[发明专利]一种多功能激光熔覆装置

说明书

本发明公开了一种多功能激光熔覆装置，包括三光束激光熔覆喷头、激光器和送丝装置，激光器通过光纤将激光束送入三光束激光熔覆喷头，三光束激光熔覆喷头产生三光束投射在三光束激光熔覆喷头的丝材喷嘴下方，送丝装置将熔覆丝材送入激光熔覆喷头，熔覆丝材从丝材喷嘴喷出，并被光斑包络，激光熔覆喷头上设置有一机械臂连接装置，机械臂连接装置通过一快拆接口连接在有一机械手上；激光熔覆喷头上还固定有一握持手柄，握持手柄上设置有用于控制激光器及送丝装置启停的控制开关，激光熔覆喷头悬挂在一固定装置上。本发明的覆装置可以自由切换激光焊接和激光熔覆两个功能，一个设备可以实现两个功能，提搞了设备的使用效率。

技术领域

本发明属于激光熔覆技术领域，具体而言涉及一种激光熔覆装置。

背景技术

激光熔覆（亦称激光熔敷或激光包覆），是一种新的表面改性技术。它通过在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法，在基层表面形成冶金结合的添料熔覆层。

激光熔覆特点：熔覆层稀释度低但结合力强，与基体呈冶金结合，可显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化或电气特性，从而达到表面改性或修复的目的，满足材料表面特定性能要求的同时可节约大量的材料成本。与堆焊、热喷涂、电镀等传统表面处理技术相比，它具有诸多优点，如适用的材料体系广泛、熔覆层稀释率可控、熔覆层与基体为冶金结合、基体热变形小、工艺易于实现自动化等。

从当前激光熔覆的应用情况来看，其主要应用于三个方面：1、对材料的表面改性，如燃汽轮机叶片，轧辊，齿轮等。2、对产品的表面修复，如转子，模具等。3、激光增材制造，通过同步送粉或送丝的方式，进行逐层的激光熔覆，进而获得具有三维结构的零部件。自20世纪80年代以来，激光熔覆技术得到了国内外的广泛重视，并已在诸多工业领域获得应用。

激光熔覆装置的功能优势非常明显，但在较多的应用场合任然需要使用激光手动焊接去完成对零件的焊，但目前市场上激光手动焊接装置或激光熔覆装置都是独立实现各自功能，激光手动焊接需要借用焊枪实现零件的焊接，激光熔覆需要借助与机械手实现工件的熔覆成形，无法同时实现激光手动焊接和激光熔覆同时工作，市场上都是独立的设备实现两个功能，其成本高，设备占用空间大，设备利用率低，无法实现一机多用。

发明内容

为克服现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种多功能激光熔覆装置，该装置可以自由切换激光焊接和激光熔覆成形两个功能，提高了设备的使用效率。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种多功能激光熔覆装置，包括一三光束激光熔覆喷头、一激光器和一送丝装置，所述激光器通过光纤将激光束送入所述三光束激光熔覆喷头，所述三光束激光熔覆喷头产生三光束投射在所述三光束激光熔覆喷头的丝材喷嘴下方，并在工件上形成光斑，所述送丝装置将熔覆丝材送入所述激光熔覆喷头，所述熔覆丝材从所述丝材喷嘴喷出，并被所述光斑包络，所述激光熔覆喷头上设置有一机械臂连接装置，所述机械臂连接装置通过一快拆接口连接在有一机械手上，所述机械手与所述三光束激光熔覆喷头构成激光熔覆装置；所述激光熔覆喷头上还固定有一握持手柄，所述握持手柄上设置有用于控制激光器及送丝装置启停的控制开关，所述握持手柄与所述三光束激光熔覆喷头构成激光焊接装置。

进一步的，所述三光束激光熔覆喷头悬挂在一固定装置，所述送丝装置与所述三光束激光熔覆喷头之间设置有一矫正轮装置，所述送丝装置与所述三光束激光熔覆喷头之间的所述熔覆丝材穿过所述矫正轮装置。

本发明的基本工作原理如下：

当需要实现激光熔覆成形时，将本发明的三光束激光熔覆喷头通过机械臂连接装置固定在机械手上，让机械手实现对三光束激光熔覆喷头的运动控制，通过智能控制实现激光熔覆成形工作；当需要实现激光焊接时，将本发明的三光束激光熔覆喷头脱离机械手的控制，通过握持手柄实现手动操作三光束激光熔覆喷头，通过控制开关控制激光投射和送丝与否，以此实现手持激光送丝焊接的功能。