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一种真空激光重熔设备及其应用的制作方法

时间:2022-02-20 阅读: 作者:专利查询

一种真空激光重熔设备及其应用的制作方法

1.本技术涉及机械制造加工技术领域,尤其是涉及一种真空激光重熔设备及其应用。


背景技术:

2.在机械制造加工领域,对于一些工作环境恶劣、损坏速度比较快的高精度零部件,大多进行表面强化处理。激光重熔可以在普通材料表面形成超细的致密组织和结构,从而获得高的硬度、强度、耐磨性和耐蚀性,尤其以其功率密度高、能量释放快,同时其本身的聚焦点更小,使得材料间熔融后的黏连度更好,不会造成材料的损伤和变形,应用前景十分广阔。但是对于电子、造船、汽车工业,特别是航空航天工业的一些精度要求极高的零部件,常规激光重熔过程在空气中完成,不仅会损失部分能量,而且需要采用保护气体,影响产品质量和性能而无法满足要求。真空状态激光重熔时不需要采用保护气体,重熔过程中无飞溅,而且具有更深的致密组织,组织结构也更均匀。国内外现有真空激光重熔设备体积小,只适合实验室使用,且价格高昂,其应用范围受到限制。
3.上述中的相关现有技术存在以下缺陷:现有的真空重熔设备体积小,只适合实验室使用,且价格高昂,其应用范围受到限制,不符合真空重熔加工的工艺需求。


技术实现要素:

4.为了改善现有技术中现有的真空重熔设备体积小,只适合实验室使用,且价格高昂,其应用范围受到限制,不符合真空重熔加工的工艺需求的问题,本技术提供一种真空激光重熔设备及其应用。采用如下的技术方案:
5.一种真空激光重熔设备,包括重熔平台组件、工件上下料及抽真空机构和激光重熔机构,所述工件上下料及抽真空机构包括至少一个用于装夹工件的上下料装置和至少一个用于为真空重熔提供真空环境的抽真空装置,所述上下料装置的底部安装在重熔平台组件上,上下料装置用于装夹定位工件,所述抽真空装置设有可开合的用于重熔作业腔体,重熔作业腔体的顶部设有用于激光束透射的激光保护装置,当上下料装置进入重熔作业腔体到达工件重熔位时,重熔作业腔体密封,抽真空装置将重熔作业腔体抽真空,所述激光重熔机构包括至少一个激光重熔机,所述激光重熔机的激光头发出的激光束穿透重熔作业腔体顶部的激光保护装置,完成对工件真空环境下的激光重熔。
6.通过采用上述技术方案,将工件摆放在上下料装置上装夹定位,上下料装置携带工件送入抽真空装置的重熔作业腔体内到达工件重熔位,重熔作业腔体密封,抽真空装置将重熔作业腔体抽真空,激光重熔机的激光头发出的激光束穿透重熔作业腔体顶部的激光保护镜片,完成对工件真空环境下的激光重熔。
7.可选的,所述工件上下料及抽真空机构包括上下料装置和抽真空装置,所述上下料装置包括动力滑台和工件装夹装置,所述动力滑台的轨道固定安装在重熔平台组件上表面,所述工件装夹装置安装在动力滑台的滑块上,并随着滑块移动,所述抽真空装置固定安
装在重熔平台组件上表面,抽真空装置与上下料装置组成一个密闭的重熔作业腔体,当所述上下料装置将工件输送到重熔作业腔体内到达重熔工位时固定,抽真空装置将重熔作业腔体抽成真空环境,且抽真空过程中上下料装置上的工件位置固定不变。
