[发明专利]激光熔覆淬火综合加工装置及加工方法

权利要求书

1.一种激光熔覆淬火综合加工装置，包括机械手（1），其特征在于：所述机械手（1）的驱动端上设有激光加工组件，所述机械手（1）一侧设有用于放置工件的工作台（8），所述工作台（8）上设有用于工件冷却的热传导组件（9）和驱动热传导组件（9）在工件表面移动的驱动组件（10），所述激光加工组件包括设于机械手（1）驱动端的转动架（2），所述转动架（2）的一端设有激光毛化头（3），所述转动架（2）的另一端设有激光头（4），所述激光头（4）的一侧设有吸光层喷涂泵（5），所述吸光层喷涂泵（5）用于喷射提高工件表面吸光率的吸光粉，所述激光头（4）的另一侧设有冷却水泵（6），所述吸光层喷涂泵（5）和冷却水泵（6）均设于转动架（2）上；

所述热传导组件（9）包括与工件表面接触的冷却水路（9.1），所述冷却水路（9.1）由热传导性高的金属管构成；

所述驱动组件（10）包括横向设于工作台（8）上的X轴机械手（10.1），所述X轴机械手（10.1）上设有纵向设置的Y轴机械手（10.2），所述Y轴机械手（10.2）上设有竖向设置的Z轴机械手（10.3），所述热传导组件（9）设于所述Z轴机械手（10.3）的驱动端上，所述热传导组件（9）随Y轴机械手（10.2）的移动贴合或远离工件表面。

2.根据权利要求1所述的一种激光熔覆淬火综合加工装置，其特征在于：所述冷却水路（9.1）在Z轴机械手（10.3）的驱动端上呈S型并排布置。

3.根据权利要求1所述的一种激光熔覆淬火综合加工装置，其特征在于：所述热传导组件（9）还包括设于Z轴机械手（10.3）的驱动端的冷铁（9.2），所述冷铁（9.2）位于冷却水路（9.1）下方，所述冷铁（9.2）随Y轴机械手（10.2）的移动与工件表面贴合。

4.根据权利要求1所述的一种激光熔覆淬火综合加工装置，其特征在于：所述激光加工组件还包括设于冷却水泵（6）一侧的温度检测器（7），所述温度检测器（7）用于控制驱动组件（10）移动，以控制热传导组件（9）与工件之间的接触区域和接触时长。

5.根据权利要求1所述的一种激光熔覆淬火综合加工装置，其特征在于：所述激光头（4）包括本体（4.1），所述本体（4.1）一端设有激光输入端（4.2），所述本体（4.1）另一端设有激光输出端（4.3），所述本体（4.1）内设有准直铜镜（4.4）和聚焦铜镜组件（4.5），激光从所述激光输入端（4.2）射入至准直铜镜（4.4）、通过准直铜镜（4.4）反射至聚焦铜镜组件（4.5）的反射工位、最后由聚焦铜镜组件（4.5）的反射工位反射后通过激光输出端（4.3）射出，其特征在于：所述聚焦铜镜组件（4.5）包括融覆聚焦铜镜（5.1）、淬火聚焦铜镜（4.5.2）、铜镜安装轴（4.5.3）、驱动组（4.5.4），所述融覆聚焦铜镜（5.1）和淬火聚焦铜镜（4.5.2）安装在铜镜安装轴（4.5.3）上，所述驱动组（4.5.4）用于驱动铜镜安装轴（4.5.3）转动以将融覆聚焦铜镜（5.1）或淬火聚焦铜镜（4.5.2）分别切换至反射工位。

6.根据权利要求1所述的一种激光熔覆淬火综合加工装置，其特征在于：所述驱动组（4.5.4）包括伺服电机（4.5.4.1）、驱动齿轮（4.5.4.2）、从动齿轮（4.5.4.3），所述伺服电机（4.5.4.1）设置在本体（4.1）上，所述驱动齿轮（4.5.4.2）设置在伺服电机（4.5.4.1）的转轴上，所述从动齿轮（4.5.4.3）设置在铜镜安装轴（4.5.3）的端部，所述驱动齿轮（4.5.4.2）和从动齿轮（4.5.4.3）啮合以使伺服电机（4.5.4.1）驱动铜镜安装轴（4.5.3）转动。