CN220977157U - 一种内孔激光熔覆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内孔激光熔覆装置，属于激光熔覆技术领域，包括工作台，所述工作台上设置有夹持转动机构、直线输送机构以及激光熔覆头，所述夹持转动机构用于夹持内孔零件并旋转；所述激光熔覆头与夹持转动机构相对设置，激光熔覆头连接在直线输送机构上，由直线输送机构带动沿内孔零件轴向运动；所述激光熔覆头上通过电动推杆连接有摄像模组。本实用新型设置夹持转动机构、直线输送机构以及激光熔覆头实现内孔零件的熔覆加工，同时在激光熔覆头上通过电动推杆配置摄像模组获取修复区域的图像，从而判断工件的内孔熔覆质量。

Description

一种内孔激光熔覆装置

技术领域

本实用新型涉及一种激光熔覆装置，具体涉及一种内孔激光熔覆装置。

背景技术

激光熔覆亦称激光熔敷或激光包覆，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表面薄层一起熔凝的方法，在基层表面形成冶金结合的添料熔覆层。工件内壁修复是激光熔覆的一个重要应用领域，但是在实际熔覆过程中，对于部分较短或有透光孔的工件，工作人员可以直接观测熔覆质量，而对于长径比较大且无透光孔的工件，修复面的成型质量无法观测，因此熔覆质量无法把控。

现有技术中，公开号为CN215050699U的中国实用新型专利公开了偏心内孔筒件的孔内壁激光熔覆用旋转装置，其技术方案为：一种偏心内孔筒件的孔内壁激光熔覆用旋转装置，调心转筒机构，其包括转筒和两组调心杆组，每组调心杆组包括四根带有外螺纹的调心杆，每根调心杆沿转筒的径向穿经转筒筒壁且与转筒螺纹连接，两组调心杆组分别位于转筒轴向的两端部；滚动支撑机构，其支撑转筒绕其自身筒轴心的转动；动力输出机构，其经动力传导机构驱动转筒转动。

上述装置作为内孔筒件的内壁加工装置，其无法观测到内壁的熔覆情况，也就无法把控内孔的熔覆质量。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术中工件内壁修复时无法观测内壁熔覆情况的问题，提出了一种内孔激光熔覆装置，能够实现内孔熔覆加工的同时获取修复区域图像，把控工件熔覆质量。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型的技术方案如下：

一种内孔激光熔覆装置，包括工作台，其特征在于，所述工作台上设置有夹持转动机构、直线输送机构以及激光熔覆头，所述夹持转动机构用于夹持内孔零件并旋转；所述激光熔覆头与夹持转动机构相对设置，激光熔覆头连接在直线输送机构上，由直线输送机构带动沿内孔零件轴向运动；所述激光熔覆头上通过电动推杆连接有摄像模组。

进一步的，在某一实施例中，所述夹持转动机构包括转动电机、转轴和三爪卡盘，转轴一端通过联轴器与转动电机连接，另一端与三爪卡盘固定连接，所述三爪卡盘用于夹持待熔覆的内孔零件。

进一步的，在某一实施例中，所述直线送输送机构包括移动滑架、滑轨、调节丝杠和驱动电机，滑轨安装在工作台上，移动滑架滑动连接在滑轨上，调节丝杠平行于滑轨的长度方向，与移动滑架相连，驱动电机连接在调节丝杠一侧，用于驱动调节丝杠旋转从而控制移动滑架沿滑轨做直线运动。

进一步的，在某一实施例中，所述激光熔覆头的工作端和摄像模组在相反的两个方向，电动推杆的伸缩端通过夹套连接有固定座，摄像模组连接在固定座上。

进一步的，在某一实施例中，所述激光熔覆头的工作端设置有遮光罩，所述固定座上设置有照明灯。

进一步的，在某一实施例中，所述激光熔覆头与夹持转动机构之间设置有内孔零件的辅助支撑机构，所述辅助支撑机构包括支撑架和在支撑架顶部对称设置的两个支撑滚轮，所述支撑滚轮的轴线方向与内孔零件的轴线方向平行。

进一步的，在某一实施例中，所述滑轨的两端设置有行程开关，所述行程开关与PLC控制器相连；工作台上还设置有工控计算机，工控计算机与PLC控制通信连接；转动电机和驱动电机均分别与PLC控制器通电连接，激光熔覆头也与PLC控制器相连。

