專利名稱：一種激光熔覆系統(tǒng)的送絲裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光熔覆系統(tǒng)的輔助設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及 一種激光熔覆系統(tǒng)的送絲裝置。
技術(shù)背景
激光加工機(jī)床在對(duì)工件的表面進(jìn)行激光熔覆處理時(shí)，需要添加 金屬粉末或金屬絲。
目前，使用的熔覆材料為金屬絲時(shí)，熔覆用的金屬絲一般都是 由操作人員進(jìn)行人工手動(dòng)送進(jìn)，因此，不僅操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大， 而且送絲角度和送絲速度難于掌握，金屬絲的送進(jìn)方向難于對(duì)準(zhǔn)聚 焦鏡的焦點(diǎn)，以致直接影響工件表面激光熔覆處理的質(zhì)量。
由于手工送絲存在上述缺陷，故而目前的激光熔覆系統(tǒng)的送料 機(jī)構(gòu)大多使用送粉機(jī)構(gòu)，因?yàn)槿廴诜勰┑募す夤β室筝^低。但送 粉機(jī)構(gòu)存在著送粉量難以精確控制，金屬粉末利用率低的問題，使 得通過熔覆而沉積成型的三維零件表面粗糙，尺寸精度低，而且費(fèi) 用高
實(shí)用新型內(nèi)容
-
本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種激光熔 覆系統(tǒng)的送絲裝置，該送絲裝置能實(shí)現(xiàn)送料的精確控制，以提高零 件的加工精度，提高原材料的利用率，降低成本。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案 一種激光熔覆系統(tǒng)的送絲裝置，它包括支架和送絲嘴，所述支 架內(nèi)設(shè)置有夾送輥輪對(duì)，所述夾送輥輪對(duì)的主動(dòng)輪與一電機(jī)的輸出 軸連接，該電機(jī)固設(shè)在所述支架上；所述電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)，該步進(jìn)
電機(jī)與激光熔覆系統(tǒng)的控制器連接；所述送絲嘴通過一三維調(diào)節(jié)器
與所述支架連接。
其中，所述支架內(nèi)還設(shè)置有輔助輪，所述輔助輪設(shè)置在所述夾 送輥輪對(duì)與支架的進(jìn)絲端之間。
其中，所述夾送輥輪對(duì)的從動(dòng)輪樞接在一從動(dòng)輪調(diào)節(jié)器上；所 述從動(dòng)輪調(diào)節(jié)器包括一調(diào)節(jié)桿和一調(diào)節(jié)螺栓；所述調(diào)節(jié)桿鉸接在支 架內(nèi)，從動(dòng)輪樞接在調(diào)節(jié)桿上靠近自由端處；所述調(diào)節(jié)螺栓螺接在 支架上，調(diào)節(jié)螺栓的前端頂?shù)炙稣{(diào)節(jié)桿的自由端。
其中，所述夾送輥輪對(duì)的主動(dòng)輪的周緣面上開設(shè)有夾絲槽，所 述從動(dòng)輪周緣面上對(duì)應(yīng)主動(dòng)輪夾絲槽的位置亦開設(shè)有夾絲槽。 進(jìn)一步地，所述夾絲槽槽壁內(nèi)設(shè)置有防滑紋。 其中，所述電機(jī)與主動(dòng)輪之間設(shè)置有減速裝置。 其中，所述送絲嘴鉸接在所述三維調(diào)節(jié)器前端。 其中，所述支架的進(jìn)絲端與收巻有金屬絲的絲盤之間，以及支 架的出絲端與送絲嘴之間均設(shè)有導(dǎo)管。
其中，所述送絲嘴上設(shè)有用來輸送激光熔覆工藝所需保護(hù)氣體 的保護(hù)氣噴嘴。
其中，所述支架上設(shè)置有將支架固接至激光熔覆系統(tǒng)機(jī)架的連接裝置。
本實(shí)用新型有益效果為本實(shí)用新型包括支架和送絲嘴，所述 支架內(nèi)設(shè)置有夾送輥輪對(duì)，所述夾送輥輪對(duì)的主動(dòng)輪與一電機(jī)的輸 出軸連接，該電機(jī)固設(shè)在所述支架上；所述電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)，該步 進(jìn)電機(jī)與激光熔覆系統(tǒng)的控制器連接；所述送絲嘴通過一三維調(diào)節(jié) 器與所述支架連接；將金屬絲從絲盤上引出，通過夾送輥輪對(duì)夾送 至送絲嘴，并從送絲嘴前端導(dǎo)出至熔覆區(qū)域；本實(shí)用新型通過所述 三維調(diào)節(jié)器精確控制送絲嘴的送絲方向，通過與控制器連接的步進(jìn) 電機(jī)精確控制夾送輥輪對(duì)的送絲速度和送絲節(jié)奏，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)送料 的精確控制，提高了零件的加工精度，提高了原材料的利用率，降 低了加工成本。


