[实用新型]一种粉末焦点可调的铰链滑块式激光同轴送粉喷嘴

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种粉末焦点可调的铰链滑块式激光同轴送粉喷嘴。

背景技术

随着激光熔覆技术的不断发展和工业用途的增加，加工零件的几何形状越来越复杂。在加工过程中，熔覆轨迹的宽度往往需要改变。在加工过程中，通过直接在竖直方向移动激光熔覆头，改变激光光束焦点的位置，从而改变工件表面光斑的大小，在线改变熔覆轨迹宽度。普通的激光同轴送粉喷嘴并不能在线实时根据激光光束焦点的位置调整粉末汇聚点位置，粉末汇聚点会偏离加工零件平面，不能实现高精度、高质量、性能良好的熔覆层，成型效率、粉末汇聚性和粉末利用率不高，这无疑限制了激光熔覆技术的推广应用，需要一种经济、高效的结构来满足实际的需求。

发明内容

为克服背景技术中存在的缺陷，本实用新型提供一种可在激光光束焦点位置改变时，同步调整粉末汇聚点的位置的铰链滑块式粉末汇聚点可调的送粉喷嘴。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：

一种粉末焦点可调的铰链滑块式激光同轴送粉喷嘴，包括熔覆头，所述熔覆头沿竖直方向的上方设有激光入口，所述熔覆头沿竖直方向的下方设有激光出口；

所述熔覆头外设有送粉管，送粉管通过可调节送粉管与熔覆头之间的夹角的角度调节装置安装在熔覆头四周；送粉管的出口向下并向激光出口靠拢，且送粉管的中轴线的延长线与熔覆头的中轴线的延长线相交，以保证来自激光出口的激光与来自送粉管的出口的粉体汇聚；

所述角度调节装置包括可上下滑动地套设在熔覆头上的套筒，所述套筒的一侧设有驱动套筒沿熔覆头外壁上下滑动的驱动装置；送粉管位于所述套筒外，所述送粉管靠近进口的一端设有滑轨部，且所述滑轨部沿所述送粉管的长度方向铺设；所述套筒上固定有滑块部，所述滑块部可滑动地设置在所述滑轨部上，且所述滑块部和所述滑轨部之间通过卡扣装置相互连接，以防止滑块部在滑行过程中与滑轨部分离；所述送粉管靠近出口的一端铰接在熔覆头上；

还包括中央控制器，所述中央控制器与驱动装置相连。

进一步，所述滑块部通过连杆固定在套筒上，所述连杆沿套筒径向设置，且连杆的一端固定在套筒外壁面上，连杆的另一端与滑块部固定相连。

进一步，所述滑轨部具有滑槽，所述滑块部的前端具有滑头，所述滑头通过卡扣装置卡入所述滑槽内；所述卡扣装置包括设置在滑槽槽口的钩部和设置在滑头上的扣槽，所述钩部卡设在所述扣槽内。

进一步，所述滑轨部固定套设在送粉管上。

进一步，所述送粉管靠近出口的一端固定设有转动杆，所述熔覆头外壁上设有铰接座，所述转动杆与铰接座轴连接。

进一步，所述驱动装置包括竖直设置在熔覆头一侧的滚珠丝杠滑台，且滚珠丝杠滑台位于套筒的上方；所述滚珠丝杠滑台包括丝杠电机、丝杠螺母和滑台，丝杠电机的输出轴垂直向下，丝杠螺母通过连接板固定在其中一根连杆的顶面上，丝杠电机的输出轴贯穿丝杠螺母与丝杠螺母相啮合，且所述丝杠螺母可沿所述滑台上下滑动，所述中央控制器与丝杠电机相连。

进一步，还包括提示装置，所述提示装置包括光电位置传感器和光电片；2个所述光电位置传感器均固定设置在在所述熔覆头上，且2个光电位置传感器分别靠近所述滑台的上下两端，所述光电位置传感器具有上下贯通的通槽，以允许光电片通过；所述光电片设置在所述丝杠螺母上，且所述光电片对准所述光电位置传感器的通槽，且所述通槽位于所述光电片的运动轨迹上；所述光电位置传感器与中央控制器相连，所述光电位置传感器将检测到的信号输送给中央控制器，中央控制器连接有报警器，当光电位置传感器检测到光电片进入所述通槽内时，中央控制器驱动报警器动作。

进一步，所述光电位置传感器呈水平设置的U形。

进一步，所述套筒的外周边上等间距设有4个送粉管。

在激光光束焦点位置改变的同时，本实用新型通过角度调节装置调整送粉管的倾斜角度，以同步调整粉末汇聚点的位置，确保粉末汇聚点始终落在加工零件表面。

本实用新型还配置有包括U槽型光电位置传感器的提示装置，用于防止套筒超过行程时与熔覆头发生碰撞，也可以作为丝杠电机定位起始点。采用提示装置在激光熔覆领域对实现高精度、高质量、性能良好的熔覆层以及提高粉末汇聚性和利用率具有重要作用。

本实用新型的有益效果主要表现在：

1.在改变激光离焦量的同时，本实用新型能实时动态调整粉末汇聚点，让粉末汇聚点始终落在加工零件表面，实现高精度、高质量、性能良好的熔覆层且熔覆轨迹宽度可变。