[发明专利]一种可提供稳态磁场辅助的爬壁式激光制造平台

说明书

技术领域

本发明涉及一种可提供稳态磁场辅助的爬壁式激光制造平台。

背景技术

激光制造技术作为一种先进制造技术，在工业领域具有广泛的应用。激光制造主要包括激光熔覆、激光焊接、激光切割和激光增材制造等。目前激光制造主要以机器人手臂搭载激光头进行激光制造，通过机器人手臂来操作激光器在器件或零部件进行加工。

随着激光制造技术的日益成熟，已越来越多的应用于工业生产中。该技术的使用条件和环境变得越来越复杂，人们对激光制造技术提出了更多的要求以期望解决更多工业上的问题。近几年，磁场辅助激光制造(激光焊接、激光熔覆)中得到广泛的研究和应用。

现有的激光制造技术也暴露出以下几个方面的问题：1、传统的机器人手臂搭载激光器进行激光制造，使其加工范围和领域受到了限制。由于机器人手臂的原因，传统激光制造平台无法进行现场加工，只能将被加工的零部件拆卸后进行加工。2、针对某些特大型设备如龙门吊等，想对其竖直平面上的某个区域进行激光修复或者激光再制造，传统的激光制造平台已经无法满足。同时，在激光制造过程中添加磁场进行辅助的装置和方法较少，现有的设备和装置很少能够灵活地在激光制造过程中添加磁场进行辅助。

专利号为CN201677136U的中国专利公开了一种垂直移动工作的激光制造头装置，该装置可以使激光头上下移动，因此该装置能够加工垂直平面上的零部件。但是，该装置无法移动，只能讲被加工的零部件拆卸后才能进行加工。

专利号为CN205635772U的中国专利公开了一种激光熔覆移动平台，该装置能通过履带式移动车进行移动进，安装在机械手臂上的激光熔覆头能够进行修复工作。虽然该装置移动方便的特点，但是，该装置只能进行机械手臂工作范围内的修复实验，无法对某些大型设备上难以接触到的部位进行激光制造，具有一定的局限性。

发明内容

为克服背景技术中存在的缺陷，本发明提供一种可提供稳态磁场辅助的爬壁式激光制造平台。

本发明解决上述问题的技术方案是：

一种可提供稳态磁场辅助的爬壁式激光制造平台，包括框状的车架，所述车架水平架设在若干对滚轮对上，所述车架内设有激光头，且所述激光头的输出端垂直向下并直接指向用于承载所述车架的工作面；

每对滚轮对包括相对设置的第一滚轮和第二滚轮，第一滚轮和第二滚轮分别可转动地设置在第一固定轴上和第二固定轴上，第一固定轴和第二固定轴相互平行，且第一固定轴和第二固定轴均固定在车架的底面上；

定义位于所述车架的顶面所在的平面内并与第一固定轴的轴向相平行的方向为x轴方向，位于所述车架的顶面所在的平面内与并与第一固定轴的轴向相垂直的方向为y轴方向；且同时垂直于x轴和y轴的方向为z轴方向；并定义沿z轴方向为上下方向，沿x轴方向为前后方向，沿y轴方向为左右方向；

若干对所述滚轮对沿着x轴方向间隔设置，各滚轮对的第一滚轮均沿着x轴方向相互对齐，各滚轮对的第二滚轮也均沿着x轴方向相互对齐；

所述第一滚轮是由若干块相同的第一磁铁组合成的第一圆柱环，所述第一圆柱环的中心孔可转动地套设在第一转轴上，且所述第一磁铁的S极均沿第一圆柱环的径向指向第一圆柱环中心孔的圆心，所述第一磁铁的N极均沿第一圆柱环的径向指向第一圆柱环外；

所述第二滚轮是由若干块相同的第二磁铁组合成的第二圆柱环，所述第二圆柱环的中心孔可转动地套设在第二转轴上，且所述第二磁铁的N极均沿第二圆柱环的径向指向第二圆柱环中心孔的圆心，所述第二磁铁的S极均沿第二圆柱环的径向指向第二圆柱环外；

激光头位于第一磁铁和第二磁铁之间；

所述激光头沿y轴方向的左右两侧对称设有一组x轴移动装置，所述x轴移动装置包括沿x轴方向架设的x轴丝杠，且x轴丝杠的下方设有与所述x轴丝杠相平行的x轴光杆；所述x轴丝杠的一端可转动设置在车架上，另一端与x轴电机的输出轴固定相连，且所述x轴电机固定在车架上；所述x轴丝杠上啮合有x轴滑块；所述x轴光杆贯穿所述x轴滑块，且x轴光杆的两端分别固定在车架上，以驱动x轴滑块沿所述x轴光杆滑动；

所述激光头沿x轴方向的前后两侧对称设有一组y轴移动装置，所述y轴移动装置包括沿y轴方向架设的y轴丝杠，y轴丝杠的下方设有与所述y轴丝杠相平行的y轴光杆；所述y轴丝杠的一端可转动设置在左侧的x轴滑块上，另一端贯穿右侧的x轴滑块并与y轴电机的输出轴固定相连，所述y轴电机固定在右侧的x轴滑块上；所述y轴丝杠上啮合有y轴滑块，所述y轴光杆贯穿所述y轴滑块，且所述y轴光杆的两端分别固定在左右两侧的x轴滑块上，以驱动所述y轴滑块沿所述y轴光杆滑动；