[发明专利]一种五轴联动光纤激光熔覆设备

说明书

本发明提供了一种五轴联动光纤激光熔覆设备，主要由机床本体、立柱、激光熔覆头、激光器和计算机控制器等组成,其特征在于所述A摆轴机构轴心垂直于Z轴安装在Z轴运动系统上，所述C旋转工作台平行于Y轴安装在Y轴运动系统上，所述Y轴运动系统安装在X轴运动系统上。通过计算机控制器同时控制X、Y、Z三轴联动加上A摆轴机构和C旋转工作台实现五轴联动加工。本发明五轴联动光纤激光熔覆设备结构，即可实现对多自由度复杂曲面的精准加工，又避免了或解决了其它五轴联动结构造成的光纤缠绕、工件台承重局限性等缺陷或问题。

技术领域

本发明属于光纤激光熔覆装备领域，具体地说涉及一种五轴联动光纤激光熔覆设备。

背景技术

现有的激光熔覆设备从运动执行结构原件上分类主要有两种：一种是机器人结构，另一种是三坐标机器人加双轴结构组成的五轴结构。

机器人结构主要分以下两种：一种三轴坐标机器人带动激光熔覆头对轴类零件或者平面类零件进行加工；一种是多关节机器人对加工路径较为简单固定的零件进行加工。利用机器人操作模式一般都应用于结构比较简单或单一的工况，不适合空间操作，且由于操作结构精度不高，故不能获得较高的加工质量。

五轴结构也主要分以下两种形式：三坐标机器人加双摆头结构和三坐标机器人加摇篮式工作台双摆轴结构。这两种五轴结构可以完成对多自由度复杂曲面的精准加工，控制技术虽已非常成熟，但也存在各自的缺点。五轴双摆头加工设备，旋摆过程中的出现光纤缠绕问题，不能够任意角度旋转；摇篮式工作台双摆加工设备，由于旋轴安装摆轴上，工件台承载工件重量和尺寸的具有一定局限性。

发明内容

本发明提供了一种五轴联动光纤激光熔覆设备，解决了背景技术中存在的机器人操作模式应用工况简单或单一、不适合空间操作、不能获得较高的加工质量；五轴双摆头加工设备出现光纤缠绕不能够任意角度旋转；摇篮式工作台双摆加工设备工件台承重和工件尺寸具有一定局限性等缺陷或问题，实现了对空间多自由度复杂曲面以及较大重量工件的光纤激光熔覆。

本发明的技术方案是这样实现的：一种五轴联动光纤激光熔覆设备，主要由机床本体、立柱、激光熔覆头、激光器和计算机控制器等组成,其特征在于所述A摆轴机构轴心垂直于Z轴安装在Z轴运动系统上，所述C旋转工作台平行于Y轴安装在Y轴运动系统上，所述Y轴运动系统安装在X轴运动系统上。

本发明的有益效果是：即实现了对多自由度复杂曲面的精准加工，又避免了或解决了其它五轴结构造成的光纤缠绕、工件台承重和工件尺寸局限性等缺陷或问题，大大提高了加工能力，工作效率和加工质量得以提升，降低了企业设备投入和生产成本。

附图说明

图1为本发明轴侧图；

零件说明：1、机床本体 2、立柱 3、Z轴运动系统 4、A摆轴机构 5、激光熔覆头 6、X轴运动系统 7、Y轴运动系统 8、C旋转工作台 9、激光器 10、计算机控制器。

具体实施方式

为了更好地理解与实施，下面结合附图对本发明作进一步描述：一种五轴联动光纤激光熔覆设备，主要由机床本体、立柱、激光熔覆头、激光器和计算机控制器等组成,其特征在于所述A摆轴机构轴心垂直于Z轴安装在Z轴运动系统上，所述C旋转工作台平行于Y轴安装在Y轴运动系统上，所述Y轴运动系统安装在X轴运动系统上。其具体实施方式如下：

激光熔覆头5安装在A摆轴机构4上，可随A摆轴机构4左右摆动角度。

A摆轴机构4轴心垂直于Z轴安装在Z轴运动系统3上，可随Z轴运动系统3上下运动。

C旋转工作台8平行于Y轴安装在Y轴运动系统7上，可随Y轴运动系统7左右运动。

Y轴运动系统7安装在X轴运动系统6上，可随X轴运动系统6前后运动。