附圖1是本實(shí)用新型的正面結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2是本實(shí)用新型的背面結(jié)構(gòu)示意附圖3是本實(shí)用新型安裝在激光熔覆系統(tǒng)的機(jī)架上的示意圖;. 附圖4是本實(shí)用新型夾送輥輪對(duì)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明，見附圖1和附圖2 所示，這是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式； 一種激光熔覆系統(tǒng)的送絲 裝置，它包括支架2和送絲嘴6，所述支架2內(nèi)設(shè)置有夾送輥輪對(duì)， 所述夾送輥輪對(duì)的主動(dòng)輪31與一電機(jī)8的輸出軸連接，該電機(jī)8固 設(shè)在所述支架2上；所述電機(jī)8為步進(jìn)電機(jī)，該步進(jìn)電機(jī)8與激光熔覆系統(tǒng)的控制器連接；所述送絲嘴6通過一三維調(diào)節(jié)器5與所述 支架2連接。
其中，本實(shí)施例所述的控制器采用多軸運(yùn)動(dòng)控制卡(即Program Multiple Axises Controller,以下簡稱PMAC);在計(jì)算機(jī)上先設(shè)計(jì) 好待加工的CAD模型，然后對(duì)該CAD模型按設(shè)定的厚度進(jìn)行分層處 理，然后把每個(gè)層片的輪廓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為PMAC的控制指令，PMAC按指 令控制激光熔覆系統(tǒng)的工作臺(tái)11的三維運(yùn)動(dòng)，同時(shí)控制送絲裝置步 進(jìn)電機(jī)8的轉(zhuǎn)動(dòng)。通過熔融金屬絲10 —層層的沉積最后形成一個(gè)三 維的零件。送絲裝置送絲的位置精度由三維調(diào)節(jié)器5保證，送絲速 度的精度由PMAC控制步進(jìn)電機(jī)8保證。
其中，本實(shí)施例所述的三維調(diào)節(jié)器5由X軸調(diào)節(jié)器5a、 Y軸調(diào) 節(jié)器5c和Z軸調(diào)節(jié)器5b組成；所述的X軸調(diào)節(jié)器5a、 Y軸調(diào)節(jié)器 5c和Z軸調(diào)節(jié)器5b均由一對(duì)滑動(dòng)副和一個(gè)用于控制滑動(dòng)副相對(duì)滑動(dòng) 的調(diào)節(jié)螺桿組成;所述Y軸調(diào)節(jié)器5c的滑動(dòng)副分別與X軸調(diào)節(jié)器5a 的滑動(dòng)副，以及Z軸調(diào)節(jié)器5b的滑動(dòng)副固接；使用時(shí)通過擰動(dòng)各個(gè) 調(diào)節(jié)螺桿，調(diào)節(jié)與之對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)副的相對(duì)位置，從而實(shí)現(xiàn)X、 Y、 Z 三維空間位置的調(diào)節(jié)。當(dāng)然，三維調(diào)節(jié)技術(shù)屬于成熟的現(xiàn)有技術(shù)， 只要能實(shí)現(xiàn)三維空間位置的精確調(diào)節(jié)，本實(shí)用新型也可以采用其它 結(jié)構(gòu)的三維調(diào)節(jié)器5。
見附圖1所示，本實(shí)施例所述支架2內(nèi)還設(shè)置有輔助輪4，所述 輔助輪4設(shè)置在所述夾送輥輪對(duì)與支架2的進(jìn)絲端之間。金屬絲10 在使用前一般盤繞成盤狀而收巻于絲盤13內(nèi)，當(dāng)金屬絲10從絲盤13上拉出，經(jīng)支架2的進(jìn)絲端導(dǎo)入后，先繞過輔助輪4的周緣，再 通過夾送輥輪對(duì)的夾送，然后從支架2的出絲端導(dǎo)出，金屬絲10在 支架2內(nèi)繞過輔助輪4和夾送輥輪對(duì)時(shí)，其軌跡呈"S"形，使得金 屬絲10繃緊，從而起到校直金屬絲10的作用，同時(shí)還能通過 金屬絲10的"S"形彎曲而消減了金屬絲10繞著絲盤13的回 復(fù)力。輔助輪4取代傳統(tǒng)的校直機(jī)構(gòu)，簡化了本實(shí)用新型的機(jī) 構(gòu)。
