一種用于激光熔覆的三維測量裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于激光熔覆的三維測量裝置，其特征在于：包括一個用于放置熔覆工件的可移動平臺，在所述可移動平臺上方設(shè)有測量機構(gòu)，在所述可移動平臺上方位于所述測量機構(gòu)兩側(cè)還分別設(shè)有激光熔覆機構(gòu)及激光銑削機構(gòu)；還包括一個分別與所述測量機構(gòu)、激光熔覆機構(gòu)及激光銑削機構(gòu)的控制端電連接的控制機構(gòu)。本實用新型可方便準確的測出熔覆工件表面形貌的高度差和工件邊緣缺陷，實現(xiàn)熔覆過程中的在線整形，有利于后續(xù)的熔覆成形，較之以往傳統(tǒng)的機械銑削，減少裝夾時間，節(jié)約時間，提高了效率，并且銑削過程中減少了浪費。
【專利說明】一種用于激光熔覆的三維測量裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種激光熔覆裝置，具體涉及一種用于激光熔覆的三維測量裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]激光熔覆(Laser Cladding)亦稱激光包覆或激光熔敷，是一種新的表面改性技術(shù)，它通過在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之與基材薄層一起熔凝的方法，在基層表面形成與其為冶金結(jié)合的添料熔覆層。激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基體表面上放置被選擇的涂層材料經(jīng)激光輻照使之和基體表面一薄層同時熔化，并快速凝固后形成稀釋度極低，與基體成冶金結(jié)合的表面涂層，顯著改善基層表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性的工藝方法，從而達到表面改性或修復(fù)的目的，既滿足了對材料表面特定性能的要求，又節(jié)約了大量的貴重元素。
[0003]目前隨著激光熔覆技術(shù)的不斷發(fā)展，激光成形過程中塌陷或凸起現(xiàn)象，限制了熔覆熔覆過程中的后續(xù)成形，因此在線彌補成形缺陷至關(guān)重要。
[0004]傳統(tǒng)的熔覆工件測量方法為實用游標卡尺或者百分卡測量，其測量采用人工測量的方式，精度較低，并且誤差也較大，而且只能測量熔覆層的總高度，不能測量表面形貌的高度差，然后直接拿到車床上車削，其車削后的熔覆工件雖然表面質(zhì)量好，但是車削掉的熔覆層較厚，過于浪費，且需要大量的裝夾時間，加工效率低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型目的是提供一種用于激光熔覆的三維測量裝置，通過使用該裝置，可方便準確的測出熔覆工件表面形貌的高度差，實現(xiàn)熔覆過程中的在線整形，有利于后續(xù)的熔覆成形，較之以往傳統(tǒng)的機械銑削，減少裝夾時間，提高了效率，并且銑削過程中減少了浪費。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案是:一種用于激光熔覆的三維測量裝置，包括一個用于放置熔覆工件的可移動平臺，在所述可移動平臺上方設(shè)有測量機構(gòu)，在所述可移動平臺上方位于所述測量機構(gòu)兩側(cè)還分別設(shè)有激光熔覆機構(gòu)及激光銑削機構(gòu)；還包括一個分別與所述測量機構(gòu)、激光熔覆機構(gòu)及激光銑削機構(gòu)的控制端電連接的控制機構(gòu)。
[0007]進一步的技術(shù)方案，與所述可移動平臺配合設(shè)有橫向及縱向移動機構(gòu)，所述橫向及縱向移動機構(gòu)驅(qū)動所述可移動平臺進行橫向及縱向移動，所述橫向及縱向移動機構(gòu)的控制端與所述控制機構(gòu)電連接。
