[实用新型]管件内壁高速激光熔覆装置

说明书

本实用新型公开了一种管件内壁高速激光熔覆装置，包括机台、可回转地设置在所述机台上且用于夹持待加工管件的夹持座、由机械手臂驱动运动的激光熔覆头，以及发出激光束的激光器，所述的激光熔覆头包括近端与所述激光器连接的导光筒和设于所述导光筒远端且具有激光投射通道的熔覆端头，所述熔覆端头上沿所述激光投射通道自后向前依次设置有微透镜阵列、第一柱聚焦镜、第二柱聚焦镜。该激光熔覆装置在对待加工管件进行激光熔覆加工的过程中，仅需驱使待加工管件旋转，以及驱使激光熔覆头沿待加工管件的长度方向平移运动即可；同时，激光熔覆头能够将圆形光斑转换为矩形光斑，能够显著地提升熔覆的效率，同时熔覆平整度也大幅提高。

技术领域

本实用新型涉及激光熔覆领域，具体涉及一种管件内壁高速激光熔覆装置。

背景技术

现有技术中，棒料内表面激光熔覆系统中，是将准直出来的圆形激光束通过聚焦镜在棒料外表面聚焦成圆形光斑。圆形光斑与送入其中的粉末耦合作用，从而在棒料外表面形成熔覆层。圆形光斑与送入其中的粉末耦合作用在棒料表面形成熔覆层，聚焦镜在熔覆基体上形成的圆形光斑直径一般为1-3mm，而且是高斯圆形光斑，这将会导致熔覆形成的单道熔覆层较窄、表面不平整，熔覆的效率不高等诸多问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种管件内壁高速激光熔覆装置，以提供管件内壁的激光熔覆加工效率。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种管件内壁高速激光熔覆装置，所述激光熔覆装置包括机台、可回转地设置在所述机台上且用于夹持待加工管件的夹持座、由机械手臂驱动运动的激光熔覆头，以及发出激光束的激光器，所述的激光熔覆头包括近端与所述激光器连接的导光筒、设于所述导光筒近端的准直镜，以及设于所述导光筒远端且具有激光投射通道的熔覆端头，所述熔覆端头上沿所述激光投射通道自后向前依次设置有微透镜阵列、第一柱聚焦镜、第二柱聚焦镜，所述微透镜阵列包括沿垂直于所述激光投射通道的延伸方向阵列排布的多个微透镜，每个所述微透镜的入射面均为迎着投射的激光束拱起的弧形面；所述第一柱聚焦镜与所述第二柱聚焦镜呈正交方向设置，其中，所述第一柱聚焦镜具有第一聚焦面，所述第二柱聚焦镜具有第二聚焦面，所述第一聚焦面、所述第二聚焦面均为顺着投射的激光束拱起的弧形面。

优选地，所述导光筒具有沿自身长度方向延伸的导光通道，所述导光通道的延伸方向与所述激光投射通道的延伸方向相互垂直，所述熔覆端头的后部设有用于将自所述导光通道内的激光束反射至所述激光投射通道内的反射镜。

优选地，所述熔覆端头自所述导光筒的远端朝所述导光筒的一侧垂直延伸。

优选地，所述第一聚焦面的前端具有沿所述第一柱聚焦镜的径向延伸的第一弧形拱起，所述第二聚焦面的前端具有沿所述第二柱聚焦镜的径向延伸的第二弧形拱起，所述第一弧形拱起与所述第二弧形拱起这两者的长度延伸方向相互垂直。

优选地，所述激光熔覆头还包括送粉喷嘴，所述送粉喷嘴至少具有喷嘴口，所述喷嘴口位于所述熔覆端头的前方。

进一步地，所述送粉喷嘴呈后大前小的锥形，所述送粉喷嘴通过送粉管道连接在所述熔覆端头的外侧。

进一步地，所述激光熔覆头还包括设置在所述熔覆端头前部且具有出风口的风刀，所述喷嘴口位于所述出风口的前方。

优选地，所述机械手臂至少具有用于夹持安装所述导光筒的驱动臂，所述驱动臂至少能够沿所述待加工管件的长度延伸方向平移地设置。

进一步地，所述导光筒的长度延伸方向、所述驱动臂的平移运动方向以及所述管件的长度延伸方向相互平行。

进一步地，所述机台上还设置有能够沿所述待加工管件的长度方向位置可调整的多组移动支架，所述移动支架的顶部具有能够供所述管件绕自身轴心线回转地支撑于其上的支撑座。