其中，所述夾送輥輪對(duì)的從動(dòng)輪32樞接在一從動(dòng)輪調(diào)節(jié)器上； 所述從動(dòng)輪調(diào)節(jié)器包括一調(diào)節(jié)桿71和一調(diào)節(jié)螺栓72;所述調(diào)節(jié)桿 71鉸接在支架2內(nèi)，從動(dòng)輪32樞接在調(diào)節(jié)桿71上靠近自由端處； 所述調(diào)節(jié)螺栓72螺接在支架2上，調(diào)節(jié)螺栓72的前端頂?shù)炙稣{(diào) 節(jié)桿71的自由端。擰動(dòng)所述調(diào)節(jié)螺栓72，調(diào)節(jié)桿71由于其自由端 受調(diào)節(jié)螺栓72的抵壓而繞鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)樞接于其上的從動(dòng)輪 32相對(duì)主動(dòng)輪31的距離；這樣可以調(diào)節(jié)所述夾送輥輪對(duì)對(duì)金屬絲 IO的夾緊程度，同時(shí)，當(dāng)該夾送輥輪對(duì)夾送不同截面直徑的金屬絲 10時(shí)，也可以通過調(diào)節(jié)所述從動(dòng)輪調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)螺栓72，從而實(shí)現(xiàn) 對(duì)不同尺寸金屬絲10的夾送，進(jìn)一步增強(qiáng)了本實(shí)用新型的適用范圍。
見附圖4所示，所述夾送輥輪S的主動(dòng)輪31的周緣面上開設(shè)有 夾絲槽33，所述從動(dòng)輪32周緣面上對(duì)應(yīng)主動(dòng)輪31夾絲槽33的位置 亦開設(shè)有夾絲槽33;該夾絲槽33可以保護(hù)金屬絲10在被夾送時(shí)不 至于被壓壞，同吋，由于夾送時(shí)，金屬絲10與夾絲槽33的槽壁接 觸，增大了與夾送輥輪對(duì)的接觸面積，從而在相同的夾緊力下增加
8了送絲的摩擦力。
進(jìn)一步地，本實(shí)施例在所述夾絲槽33槽壁內(nèi)設(shè)置有防滑紋，這 提高了所述槽壁的摩擦系數(shù)，進(jìn)一步增大了送絲的摩擦力。
見附圖2所示，本實(shí)施例所述電機(jī)8與主動(dòng)輪31之間設(shè)置有減 速裝置9。
其中，所述送絲嘴6鉸接在所述三維調(diào)節(jié)器5前端，這樣，送 絲嘴6可繞三維調(diào)節(jié)器5的前端轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)送絲的角度，而上 述的三維調(diào)節(jié)器5主要用于精確控制送絲嘴6的空間定位。本實(shí)施 例還可以在所述三維調(diào)節(jié)器5上更換不同內(nèi)徑的送絲嘴6，以滿足不 同型號(hào)金屬絲10的送絲需要。
其中，所述支架2的進(jìn)絲端與收巻有金屬絲10的絲盤13之間， 以及支架2的出絲端與送絲嘴6之間均設(shè)有導(dǎo)管14;所述導(dǎo)管14 的作用在于限制和改變金屬絲10的前進(jìn)方向。本實(shí)施例所述導(dǎo)管14 的材料采用聚四氟乙烯，導(dǎo)管14的內(nèi)徑比金屬絲10直徑大 0. 5-1. 0mm。
見附圖1所示，所述送絲嘴6上設(shè)有用來輸送激光熔覆工藝所 需保護(hù)氣體的保護(hù)氣噴嘴15。該保護(hù)氣噴嘴15亦與所述的控制器連 接，控制器控制工作臺(tái)11和步進(jìn)電機(jī)8的同時(shí)，也相應(yīng)地控制保護(hù) 氣噴嘴15的通斷。 其中，所述支架2上設(shè)置有將支架2固接至激光熔覆系統(tǒng)機(jī)架1 的連接裝置；這個(gè)連接裝置可以是螺接裝置，也可以是卡接裝置或 其它裝置，只要能將本實(shí)用新型固接至激光熔覆系統(tǒng)的機(jī)架1上即可。
見附圖3所示，本實(shí)用新型通過所述的連接裝置固定在激光熔 覆系統(tǒng)的機(jī)架l上，并通過調(diào)節(jié)所述三維調(diào)節(jié)器5，使得送絲嘴6 精確地對(duì)準(zhǔn)激光系統(tǒng)通過鏡筒12在工作臺(tái)11上形成的焦點(diǎn)處； 機(jī)架1上樞接有絲盤13，在使用時(shí)，將金屬絲10從絲盤13上拉出， 經(jīng)過所述導(dǎo)管14進(jìn)入所述支架2;金屬絲10在支架2內(nèi)經(jīng)過輔助輪 4和夾送輥輪對(duì)，被校直拉緊的同時(shí)，通過所述主動(dòng)輪31，獲得步 進(jìn)電機(jī)8提供的送進(jìn)動(dòng)力；金屬絲10從支架2的出絲端導(dǎo)出后，經(jīng) 導(dǎo)管14進(jìn)入送絲嘴6，并從送絲嘴6的前端伸出，被從鏡筒12下 端射出的激光加熱融化而堆積成三維零件。
以上所述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，故凡依本實(shí)用新型 專利申請(qǐng)范還所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均 包括于本實(shí)用新型專利申請(qǐng)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種激光熔覆系統(tǒng)的送絲裝置，它包括支架(2)和送絲嘴(6)，所述支架(2)內(nèi)設(shè)置有夾送輥輪對(duì)，所述夾送輥輪對(duì)的主動(dòng)輪(31)與一電機(jī)(8)的輸出軸連接，該電機(jī)(8)固設(shè)在所述支架(2)上；其特征在于所述電機(jī)(8)為步進(jìn)電機(jī)，該步進(jìn)電機(jī)(8)與激光熔覆系統(tǒng)的控制器連接；所述送絲嘴(6)通過一三維調(diào)節(jié)器(5)與所述支架(2)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光熔覆系統(tǒng)的送絲裝置，其特 