[發明專利]一種激光熔覆機床及其工作方法與應用

有效

• 申請號: 201710979984.6
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107604357B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 滕松瑤;劉群;王文廣;張偉;閆方清;單既強;宮耀宇;張恭運;柳勝軍;杜平;劉志蘭
• 申請（專利權）人: 山東豪邁機械科技股份有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;B24B29/00;B24B55/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

本發明公開了一種激光熔覆機床及其工作方法與應用，機床包括機床本體，機床本體的底座上設置有用于放置并夾持工件的工作臺，工作臺上側設置有多功能工具頭，所述多功能工具頭相對于工作臺的位置三維可調，多功能工具頭上裝配有激光熔覆模塊、拋磨修整模塊或/和在線測量模塊，分別對工作臺上設置的工件表面進行激光熔覆、拋磨修整模和在線測量動作。本發明能夠在激光熔覆過程中引入拋磨修整功能，能夠有效提高熔覆層表面質量，保證搭接區域質量穩定，也能保證測量的準確性。

技術領域

本發明涉及一種激光熔覆機床及其工作方法與應用。

背景技術

激光熔覆作為一項成熟的工藝手段，常被用于工件表面處理改性、表面缺陷修復及熔融層積成型中。目前市場上出現的一些熔覆設備，很難同時滿足軸類、復雜曲面等工件的加工，因此，需要一種機床配置多種功能。

同時，由于熔覆過程中金屬粉末的利用率不可能達到100％，從環境保護、成本控制方面考慮，其污染控制、回收再利用是比較值得研究的課題，尤其是批量工業化生產時，相關工程方案需要集成到機床中。目前的激光熔覆裝置并不能較好的回收熔覆過程中未利用的金屬粉末，造成投入成本的提升以及資源的浪費。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提出了一種激光熔覆機床及其工作方法與應用，本發明能夠有效回收未利用的粉末材料，使其再次投入使用，借助循環利用方式提升了激光熔覆的材料利用率，同時能夠在熔覆過程中引入拋磨修整或/和測量功能，進一步提升熔覆層表面質量，保證搭接區域的質量穩定。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種激光熔覆機床，包括機床本體，所述機床本體的底座上設置有用于放置并夾持工件的工作臺，工作臺上側設置有多功能工具頭，所述多功能工具頭相對于工作臺的位置三維可調，所述多功能工具頭上裝配有激光熔覆模塊、拋磨修整模塊或/和在線測量模塊，分別對工作臺上設置的工件表面進行激光熔覆、拋磨修整模或/和在線測量動作；

所述底座處設置有中空凹槽，所述中空凹槽內沿具有一傾斜角度，且中空凹槽上設置有振動器，利用傾斜角度和振動作用，回收激光熔覆或/和拋磨修整模過程中的粉末。

進一步的，所述機床本體的底座上設置有滑軌，所述工作臺設置于滑軌內，沿滑軌運動，中空凹槽設置于底座中心位置，凹槽內設置有粉末回收料斗，粉末回收料斗內沿具有一傾斜角度，中心位置低于邊緣位置。

進一步的，所述振動器為超聲波換能器，在粉末回收料斗的側面和底面均設置有若干個。

當然，具體的超聲波換能器的數量可以根據所需要的振動能量密度確定，在此處超聲波換能器可以被看作為做機械振動的彈性體，它所產生的小幅度、高頻率的機械振動傳遞到粉末回收料斗上，粉末回收料斗內沿為光滑平面，這樣通過振動、傾角及光滑的表面三重作用，使粉末能夠順利匯聚到回收口處。

這種設置方式能夠讓粉末更好的被回收，當然，本領域技術人員可以在本發明的工作原理啟示下，將振動器換成其他裝置，如機械敲擊件等，或增加優化方案，如添加定時器或振動幅度調整裝置等等，其作用都是為了更好的回收粉末材質，且其原理與本發明一致，理應屬于本發明的保護范圍。

進一步的，所述工作臺相對于底座具有二維自由度，包括B軸和C軸，其中B軸-30-+120°擺動，C軸為0-360°旋轉，且每個軸的運轉均配有液壓鎖緊裝置。通過工作臺的設置方式，能夠更好的足環件的垂直或大角度熔覆需求。

當然，本領域技術人員可以在本發明的工作原理啟示下，將工作臺的運轉自由度增加，或者調整各個自由度的轉動范圍，這些均應屬于常規替換。

優選的，底座上還設置有尾座，尾座上設置有導軌。這種設計能夠更好的適用于軸類工件的夾持與安裝。