进一步的，在某一实施例中，所述转动电机为低速电机。

本实用新型的工作原理如下：

使用时，通过三爪卡盘夹持待熔覆内孔零件管材，摄像模组连同激光熔覆头***到零件内孔中，激光熔覆头的工作端朝下，摄像模组朝上。夹持转动机构驱动内孔零件旋转，同时直线输送机构驱动移动滑架沿滑轨做直线运动，对零件内孔进行熔覆加工，下部完成熔覆的部分通过转轴的旋转运动到摄像模组的摄像区，从而获取修复区域的图像，通过观察图像即可判断工件熔覆质量。

综上所述，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型的内孔激光熔覆装置，采用夹持转动机构、直线输送机构以及激光熔覆头相互配合，从而实现内孔零件的熔覆加工，在激光熔覆头上通过电动推杆配置有摄像模组，摄像模组可以获取修复区域的图像，通过观察图像即可判断工件熔覆质量；

2、本实用新型中，设置电动推杆控制摄像模组的位置，从而与工作区域错开，可以待修复区冷却到一定温度后再进行检测，同时也可以根据需要对任意区域进行复查；

3、本实用新型中，夹持转动机构与激光熔覆头之间设置有内孔零件的辅助支撑机构，辅助支撑机构支撑在内孔零件的外壁，避免因悬臂梁结构而发生下坠；

4、本实用新型中，通过设置行程开关、PLC控制器和工控计算机，使熔覆装置中的转动电机、驱动电机和激光熔覆头均接入PLC控制器，受工控计算机控制，从而实现熔覆过程的自动控制。

附图说明

图1为内孔激光熔覆装置的结构示意图；

图2为内孔激光熔覆装置的俯视图；

图3为内孔激光熔覆装置的工作示意图；

图4为A部分放大图；

图中：

1、工作台，2、支撑柱，3、转轴，4、转动电机，5、联轴器，6、三爪卡盘，7、移动滑架，8、调节丝杠，9、驱动电机，10、激光熔覆头，11、电动推杆，12、夹套，13、固定座，14、摄像模组，15、控制计算机，16、遮光罩，17、照明灯，18、支撑架，19、支撑滚轮，20、行程开关，21、PLC控制器，22、工控计算机，23、滑轨。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“竖直”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、 “安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

本实用新型提供了一种内孔激光熔覆装置，包括工作台1，设置在工作台1上的夹持转动机构、直线输送机构以及激光熔覆头10。

夹持转动机构通过支撑柱2设置在工作台1上的一侧，支撑柱2可以设计为高度可调的升降结构。夹持转动机构设置在支撑柱2上，其包括转动电机4、转轴3和三爪卡盘6，转轴3一端通过联轴器5与转动电机4连接，另一端穿过支撑柱2与三爪卡盘6固定连接。本实施例中，三爪卡盘6用于夹持待熔覆内孔零件，转动电机4驱动转轴3带动三爪卡盘6旋转，从而带动待熔覆内孔零件转动。

本实施例中，转动电机4优先选择低速电机，以控制旋转速度，提高熔覆质量。

直线输送机构在工作台1上相对于夹持转动机构的另一侧，其包括移动滑架7、滑轨23、调节丝杠8和驱动电机9。滑轨23安装在工作台1上，平行于激光熔覆头10的移动方向。移动滑架7滑动连接在滑轨23上，调节丝杠8平行于滑轨23设置，并同时与移动滑架7相连。驱动电机9连接在调节丝杠8一侧，用于驱动调节丝杠8旋转从而使移动滑架7沿滑轨23做直线运动。

激光熔覆头10连接在移动滑架7上，与夹持转动机构相对设置。激光熔覆头10的顶部设置有电动推杆11，电动推杆11的伸缩端通过夹套12连接有固定座13，固定座13上设置有摄像模组14。摄像模组14为现有技术中的成熟产品，其输入和输出端通过传输线连接外部控制计算机15，以实现图像的实时读取和对摄像模组14的控制。

电动推杆11能够控制摄像模组14的位置，从而与工作区域错开，待修复区冷却到一定温度后再进行检测，同时也可以根据需要对任意区域进行复查。

本实施例中，激光熔覆头10的工作端朝下，摄像模组14朝上，内孔下部完成熔覆的部分通过转轴3的旋转运动到摄像模组14的摄像区，从而获取修复区域的图像，通过观察图像即可判断工件熔覆质量。