8.通过采用上述技术方案,将工件摆放在工件装夹装置上装夹定位,动力滑台启动,动力滑台的滑块带动工件装夹装置以及工件,运送到抽真空装置内,抽真空装置与上下料装置组成一个密闭的重熔作业腔体,此时工件到达重熔位,将上下料装置的位置固定,抽真空装置将重熔作业腔体抽成真空环境,且抽真空过程中上下料装置上的工件位置固定不变。
9.可选的,所述上下料装置包括罐盖组合件、丝杆升降滑台、限位滑台、支撑座、工件支撑座、定位弹簧、用于装夹工件的夹具和工件适配板,所述罐盖组合件设有罐盖板,所述罐盖组合件的底部安装在动力滑台的滑块上,所述丝杆升降滑台的轨道固定安装在罐盖板上,所述支撑座的上表面设有至少一个弹簧挡块,所述弹簧挡块上设有通孔,支撑座一侧安装在丝杆升降滑台的滑块上,并随滑块上下移动,所述限位滑台的轨道安装在支撑座的上表面,所述工件支撑座的一侧设有用于定位工件支撑座水平位置的撞块,另一侧设有用于保持工件工件支撑座水平位置的至少一个弹簧导柱,工件支撑座的底部安装在限位滑台的滑块上,所述弹簧导柱套上定位弹簧,并穿过弹簧挡块上的通孔,并在通孔的导向下水平移动,所述夹具的底部安装在工件支撑座上表面,并跟随工件支撑座移动,所述工件适配板用于定位装夹待重熔的工件,工件适配板可拆卸式安装在夹具的定位元件上,所述抽真空装置包括罐体组合件、限位块、密封圈、真空泵和气动高真空球阀,所述罐体组合件的一侧设有用于匹配罐盖板的敞口端面,所述敞口端面上设有用于装配密封圈的凹槽,罐体组合件上开设有至少一个用于装配激光保护镜片的镜片安装口和抽真空口,所述限位块可调节式安装在罐体组合件的内壁上,并朝向敞口端面,所述密封圈装配在罐体组合件一侧敞口端面上的凹槽处,所述真空泵通过管道和气动高真空球阀与罐体组合件的抽真空口密封连通。
10.通过采用上述技术方案,工件适配板上设有用于匹配待重熔工件的仿形部,且工件适配板可根据不同工件灵活更换,将待重熔工件放置在工件适配板的仿形部上,工件与仿形部贴合紧密,保证装夹更加可靠,夹具启动,夹具的夹紧部启动将工件夹紧在工件适配板上,完成对工件的装夹,丝杆升降滑台可以是手摇,也可以是电动丝杆,丝杆升降滑台启动,滑块带动支撑座以及其上装夹的工件上下移动调整到工艺设定位置后停止,丝杆升降滑台带有自锁功能,支撑座位置被固定;
11.动力滑台启动,动力滑台的滑块带动上下料装置以及工件朝向抽真空装置移动,当罐盖板接触到罐体组合件一侧敞口端面上装配的密封圈时,罐盖板与罐体组合件内部构成了与外界隔绝的重熔作业腔体,此时工件支撑座一侧的撞块抵在罐体组合件内的限位块处,保证工件与罐体组合件的相对距离固定,同时工件支撑座另一侧的弹簧导柱插入弹簧挡块的通孔,并将弹簧压缩,真空泵启动,操作气动高真空球阀打开,真空泵将重熔作业腔体内抽真空,由于大气压的作用,罐盖板被压紧在罐体组合件的敞口端面上,为了确保密封性,密封圈采用柔性密封圈,此时密封圈被压缩,由于撞块与限位块是硬接触,在密封圈发生形变时,工件支撑座另一侧会进一步压缩弹簧,弹簧的形变补偿了密封圈的形变,包装整个抽真空过程中,位于支撑座上的工件支撑座位置固定不变,从而保证了夹具上装夹的工
件位置不变。
12.可选的,当所述工件支撑座上的撞块与限位块硬性接触时,罐盖板的侧面接触密封圈的密封面,同时定位弹簧处于压缩状态。
13.通过采用上述技术方案,确保在抽真空时,弹簧的形变能够补偿密封圈的形变,从而确保在抽真空过程中,保证罐盖板被压紧在罐体组合件一侧敞口端面。
