[发明专利]一种表面高耐磨内花键激光淬火的装置及方法

权利要求书

1.一种表面高耐磨内花键激光淬火的装置，其特征在于，包括六轴机械手（1）、激光淬火头（2）、快速拆装接头（3）、立卧转换转台（4），所述六轴机械手（1）通过所述快速拆装接头（3）与所述激光淬火头（2）相连接，所述立卧转换转台（4）上安装有待加工内花键零件，所述激光淬火头（2）用于对所述立卧转换转台（4）上的待加工内花键零件进行激光淬火加工。

2.根据权利要求1所述的一种表面高耐磨内花键激光淬火的装置，其特征在于，所述立卧转换转台（4）的底部固定设置有转台支座（43），所述立卧转换转台（4）的顶部通过三爪卡盘固定安装所述待加工内花键零件，所述待加工内花键零件上开设有内花键（41），所述立卧转换转台（4）的侧部设置有调节不同角度位置下的转动的立卧转换旋钮（42）。

3.根据权利要求1所述的一种表面高耐磨内花键激光淬火的装置，其特征在于，所述快速拆装接头（3）包括第一连接块（31）、第二连接块（32）、快速拆装旋钮（33），所述第一连接块（31）与所述六轴机械手（1）相配合联接，所述第二连接块（32）与所述激光淬火头（2）相配合联接，所述第一连接块（31）通过所述快速拆装旋钮（33）与所述第二连接块（32）拆卸式配合联接。

4.根据权利要求1所述的一种表面高耐磨内花键激光淬火的装置，其特征在于，所述激光淬火头（2）的顶端设置有激光淬火头光纤接口（21），用来外接光纤源。

5.根据权利要求4所述的一种表面高耐磨内花键激光淬火的装置，其特征在于，所述激光淬火头（2）的下方固定设置有激光淬火头保护支架（22）。

6.根据权利要求1所述的一种表面高耐磨内花键激光淬火的装置，其特征在于，所述六轴机械手（1）上设置有调节所述激光淬火头（2）运行轨迹的轴A1（11）、轴A2（12）、轴A3（13）、轴A4（14）、轴A5（15）、轴A6（16），所述六轴机械手（1）通过所述轴A6（16）与所述快速拆装接头（3）相配合联接。

7.根据权利要求6所述的一种表面高耐磨内花键激光淬火的装置，其特征在于，所述轴A1（11）、所述轴A2（12）、所述轴A3（13）、所述轴A4（14）、所述轴A5（15）和轴A6（16）用来实现所述激光淬火头（2）不同姿态、不同运行轨迹的运动。

8.一种基于权利要求1所述的表面高耐磨内花键激光淬火的装置的方法，其特征在于，包括：

步骤SS1：根据内花键内径、宽度几何参数，以及激光淬火头激光可达内花键内孔轴向方向从起点到终点原则，规划确定立卧转换转台倾斜角度和激光淬火头运行姿态及轨迹；

步骤SS2：基于激光淬火头运行轨迹和特定尺寸与性能要求的激光淬火最佳制备工艺参数，利用高能激光束直接照射内花键内表面完成激光淬火工艺。

9.根据权利要求8所述的一种表面高耐磨内花键激光淬火的装置的方法，其特征在于，所述步骤SS1具体包括：

步骤SS11：将待加工内花键零件安装于立卧转换转台的三爪卡盘上，调节立卧转换旋钮，使立卧转换转台的三爪卡盘与水平面成一定角度；

步骤SS12：然后调整激光淬火头到合适姿态，并运行至激光淬火运行轨迹起点，保证激光指示光照射至激光轨迹起点位置，并在六轴机械手示教器记录起点位置；

步骤SS13：沿内花键轴向方向，激光淬火头移动至激光淬火头运行轨迹终点，保证激光指示光照射至激光轨迹终点位置，并在六轴机械手示教器记录终点位置。

10.根据权利要求8所述的一种表面高耐磨内花键激光淬火的装置的方法，其特征在于，所述步骤SS2具体包括：

步骤SS21：根据激光淬火头运行轨迹，通过六轴机械手示教器记录起点和终点，按起点处等待内花键转动一周→起点到终点沿内花键轴向点对点直线运行→终点处等待内花键转动一周的方式设置六轴机械手运行程序；

步骤SS22：设置激光淬火加工工艺参数和立卧转换转台转速参数；

步骤SS23：运行立卧转换转台，启动激光发射和轨迹运行程序完成内花键激光淬火加工工艺。