[实用新型]用于实时调整超音速激光沉积光斑/粉斑相对位置的装置

权利要求书

1.用于实时调整超音速激光沉积光斑/粉斑相对位置的装置，其特征在于，包括：

激光发射单元，包括激光器和激光头位置调节机构，激光器活动安装于激光头位置调节机构的调节部，并且激光器的发出的激光光束照射至基材表面的沉积区，用于对基材表面的沉积区进行加热；激光头位置调节机构安装于运动单元的安装部，用于调节激光头的位置；

冷喷单元，包括送粉装置和冷喷喷枪，所述冷喷喷枪的进粉口与送粉装置的出粉口管路连通，所述冷喷喷枪悬装于运动单元的安装部，并且冷喷喷枪的喷嘴对准基材表面的沉积区，用于向基材表面喷涂沉积的粉末；

运动单元，包括六轴机械臂和安装部，安装部安装于六轴机械臂的活动端，用于调整冷喷单元以及激光发射单元的位置；

和检测控制单元，包括中央控制器、光斑定位设备和粉斑定位设备，其中所述光斑定位设备的检测头对准粉斑定位设备，用于对光斑位置定位计算；所述粉斑定位设备设置于冷喷单元的喷嘴正下方，用于确定粉斑位置；所述中央控制器的信号输入端与光斑定位设备的信号输出端、粉斑定位设备的信号输出端信号连接/电连接，用于分析测量到的光斑、粉斑位置信息；所述中央控制器的信号输出端与六轴机械臂的控制端信号连接/电连接，用于驱动运动单元带动激光器移动，调整光斑位置，使光斑与粉斑部分叠加或完全重合。

2.如权利要求1所述的用于实时调整超音速激光沉积光斑/粉斑相对位置的装置，其特征在于：所述激光头位置调节机构包括伺服电机和滚珠丝杆滑台，所述的滚珠丝杆滑台包括支撑架、丝杆以及滑台，所述支撑架安装于运动单元的安装部；所述伺服电机安装于支撑架上，用于驱动丝杆绕其自身中心轴周向旋转；所述丝杆通过相应轴承垂直安装在支撑架上，并可绕自身中心轴周向转动；所述丝杆的顶端与伺服电机的输出端相连，丝杆的外部套设滑块，并且丝杆与滑块螺接，使得丝杆旋转时可沿丝杆轴向升降；所述滑台安装于滑块上，并且所述的滑台上设有用于调节激光头位置的滑槽，激光器通过螺栓、螺母安装在滑槽上，通过调节激光器在滑槽上的安装位置使得激光头发射的激光光束与冷喷单元喷出的粉斑在工件的表面部分叠加或完全重合。

3.如权利要求2所述的用于实时调整超音速激光沉积光斑/粉斑相对位置的装置，其特征在于：所述滑台上设有至少一条四分之一的圆弧槽，且圆弧槽所在的基圆同圆心。

4.如权利要求3所述的用于实时调整超音速激光沉积光斑/粉斑相对位置的装置，其特征在于：所述的激光头的中心轴和冷喷喷枪中心轴共平面。

5.如权利要求1所述的用于实时调整超音速激光沉积光斑/粉斑相对位置的装置，其特征在于：所述运动单元的安装部为夹具板，夹具板通过法兰固装在六轴机械臂的活动端；冷喷喷枪和滚珠丝杆滑台的支撑架均垂直安装于夹具板上。

6.如权利要求1所述的用于实时调整超音速激光沉积光斑/粉斑相对位置的装置，其特征在于：粉斑定位设备包括工作台和多个力传感器，其中工作台为矩形，并设置在喷嘴的正下方；力传感器设置在工作台的四角，力传感器的信号传输端与所述中央控制器相应的信号输入端信号连接/电连接，用于分析测量到粉斑位置信息。

7.如权利要求6所述的用于实时调整超音速激光沉积光斑/粉斑相对位置的装置，其特征在于：四个所述力传感器在工作台周围的四个方位等距放置。

8.如权利要求1所述的用于实时调整超音速激光沉积光斑/粉斑相对位置的装置，其特征在于：光斑定位设备包括多个红外热成像仪，并且所述红外热成像仪的检测头对准粉斑定位设备，红外热成像仪的信号传输端与所述中央控制器相应的信号输入端信号连接/电连接，用于对光斑位置定位计算并传输给中央控制器。

9.如权利要求8所述的用于实时调整超音速激光沉积光斑/粉斑相对位置的装置，其特征在于：所述光斑定位设备包括两个红外热成像仪，两个热成像仪以30°～90°交叉放置。