14.可选的,所述激光重熔机构包括至少一套激光重熔装置和激光保护装置,所述激光重熔装置包括动力十字滑台和激光重熔机,所述动力十字滑台的轨道通过机架固定安装在重熔平台组件上,并位于工件上下料及抽真空机构的一侧,所述激光重熔机的机座安装在动力十字滑台的滑块上,所述激光保护装置包括激光保护镜片安装板、激光保护镜片和风琴罩,所述激光保护镜片安装板设有镜片安装位,激光保护镜片安装板固定安装在罐体组合件上的镜片安装口处,所述激光保护镜片固定安装在激光保护镜片安装板的镜片安装位处,所述风琴罩的一端连接在罐体组合件的镜片安装口处,另一端连接在激光重熔机的激光头外壳处;优选地,所述激光重熔装置和激光保护装置为两套,两套激光重熔装置和激光保护装置分别对应设置在重熔作业腔体的顶部和一侧。
15.通过采用上述技术方案,动力十字滑台启动,滑块驱动安装在其上的激光重熔机完成横向和纵向移动调整位置,使激光重熔机的激光头对准激光保护镜片,激光保护镜片安装板和激光保护镜片安装好后,将重熔作业腔体密封,激光保护镜片保证重熔过程中,激光重熔机的激光头射出的激光能投射进重熔作业腔体对工件进行重熔。
16.可选的,所述激光保护镜片的侧面设有至少一个进水口和出水口,内部设有用于激光聚焦透射的镜片透射部、用于安装的镜片安装部和用于对镜片透射部降温的水冷通道,所述镜片透射部与镜片安装部组合成激光保护镜片,且镜片透射部位于激光保护镜片中心的一侧,所述镜片安装部的外侧和环绕镜片透射部的一侧分别设有一组安装孔,所述水冷通道的两端分别与进水口和出水口连通。
17.通过采用上述技术方案,在进行真空激光重熔过程中,激光保护镜片的水冷通道通过进水口和出水口与外界水冷循环装置连通,对激光保护镜片的镜片透射部实施降温散热,大大增加激光保护镜片的使用寿命;且镜片透射部相对于激光保护镜片镜片安装部呈偏心结构,在需要重熔不同工件时,整个激光保护镜片翻转度安装,以适应不同工件的重熔工艺需求。
18.可选的,所述工件上下料及抽真空机构还有至少一套罐盖压紧组件,所述罐盖压紧组件包括旋转压紧气缸和气缸安装座,所述气缸安装座固定安装在罐盖板的顶部,所述旋转压紧气缸的缸体安装在气缸安装座上,当罐盖板与罐体组合件闭合时,旋转压紧气缸的旋转压抓将罐盖板与罐体组合件压紧。
19.通过采用上述技术方案,当罐盖板被贴紧在罐体组合件的侧面敞口端面处的密封圈时,旋转压紧气缸启动,旋转压紧气缸的旋转压紧头朝下旋转
°
后,活塞杆回收,旋转压紧头将罐体组合件侧面敞口端面和罐盖板压紧,后开启真空泵抽真空,这样的设置能大大缩短真空泵抽真空时间,降低能耗,提高效率。
20.可选的,所述工件上下料及抽真空机构还有罐盖检测装置,所述罐盖检测装置由至少二套光电开关组件组成,所述光电开关组件通过安装板可调节式安装在重熔平台组件上,并位于上下料装置的一侧,用于检测罐盖板的位置。
21.通过采用上述技术方案,光电开关组件朝向检测罐盖板通过时,检测罐盖板遮挡光电开关组件,从而检测罐盖板的位置。
22.可选的,所述工件装夹装置还有工件位置锁定组件,所述工件位置锁定组件包括至少一块锁定板和锁定螺栓,所述锁定板上设有至少一排用于匹配插入锁定螺栓的锁定孔,锁定板固定安装在罐盖板上,并位于丝杆升降滑台轨道的一侧,当工件到达设定重熔工位时,将锁定螺栓插入锁定板的锁定孔内完成对工件装夹装置机械式定位锁紧。
