[发明专利]一种激光熔覆头的防撞方法

说明书

本发明公开一种激光熔覆头的防撞方法，其特征在于：1）在激光熔覆头上安装带有温度补偿的超声波测距传感器，将传感器安装至合适的位置，传感器测量激光熔覆头与工件之间的距离。2）启动传感器，控制系统界面设置激光熔覆头与工件间的安全距离。传感器对激光熔覆头与工件的距离进行实时监测。3)传感器将实时监测的距离以及温度信息处理后反馈至控制系统，控制系统根据接收的信号，输出对激光熔覆头Z轴的驱动指令，控制系统接收到的是安全信号时，指令伺服按预设程序运转，接受到的是危险信号时，指令电机停止，并在显示屏上提示危险报警信息。由于在激光熔覆头上配备传感器，能有效防止激光熔覆头与工件发生碰撞，从而保护激光熔覆头不被损害。

技术领域

本发明涉及激光熔覆领域，特别涉及一种激光熔覆头的防撞方法。

背景技术

激光熔覆技术作为材料表面改性技术的一种有效手段，可以显著改善金属材料表面的强度、硬度、耐磨、抗高温氧化、耐腐蚀等性能。现有激光熔覆设备大多不具备激光熔覆头防撞功能，在实际操作过程中，由于预设激光熔覆头的运动路径不合理或人为误操作等，容易使激光熔覆头与工件发生碰撞，轻则影响激光熔覆头的精度，重则损毁激光熔覆头，给企业带来不必要的经济损失。中国发明专利CN208844196U公开了一种带有急停控制的磁耦合激光熔覆头防撞装置，通过微动开关实现撞击的快速响应，从而降低了撞击对熔覆头带来的损害。但该方法属于被动式防撞技术，即在激光熔覆头与工件发生了碰撞后才能进行制动，实际操作过程中，由于激光熔覆头的运动速度快，惯性大，很难做到碰撞发生时立即制动，依然具有一定的迟滞性，无法有效避免碰撞对激光熔覆头带来的不利影响。

发明内容

（一）要解决的技术问题

为解决激光熔覆设备在使用过程中激光熔覆头与工件发生碰撞的问题，本发明提供了一种激光熔覆头的防撞方法。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种激光熔覆头的防撞方法，其特征在于：

1）在激光熔覆头上安装带有温度补偿的超声波测距传感器，将传感器安装至合适的位置，以便传感器可测得激光熔覆头与工件之间的距离。

2）启动传感器，控制系统界面设置激光熔覆头与工件间的安全距离。传感器对激光熔覆头与工件的距离进行实时监测。

3）传感器将实时监测的距离以及温度信息反馈至控制系统，控制系统根据接收到感应信号，输出对激光熔覆头Z轴的伺服驱动指令。当控制系统接收到的是安全信号时，指令伺服按预设程序运转，接受到的是危险信号时，指令电机停止并在控制系统显示屏上提示危险报警信息。

在激光熔覆头4上安装带有温度补偿的超声波传感器的方法是利用一个一侧带有传感器2安装孔的金属卡箍1，金属卡箍1带有紧固螺丝5，金属卡箍卡1紧在激光熔覆头4，利用紧固螺丝5锁紧。传感器2固定在金属卡箍1上的方法是在金属卡箍1一侧加工一个圆孔，将带有螺纹的传感器2穿过圆孔，上下通过传感器螺母3紧固。

带有温度补偿的超声波传感器分为发射单元、接收单元、感温单元、传感器中控单元、输出单元五个部分。传感器启动后超声波发射部分发出超声波，超声波遇到工件反射至超声波接收器，同时温度传感器检测当前的实时温度。传感器中控单元在通过超声波发射与接收之间的时间间隔，结合当前的温度，计算出激光熔覆头至工件之间的距离，通过输出单元，将监测结果通过输出单元反馈至控制系统。控制系统能够对接收的监测结果进行逻辑判断，并可对激光熔覆设备进行智能控制，当判断结果为危险时，控制激光熔覆设备的制动器，进行紧急抱闸刹车，避免激光熔覆头与工件发生碰撞。

（三）有益效果