[0008]進一步的技術(shù)方案，與所述測量機構(gòu)配合設(shè)有升降機構(gòu)，所述升降機構(gòu)驅(qū)動所述測量機構(gòu)相對所述可移動平臺上下升降，所述升降機構(gòu)的控制端與所述控制機構(gòu)電連接。
[0009]進一步的技術(shù)方案，所述測量機構(gòu)為超高速輪廓測量儀，所述超高速輪廓測量儀上設(shè)有提不燈。
[0010]進一步的技術(shù)方案，所述控制機構(gòu)包括處理器、顯示器及連接線纜。
[0011]本實用新型的工作原理:設(shè)置用于放置熔覆工件的課移動平臺，平臺上方分別設(shè)置激光熔覆機構(gòu)、測量機構(gòu)及激光銑削機構(gòu)，激光熔覆機構(gòu)對工件進行激光熔覆，利用可移動平臺的橫縱向移動，將熔覆工件移動至測量機構(gòu)下方進而掃描激光熔覆后的工件，并將數(shù)據(jù)傳輸回控制機構(gòu)完成數(shù)據(jù)處理，測出熔覆層表面的形貌，最后再利用激光銑削機構(gòu)進行銑削。
[0012]本實用新型的優(yōu)點是:
[0013]1.本實用新型通過設(shè)置一個用于放置熔覆工件的可移動平臺，平臺上方設(shè)置激光熔覆機構(gòu)、測量機構(gòu)及激光銑削機構(gòu)，通過可移動平臺的橫向及縱向移動，在一個平臺上即可完成工件的熔覆、測量及銑削操作，實現(xiàn)熔覆過程中的在線整形，有利于后續(xù)的熔覆成形；
[0014]2.本實用新型通過采用測量機構(gòu)對熔覆工件表面的高度差進行測量，然后反饋至控制機構(gòu)進行處理，再利用激光銑削機構(gòu)對熔覆工件表面進行銑削，較之以往傳統(tǒng)的機械銑削，減少裝夾時間，提高了效率，并且銑削過程中減少了浪費；
[0015]3.本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，且無需對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進行大規(guī)模改變，適合推廣使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述:
[0017]圖1為本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]其中:1、可移動平臺；2、測量機構(gòu)；3、激光熔覆機構(gòu)；4、激光銑削機構(gòu)；5、升降機構(gòu)；6、提示燈；7、熔覆工件。

【具體實施方式】
[0019]實施例一:參見圖1所示，一種用于激光熔覆的三維測量裝置，包括一個用于放置熔覆工件7的可移動平臺1，在所述可移動平臺I上方設(shè)有測量機構(gòu)2，在所述可移動平臺I上方位于所述測量機構(gòu)2兩側(cè)還分別設(shè)有激光熔覆機構(gòu)3及激光銑削機構(gòu)4 ;還包括一個分別與所述測量機構(gòu)、激光熔覆機構(gòu)及激光銑削機構(gòu)的控制端電連接的控制機構(gòu)。
[0020]與所述可移動平臺配合設(shè)有橫向及縱向移動機構(gòu)，所述橫向及縱向移動機構(gòu)驅(qū)動所述可移動平臺進行橫向及縱向移動，所述橫向及縱向移動機構(gòu)的控制端與所述控制機構(gòu)電連接，橫向及縱向移動機構(gòu)的移動可通過運動控制卡實現(xiàn)準確定位。
[0021]與所述測量機構(gòu)2配合設(shè)有升降機構(gòu)5，所述升降機構(gòu)5驅(qū)動所述測量機構(gòu)2相對所述可移動平臺I上下升降，所述升降機構(gòu)的控制端與所述控制機構(gòu)電連接。升降機構(gòu)可以為常規(guī)結(jié)構(gòu)，設(shè)置一個相對可移動平臺的垂直的導(dǎo)軌，測量機構(gòu)通過一個滑塊與導(dǎo)軌滑動連接，從而實現(xiàn)相對可移動平臺上下升降。