23.通过采用上述技术方案,当丝杆升降滑台的丝杠停止转动时,工件到达设定重熔工位高度,将将锁定螺栓插入锁定板的锁定孔内完成对工件装夹装置机械式定位锁紧,为丝杆升降滑台的自锁机构增加机械式的锁定,确保重熔过程中,工件位置不变,保证整个重熔高质量完成。
24.一种真空激光重熔设备的应用,用于金属材料重熔。
25.通过采用上述技术方案,将待重熔金属工件摆放在上下料装置上装夹定位,上下料装置携带工件送入抽真空装置的重熔作业腔体内到达工件重熔位,重熔作业腔体密封,抽真空装置将重熔作业腔体抽真空,激光重熔机的激光头发出的激光束穿透重熔作业腔体顶部的激光保护镜片,完成对工件真空环境下的激光重熔,整个工艺可以通过调节激光重熔机的激光强度和激光照射时间来完成对不同金属的重熔工艺。
26.综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:
27.1.本发明能提供一种用于形体较大的机械部件真空重熔的真空激光重熔机,结构紧凑,制造成本低,具有连续性、高速性、设备损耗低、通用性强、运行稳定可靠。
28.2.设置工件适配板,对于加工不同规格的工件,采用对应不同的适配板,更换工件品种时只需更换相应的适配板,大大提高整个真空激光重熔机通用性。
29.3.本发明的罐体组合件上设置弹簧结构,抽真空时弹簧位移自动补偿密封圈的压缩变形量,使工件始终保持在固定位置。
30.4.激光保护镜片安装板设置水冷和偏心结构,利用激光保护镜片安装板通冷却水给激光保护镜片降温来延长激光保护镜片寿命,偏心结构的设置,在将激光保护镜片安装板翻转180度安装时适应工件品种数量翻倍。
31.5.应用于金属工件的重熔工艺,真空状态激光重熔时不需要采用保护气体,重熔过程中无飞溅,重熔后金属表面形成的致密组织更深,组织结构也更均匀。
附图说明
32.图1是本发明的结构示意图;
33.图2是本发明俯视结构示意图;
34.图3是本发明重熔作业腔体打开状态结构示意图;
35.图4是本发明重熔作业腔体闭合状态结构示意图;
36.图5是本发明上下料装置结构示意图;
37.图6是本发明夹具和工件适配板组合状态结构示意图;
38.图7是本发明激光保护镜片结构示意图;
39.图8是本发明图3的a区域局部放大结构示意图;
40.图9是本发明图3的b区域局部放大结构示意图;
41.图10是本发明图5的c区域局部放大结构示意图。
42.附图标记说明:1、重熔平台组件;2、上下料装置;3、抽真空装置;3-1、重熔作业腔体;4、激光重熔机;5、动力滑台;6、罐盖组合件;6-1、罐盖板;7、丝杆升降滑台;8、限位滑台;9、支撑座;9-1、弹簧挡块;9-1-1、通孔;10、工件支撑座;10-1、撞块;10-2、弹簧导柱;11、定位弹簧;12、夹具;13、工件适配板;14、罐体组合件;15、限位块;16、密封圈;17、真空泵;18、气动高真空球阀;19、动力十字滑台;20、激光保护镜片安装板;21、激光保护镜片;21-1、镜片透射部;21-2、镜片安装部;21-3、水冷通道;21-4、安装孔;22、风琴罩;23、旋转压紧气缸;24、气缸安装座;25、光电开关组件;26、锁定板;27、锁定螺栓。
具体实施方式
43.以下结合附图1~10对本技术作进一步详细说明。
44.本技术实施例公开一种真空激光重熔设备及其应用。