为了进一步提高摄像质量，在激光熔覆头10的工作端设置有遮光罩16，同时在固定座13上还设置有照明灯17。

本实用新型的工作原理如下：

使用时，通过三爪卡盘6夹持待熔覆内孔零件管材，摄像模组14连同激光熔覆头10***到零件内孔中，激光熔覆头10的工作端朝下，摄像模组14朝上。夹持转动机构驱动内孔零件旋转，同时直线输送机构驱动移动滑架7沿滑轨23做直线运动，对零件内孔进行熔覆加工，下部完成熔覆的部分通过转轴3的旋转运动到摄像模组14的摄像区，从而获取修复区域的图像，通过观察图像即可判断工件熔覆质量。

实施例2

在实施例1的基础上，进一步的，同时在工作台1上还设置有内孔零件的辅助支撑机构，所述辅助支撑机构位于夹持转动机构与激光熔覆头10之间，用于支撑内孔零件的外壁，在管材较长时能够更好的提供支撑，避免因悬臂梁结构而发生下坠。

本实施例中，辅助支撑机构包括支撑架18和对称设置在支撑架18上的两个支撑滚轮19。支撑架18可以设计为高度可调的升降结构，两个支撑滚轮19的轴线方向与内孔零件的轴线方向平行。

进一步的，为了实现自动熔覆加工，在滑轨23的两端还可以设置行程开关20，行程开关20与PLC控制器21相连，同时工作台1上还设置有工控计算机22，工控计算机22与PLC控制器21通信连接，转动电机4和驱动电机9均分别与PLC控制器21通电连接，激光熔覆头10、电动推杆11也与PLC控制器21相连。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种内孔激光熔覆装置，包括工作台（1），其特征在于，所述工作台（1）上设置有夹持转动机构、直线输送机构以及激光熔覆头（10），所述夹持转动机构用于夹持内孔零件并旋转；所述激光熔覆头（10）与夹持转动机构相对设置，激光熔覆头（10）连接在直线输送机构上，由直线输送机构带动沿内孔零件轴向运动；所述激光熔覆头（10）上通过电动推杆（11）连接有摄像模组（14）。

2.根据权利要求1所述的一种内孔激光熔覆装置，其特征在于，所述夹持转动机构包括转动电机（4）、转轴（3）和三爪卡盘（6），转轴（3）一端通过联轴器（5）与转动电机（4）连接，另一端与三爪卡盘（6）固定连接，所述三爪卡盘（6）用于夹持待熔覆的内孔零件。

3.根据权利要求1所述的一种内孔激光熔覆装置，其特征在于，所述直线送输送机构包括移动滑架（7）、滑轨（23）、调节丝杠（8）和驱动电机（9），滑轨（23）安装在工作台（1）上，移动滑架（7）滑动连接在滑轨（23）上，调节丝杠（8）平行于滑轨（23）的长度方向，与移动滑架（7）相连，驱动电机（9）连接在调节丝杠（8）一侧，用于驱动调节丝杠（8）旋转从而控制移动滑架（7）沿滑轨（23）做直线运动。

4.根据权利要求1所述的一种内孔激光熔覆装置，其特征在于，所述激光熔覆头（10）的工作端和摄像模组（14）在相反的两个方向，电动推杆（11）的伸缩端通过夹套（12）连接有固定座（13），摄像模组（14）连接在固定座（13）上。

5.根据权利要求4所述的一种内孔激光熔覆装置，其特征在于，所述激光熔覆头（10）的工作端设置有遮光罩（16），所述固定座（13）上设置有照明灯（17）。

6.根据权利要求1所述的一种内孔激光熔覆装置，其特征在于，所述激光熔覆头（10）与夹持转动机构之间设置有内孔零件的辅助支撑机构，所述辅助支撑机构包括支撑架（18）和在支撑架（18）顶部对称设置的两个支撑滚轮（19），所述支撑滚轮（19）的轴线方向与内孔零件的轴线方向平行。

7.根据权利要求3所述的一种内孔激光熔覆装置，其特征在于，所述滑轨（23）的两端设置有行程开关（20），所述行程开关（20）与PLC控制器（21）相连；工作台（1）上还设置有工控计算机（22），工控计算机（22）与PLC控制通信连接；转动电机（4）和驱动电机（9）均分别与PLC控制器（21）通电连接，激光熔覆头（10）也与PLC控制器（21）相连。

8.根据权利要求2所述的一种内孔激光熔覆装置，其特征在于，所述转动电机（4）为低速电机。