征在于所述支架(2)內(nèi)還設(shè)置有輔助輪(4)，所述輔助輪(4) 設(shè)置在所述夾送輥輪對(duì)與支架(2)的進(jìn)絲端之間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種激光熔覆系統(tǒng)的送絲裝置，其特 征在于所述夾送輥輪對(duì)的從動(dòng)輪(32)樞接在一從動(dòng)輪調(diào)節(jié)器上； 所述從動(dòng)輪調(diào)節(jié)器包括一調(diào)節(jié)桿(71)和一調(diào)節(jié)螺栓(72);所述調(diào) 節(jié)桿(71)鉸接在支架(2)內(nèi)，從動(dòng)輪(32)樞接在調(diào)節(jié)桿(71) 上靠近自由端處；所述調(diào)節(jié)螺栓(72)螺接在支架(2)上，調(diào)節(jié)螺 栓(72)的前端頂?shù)炙稣{(diào)節(jié)桿(71)的自由端。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種激光熔覆系統(tǒng)的送絲裝置，其特 征在于所述夾送輥輪對(duì)的主動(dòng)輪(31)的周緣面上開設(shè)有夾絲槽(33)，所述從動(dòng)輪(32)周緣面上對(duì)應(yīng)主動(dòng)輪(31)夾絲槽(33) 的位置亦開設(shè)有夾絲槽(33)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種激光熔覆系統(tǒng)的送絲裝置，其特征在于所述夾絲槽(33)槽壁內(nèi)設(shè)置有防滑紋。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種激光熔覆系統(tǒng)的送絲裝置，其特征在于所述電機(jī)(8)與主動(dòng)輪(31)之間設(shè)置有減速裝置(9)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1 6任意一項(xiàng)所述的一種激光熔覆系統(tǒng)的送絲裝置，其特征在于所述送絲嘴(6)鉸接在所述三維調(diào)節(jié)器(5)刖頓。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種激光熔覆系統(tǒng)的送絲裝置，其特 征在于所述支架(2)的進(jìn)絲端與收巻有金屬絲的絲盤之間，以及 支架(2)的出絲端與送絲嘴(6)之間均設(shè)有導(dǎo)管(14)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種激光熔覆系統(tǒng)的送絲裝置，其特征在于所述送絲嘴(6)上設(shè)有用來輸送激光熔覆工藝所需保護(hù)氣體的保護(hù)氣噴嘴(15)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種激光熔覆系統(tǒng)的送絲裝置，其 特征在于所述支架(2)上設(shè)置有將支架(2)固接至激光熔覆系 統(tǒng)機(jī)架的連接裝置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及激光熔覆系統(tǒng)的輔助設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種激光熔覆系統(tǒng)的送絲裝置；它包括支架和送絲嘴，支架內(nèi)設(shè)置有夾送輥輪對(duì)，夾送輥輪對(duì)的主動(dòng)輪與一步進(jìn)電機(jī)連接，步進(jìn)電機(jī)與激光熔覆系統(tǒng)的控制器連接；送絲嘴通過一三維調(diào)節(jié)器與支架連接；使用時(shí)，金屬絲從絲盤上引出，通過夾送輥輪對(duì)夾送至送絲嘴，并從送絲嘴前端導(dǎo)出至熔覆區(qū)域；本實(shí)用新型通過三維調(diào)節(jié)器精確控制送絲嘴的送絲方向，通過與控制器連接的步進(jìn)電機(jī)精確控制夾送輥輪對(duì)的送絲速度和送絲節(jié)奏，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)送料的精確控制，提高了零件的加工精度，提高了原材料的利用率，降低了加工成本。
文檔編號(hào)B23K26/34GK201390782SQ20092005279
公開日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2009年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月17日
發(fā)明者庫 四 申請(qǐng)人:東莞理工學(xué)院