45.参照图1~图10,一种真空激光重熔设备及其应用,包括重熔平台组件1、工件上下料及抽真空机构和激光重熔机构,工件上下料及抽真空机构包括至少一个用于装夹工件的上下料装置2和至少一个用于为真空重熔提供真空环境的抽真空装置3,上下料装置2的底部安装在重熔平台组件1上,上下料装置2用于装夹定位工件,抽真空装置3设有可开合的用于重熔作业腔体3-1,重熔作业腔体3-1的顶部设有用于激光束透射的激光保护装置,当上下料装置2进入重熔作业腔体3-1到达工件重熔位时,重熔作业腔体3-1密封,抽真空装置3将重熔作业腔体3-1抽真空,激光重熔机构包括至少一个激光重熔机4,所述激光重熔机4的激光头发出的激光束穿透重熔作业腔体3-1顶部的激光保护装置,完成对工件真空环境下的激光重熔。
46.通过采用上述技术方案,将工件摆放在上下料装置2上装夹定位,上下料装置2携带工件送入抽真空装置3的重熔作业腔体3-1内到达工件重熔位,重熔作业腔体3-1密封,抽真空装置3将重熔作业腔体3-1抽真空,激光重熔机4的激光头发出的激光束穿透重熔作业腔体3-1顶部的激光保护镜片,完成对工件真空环境下的激光重熔。
47.工件上下料及抽真空机构包括上下料装置2和抽真空装置3,上下料装置2包括动力滑台5和工件装夹装置,动力滑台5的轨道固定安装在重熔平台组件1上表面,工件装夹装置安装在动力滑台5的滑块上,并随着滑块移动,抽真空装置3固定安装在重熔平台组件1上表面,抽真空装置3与上下料装置2组成一个密闭的重熔作业腔体3-1,当上下料装置2将工件输送到重熔作业腔体3-1内到达重熔工位时固定,抽真空装置3将重熔作业腔体3-1抽成真空环境,且抽真空过程中上下料装置2上的工件位置固定不变。
48.将工件摆放在工件装夹装置上装夹定位,动力滑台5启动,动力滑台5的滑块带动工件装夹装置以及工件,运送到抽真空装置3内,抽真空装置3与上下料装置2组成一个密闭的重熔作业腔体3-1,此时工件到达重熔位,将上下料装置2的位置固定,抽真空装置3将重熔作业腔体3-1抽成真空环境,且抽真空过程中上下料装置2上的工件位置固定不变。
49.上下料装置2包括罐盖组合件6、丝杆升降滑台7、限位滑台8、支撑座9、工件支撑座10、定位弹簧11、用于装夹工件的夹具12和工件适配板13,罐盖组合件6设有罐盖板6-1,罐盖组合件6的底部安装在动力滑台5的滑块上,丝杆升降滑台7的轨道固定安装在罐盖板6-1上,支撑座9的上表面设有至少一个弹簧挡块9-1,弹簧挡块9-1上设有通孔9-1-1,支撑座9
一侧安装在丝杆升降滑台7的滑块上,并随滑块上下移动,限位滑台8的轨道安装在支撑座9的上表面,工件支撑座10的一侧设有用于定位工件支撑座10水平位置的撞块10-1,另一侧设有用于保持工件工件支撑座10水平位置的至少一个弹簧导柱10-2,工件支撑座10的底部安装在限位滑台8的滑块上,弹簧导柱10-2套上定位弹簧11,并穿过弹簧挡块9-1上的通孔9-1-1,并在通孔9-1-1的导向下水平移动,夹具12的底部安装在工件支撑座10上表面,并跟随工件支撑座10移动,工件适配板13用于定位装夹待重熔的工件,工件适配板13可拆卸式安装在夹具12的定位元件上,抽真空装置3包括罐体组合件14、限位块15、密封圈16、真空泵17和气动高真空球阀18,罐体组合件14的一侧设有用于匹配罐盖板6-1的敞口端面,敞口端面上设有用于装配密封圈的凹槽,罐体组合件14上开设有至少一个用于装配激光保护镜片的镜片安装口和抽真空口,限位块15可调节式安装在罐体组合件14的内壁上,并朝向敞口端面,密封圈16装配在罐体组合件14一侧敞口端面上的凹槽处,真空泵17通过管道和气动高真空球阀18与罐体组合件14的抽真空口密封连通。