[0022]本實施例中，激光熔覆機構(gòu)及激光銑削機構(gòu)為目前市面上普遍使用的結(jié)構(gòu)，分別用于增材制造和減材制造，本實施的三維測量裝置把二者有機結(jié)合起來，實現(xiàn)了在熔覆過程中的工件整形。測量機構(gòu)采用LJ-V7000超高速輪廓測量儀，測量儀上設(shè)有提示燈6，測量儀固定在升降機構(gòu)上，通過升降機構(gòu)相對可移動平臺進行上下升降，以便調(diào)節(jié)標準掃描范圍，若在標準掃描范圍內(nèi)，測量儀上的提示燈顯示綠色，若偏離標準掃描范圍，則提示燈顯示紅色。
[0023]本實施例的具體工作過程:
[0024](I)將工件放在可移動平臺上，然后通過激光熔覆機構(gòu)進行熔覆操作；
[0025](2)熔覆過程中的工件通過可移動平臺的橫向及縱向移動，移動到LJ-V7000超高速輪廓測量儀下方進行三維表面輪廓測量，在此過程中可移動平臺的移動是通過控制機構(gòu)控制的，并且可移動平臺不會在測量過程中停止，當熔覆過程中工件被移動到激光銑削機構(gòu)下時，平臺才會停止移動；
[0026](3)根據(jù)超高速輪廓測量儀測出的三維形貌信息，控制機構(gòu)的處理器會自動計算處理得出熔覆工件表面的高度差，并且將信息清晰地反映到顯示器上；
[0027](4)待熔覆過程中的工件表面的高度差數(shù)據(jù)處理完成后，如要銑削，控制機構(gòu)則按照測量出的數(shù)據(jù)控制激光銑削機構(gòu)進行銑削；
[0028](5)銑削后控制機構(gòu)控制可移動平臺移動，將銑削后的工件再次移動至超高速輪廓儀測量下方，再次測量表面輪廓儀高度差，若測量出的熔覆表面符合要求，則繼續(xù)進行后續(xù)的熔覆工作，循環(huán)上述過程，直至完成熔覆工件；若測量出表面不符合要求則繼續(xù)銑削，直至符合要求，再繼續(xù)后續(xù)熔覆、測量、銑削過程。
[0029]當然上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型主要技術(shù)方案的精神實質(zhì)所做的修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于激光熔覆的三維測量裝置，其特征在于:包括一個用于放置熔覆工件(7)的可移動平臺(1),在所述可移動平臺(1)上方設(shè)有測量機構(gòu)(2),在所述可移動平臺(1)上方位于所述測量機構(gòu)(2)兩側(cè)還分別設(shè)有激光熔覆機構(gòu)(3)及激光銑削機構(gòu)(4)；還包括一個分別與所述測量機構(gòu)、激光熔覆機構(gòu)及激光銑削機構(gòu)的控制端電連接的控制機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于激光熔覆的三維測量裝置，其特征在于:與所述可移動平臺配合設(shè)有橫向及縱向移動機構(gòu)，所述橫向及縱向移動機構(gòu)驅(qū)動所述可移動平臺進行橫向及縱向移動，所述橫向及縱向移動機構(gòu)的控制端與所述控制機構(gòu)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于激光熔覆的三維測量裝置，起特征在于:與所述測量機構(gòu)(2)配合設(shè)有升降機構(gòu)(5),所述升降機構(gòu)(5)驅(qū)動所述測量機構(gòu)(2)相對所述可移動平臺(1)上下升降，所述升降機構(gòu)的控制端與所述控制機構(gòu)電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于激光熔覆的三維測量裝置，其特征在于:所述測量機構(gòu)(2)為超高速輪廓測量儀，所述超高速輪廓測量儀上設(shè)有提示燈(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于激光熔覆的三維測量裝置，其特征在于:所述控制機構(gòu)包括處理器、顯示器及連接線纜。
【文檔編號】G01B21/20GK204224703SQ201420629439
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】王明娣, 湯攀飛, 孫立寧, 杭小琳, 杜秋, 石世宏 申請人:蘇州大學