。
【具体实施方式】
[0019]实施例一:参见图1所示，一种用于激光熔覆的三维测量装置，包括一个用于放置熔覆工件7的可移动平台1，在所述可移动平台I上方设有测量机构2，在所述可移动平台I上方位于所述测量机构2两侧还分别设有激光熔覆机构3及激光铣削机构4 ;还包括一个分别与所述测量机构、激光熔覆机构及激光铣削机构的控制端电连接的控制机构。
[0020]与所述可移动平台配合设有横向及纵向移动机构，所述横向及纵向移动机构驱动所述可移动平台进行横向及纵向移动，所述横向及纵向移动机构的控制端与所述控制机构电连接，横向及纵向移动机构的移动可通过运动控制卡实现准确定位。
[0021]与所述测量机构2配合设有升降机构5，所述升降机构5驱动所述测量机构2相对所述可移动平台I上下升降，所述升降机构的控制端与所述控制机构电连接。升降机构可以为常规结构，设置一个相对可移动平台的垂直的导轨，测量机构通过一个滑块与导轨滑动连接，从而实现相对可移动平台上下升降。
[0022]本实施例中，激光熔覆机构及激光铣削机构为目前市面上普遍使用的结构，分别用于增材制造和减材制造，本实施的三维测量装置把二者有机结合起来，实现了在熔覆过程中的工件整形。测量机构采用LJ-V7000超高速轮廓测量仪，测量仪上设有提示灯6，测量仪固定在升降机构上，通过升降机构相对可移动平台进行上下升降，以便调节标准扫描范围，若在标准扫描范围内，测量仪上的提示灯显示绿色，若偏离标准扫描范围，则提示灯显示红色。
[0023]本实施例的具体工作过程:
[0024](I)将工件放在可移动平台上，然后通过激光熔覆机构进行熔覆操作；
[0025](2)熔覆过程中的工件通过可移动平台的横向及纵向移动，移动到LJ-V7000超高速轮廓测量仪下方进行三维表面轮廓测量，在此过程中可移动平台的移动是通过控制机构控制的，并且可移动平台不会在测量过程中停止，当熔覆过程中工件被移动到激光铣削机构下时，平台才会停止移动；
[0026](3)根据超高速轮廓测量仪测出的三维形貌信息，控制机构的处理器会自动计算处理得出熔覆工件表面的高度差，并且将信息清晰地反映到显示器上；
[0027](4)待熔覆过程中的工件表面的高度差数据处理完成后，如要铣削，控制机构则按照测量出的数据控制激光铣削机构进行铣削；
[0028](5)铣削后控制机构控制可移动平台移动，将铣削后的工件再次移动至超高速轮廓仪测量下方，再次测量表面轮廓仪高度差，若测量出的熔覆表面符合要求，则继续进行后续的熔覆工作，循环上述过程，直至完成熔覆工件；若测量出表面不符合要求则继续铣削，直至符合要求，再继续后续熔覆、测量、铣削过程。
[0029]当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于激光熔覆的三维测量装置，其特征在于:包括一个用于放置熔覆工件(7)的可移动平台(1),在所述可移动平台(1)上方设有测量机构(2),在所述可移动平台(1)上方位于所述测量机构(2)两侧还分别设有激光熔覆机构(3)及激光铣削机构(4)；还包括一个分别与所述测量机构、激光熔覆机构及激光铣削机构的控制端电连接的控制机构。
2.根据权利要求1所述的一种用于激光熔覆的三维测量装置，其特征在于:与所述可移动平台配合设有横向及纵向移动机构，所述横向及纵向移动机构驱动所述可移动平台进行横向及纵向移动，所述横向及纵向移动机构的控制端与所述控制机构电连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于激光熔覆的三维测量装置，起特征在于:与所述测量机构(2)配合设有升降机构(5),所述升降机构(5)驱动所述测量机构(2)相对所述可移动平台(1)上下升降，所述升降机构的控制端与所述控制机构电连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于激光熔覆的三维测量装置，其特征在于:所述测量机构(2)为超高速轮廓测量仪，所述超高速轮廓测量仪上设有提示灯(6)。
5.根据权利要求1所述的一种用于激光熔覆的三维测量装置，其特征在于:所述控制机构包括处理器、显示器及连接线缆。
【文档编号】G01B21/20GK204224703SQ201420629439
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】王明娣, 汤攀飞, 孙立宁, 杭小琳, 杜秋, 石世宏 申请人:苏州大学