50.工件适配板13上设有用于匹配待重熔工件的仿形部,且工件适配板13可根据不同工件灵活更换,将待重熔工件放置在工件适配板13的仿形部上,工件与仿形部贴合紧密,保证装夹更加可靠,夹具12启动,夹具12的夹紧部启动将工件夹紧在工件适配板13上,完成对工件的装夹,丝杆升降滑台7可以是手摇,也可以是电动丝杆,丝杆升降滑台7启动,滑块带动支撑座9以及其上装夹的工件上下移动调整到工艺设定位置后停止,丝杆升降滑台7带有自锁功能,支撑座9位置被固定;
51.动力滑台5启动,动力滑台5的滑块带动上下料装置2以及工件朝向抽真空装置3移动,当罐盖板6-1接触到罐体组合件14一侧敞口端面上装配的密封圈16时,罐盖板6-1与罐体组合件14内部构成了与外界隔绝的重熔作业腔体3-1,此时工件支撑座10一侧的撞块10-1抵在罐体组合件14内的限位块15处,保证工件与罐体组合件14的相对距离固定,同时工件支撑座10另一侧的弹簧导柱10-2插入弹簧挡块9-1的通孔9-1-1,并将弹簧11压缩,真空泵17启动,操作气动高真空球阀18打开,真空泵17将重熔作业腔体3-1内抽真空,由于大气压的作用,罐盖板6-1被压紧在罐体组合件14的敞口端面上,为了确保密封性,密封圈16采用柔性密封圈,此时密封圈16被压缩,由于撞块10-1与限位块15是硬接触,在密封圈16发生形变时,工件支撑座10另一侧会进一步压缩弹簧11,弹簧11的形变补偿了密封圈16的形变,包装整个抽真空过程中,位于支撑座9上的工件支撑座10位置固定不变,从而保证了夹具12上装夹的工件位置不变。
52.当工件支撑座10上的撞块10-1与限位块15硬性接触时,罐盖板6-1的侧面接触密封圈16的密封面,同时定位弹簧11处于压缩状态。
53.确保在抽真空时,弹簧11的形变能够补偿密封圈16的形变,从而确保在抽真空过程中,保证罐盖板6-1被压紧在罐体组合件14一侧敞口端面。
54.激光重熔机构包括至少一套激光重熔装置和激光保护装置,激光重熔装置包括动力十字滑台19和激光重熔机4,动力十字滑台19的轨道通过机架固定安装在重熔平台组件1上,并位于工件上下料及抽真空机构的一侧,激光重熔机4的机座安装在动力十字滑台19的滑块上,激光保护装置包括激光保护镜片安装板20、激光保护镜片21和风琴罩22,激光保护镜片安装板20设有镜片安装位,激光保护镜片安装板20固定安装在罐体组合件14上的镜片安装口处,激光保护镜片21固定安装在激光保护镜片安装板20的镜片安装位处,风琴罩22
的一端连接在罐体组合件14的镜片安装口处,另一端连接在激光重熔机4的激光头外壳处;优选地,所述激光重熔装置和激光保护装置为两套,两套激光重熔装置和激光保护装置分别对应设置在重熔作业腔体3-1的顶部和一侧。
55.动力十字滑台19启动,滑块驱动安装在其上的激光重熔机4完成横向和纵向移动调整位置,使激光重熔机4的激光头对准激光保护镜片21,激光保护镜片安装板20和激光保护镜片21安装好后,将重熔作业腔体3-1密封,激光保护镜片21保证重熔过程中,激光重熔机4的激光头射出的激光能投射进重熔作业腔体3-1对工件进行重熔。
56.激光保护镜片21的侧面设有至少一个进水口和出水口,内部设有用于激光聚焦透射的镜片透射部21-1、用于安装的镜片安装部21-2和用于对镜片透射部21-1降温的水冷通道21-3,镜片透射部21-1与镜片安装部21-2组合成激光保护镜片21,且镜片透射部21-1位于激光保护镜片21中心的一侧,镜片安装部21-2的外侧和环绕镜片透射部21-1的一侧分别设有一组安装孔21-4,水冷通道21-3的两端分别与进水口和出水口连通。
57.在进行真空激光重熔过程中,激光保护镜片21的水冷通道21-3通过进水口和出水口与外界水冷循环装置连通,对激光保护镜片21的镜片透射部21-1实施降温散热,大大增加激光保护镜片21的使用寿命;且镜片透射部21-1相对于激光保护镜片21镜片安装部21-2呈偏心结构,在需要重熔不同工件时,整个激光保护镜片21翻转180度安装,以适应不同工件的重熔工艺需求。
58.工件上下料及抽真空机构还有至少一套罐盖压紧组件,罐盖压紧组件包括旋转压紧气缸23和气缸安装座24,气缸安装座24固定安装在罐盖板6-1的顶部,旋转压紧气缸23的缸体安装在气缸安装座24上,当罐盖板6-1与罐体组合件14闭合时,旋转压紧气缸23的旋转压抓将罐盖板6-1与罐体组合件14压紧。
59.当罐盖板6-1被贴紧在罐体组合件14的侧面敞口端面处的密封圈16时,旋转压紧气缸23启动,旋转压紧气缸23的旋转压紧头朝下旋转90
°
后,活塞杆回收,旋转压紧头将罐体组合件14侧面敞口端面和罐盖板6-1压紧,后开启真空泵17抽真空,这样的设置能大大缩短真空泵17抽真空时间,降低能耗,提高效率。
60.工件上下料及抽真空机构还有罐盖检测装置,罐盖检测装置由至少二套光电开关组件25组成,光电开关组件25通过安装板可调节式安装在重熔平台组件1上,并位于上下料装置2的一侧,用于检测罐盖板6-1的位置。
61.光电开关组件25朝向检测罐盖板6-1通过时,检测罐盖板6-1遮挡光电开关组件25,从而检测罐盖板6-1的位置。
62.工件装夹装置的丝杆升降滑台7是带有自锁机构的丝杆升降滑台。
63.丝杆升降滑台7带有自锁机构,当丝杆升降滑台7的丝杠停止转动时,由于自锁机构,其滑块的位置就自动锁定,保证安装在其上的支撑座9位置被固定。
64.工件装夹装置还有工件位置锁定组件,工件位置锁定组件包括至少一块锁定板26和锁定螺栓27,锁定板26上设有至少一排用于匹配插入锁定螺栓27的锁定孔,锁定板26固定安装在罐盖板6-1上,并位于丝杆升降滑台7轨道的一侧,当工件到达设定重熔工位时,将锁定螺栓27插入锁定板26的锁定孔内完成对工件装夹装置机械式定位锁紧。
65.当丝杆升降滑台7的丝杠停止转动时,工件到达设定重熔工位高度,将将锁定螺栓27插入锁定板26的锁定孔内完成对工件装夹装置机械式定位锁紧,为丝杆升降滑台7的自
锁机构增加机械式的锁定,确保重熔过程中,工件位置不变,保证整个重熔高质量完成。
66.一种真空激光重熔设备的应用,用于金属材料重熔。
67.将待重熔金属工件摆放在上下料装置2上装夹定位,上下料装置2携带工件送入抽真空装置3的重熔作业腔体3-1内到达工件重熔位,重熔作业腔体3-1密封,抽真空装置3将重熔作业腔体3-1抽真空,激光重熔机4的激光头发出的激光束穿透重熔作业腔体3-1顶部的激光保护镜片,完成对工件真空环境下的激光重熔,整个工艺可以通过调节激光重熔机4的激光强度和激光照射时间来完成对不同金属的重熔工艺。
68.本技术实施例一种真空激光重熔设备及其应用的实施原理为:
69.当人工或机器人将工件放在工件的工件适配板13上后,夹具12启动驱动夹头夹紧工件,然后手动调节专用螺钉锁紧工件,再通过丝杆升降滑台7手动调节支撑座9,使工件到达指定高度位置,将锁定螺栓27插入锁定板26的锁定孔内完成对工件装夹装置机械式定位锁紧。
70.动力滑台5启动,动力滑台5的动力可以是油缸、气缸或减速电机,动力滑台5的滑块带动上下料装置2以及工件朝向抽真空装置3罐体组合件14的敞口端面的移动,当罐盖板6-1接触到罐体组合件14一侧敞口端面上装配的密封圈16时,罐盖板6-1与罐体组合件14内部构成了与外界隔绝的重熔作业腔体3-1,此时工件支撑座10一侧的撞块10-1抵在罐体组合件14内的限位块15处,保证工件与罐体组合件14的相对距离固定,同时工件支撑座10另一侧的弹簧导柱10-2插入弹簧挡块9-1的通孔9-1-1,并将弹簧11压缩。
71.当罐盖板6-1被贴紧在罐体组合件14的侧面敞口端面处的密封圈16时,旋转压紧气缸23启动,旋转压紧气缸23的旋转压紧头朝下旋转90
°
后,活塞杆回收,旋转压紧头将罐体组合件14侧面敞口端面和罐盖板6-1压紧,后开启真空泵17抽真空,这样的设置能大大缩短真空泵17抽真空时间,降低能耗,提高效率。
72.真空泵17启动,操作气动高真空球阀18打开,真空泵17将重熔作业腔体3-1内抽真空,由于大气压的作用,罐盖板6-1被压紧在罐体组合件14的敞口端面上,为了确保密封性,密封圈16采用柔性密封圈,此时密封圈16被压缩,由于撞块10-1与限位块15是硬接触,在密封圈16发生形变时,工件支撑座10另一侧会进一步压缩弹簧11,弹簧11的形变补偿了密封圈16的形变,包装整个抽真空过程中,位于支撑座9上的工件支撑座10位置固定不变,从而保证了夹具12上装夹的工件位置不变。
73.可以设置两组激光重熔装置和对应激光保护装置,两组激光重熔装置对应的用于重熔位于重熔作业腔体3-1内工件的顶面需重熔部位和侧面需重熔部位,调整工位和重熔操作原理相同。
74.当重熔作业腔体3-1内真空度到达设定工艺值时,动力十字滑台19启动,滑块驱动安装在其上的激光重熔机4完成横向和纵向移动调整位置,同时激光重熔机4的激光头在激光重熔机4上的伺服电机驱动下可以旋转可以左右摆动一定角度,以适应不同大小工件需重熔的部位大小,调整完成后激光重熔机4的激光头对准激光保护镜片21,激光保护镜片安装板20和激光保护镜片21安装好后,将重熔作业腔体3-1密封,激光保护镜片21保证重熔过程中,激光重熔机4的激光头射出的激光能投射进重熔作业腔体3-1对工件进行重熔,设置好激光重熔机4的激光头的强度和照射时间,即可开始重熔。
75.重熔工艺时间结束,气动高真空球阀18自动开启向重熔作业腔体3-1内补气,待重
熔作业腔体3-1内空气压力和外界平衡时,旋转压紧气缸23再次启动复位,动力滑台5启动,罐盖板6-1与罐体组合件14分离,待光电开关组件25检测到罐盖板6-1复位时,松开夹具12取出工件。工件为同一品种时,只需人工或机器人上下料,即可自动完成工件顶部和侧面重熔,只有更换品种时才会调整工件和激光头位置。
76.以上均为本技术的较佳实施例,并非依此限制本技术的保护范围,故:凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本技术的保护范围之内。