專利名稱：激光寬帶熔覆加工小軸工件連續作業的工裝裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種激光寬帶熔覆硬質合金化處理的工裝裝置，具體是指在激光
寬帶熔覆加工時，使熔覆加工不停機裝卸工件，實現連續作業的一種激光寬帶熔覆加工小 軸工件連續作業的工裝裝置。
背景技術：
激光寬帶熔覆表面硬質合金化處理技術，是將激光發生器輸出的圓形激光束經積 分鏡整形為8 30mm的長條形激光束照射到金屬表面，瞬間熔融金屬表面，在金屬表面形 成熔池，通過同時熔融噴覆到熔池中的硬質合金粉末材料，使金屬基體材料與硬質合金粉 末材料熔合成一體，在金屬表面熔覆形成一層高硬度的硬質合金化的表層，激光寬帶熔覆 表面硬質合金化處理技術用于金屬工件表面的硬質合金化處理和修復磨損的價值昂貴的 工件如，機器軸件、軋鋼機的軋輥、掘進機的圓錐截齒、無縫鋼管機的頂錐等，是當前先進的 金屬表面硬質合金化處理加工的高新技術。 現有技術的激光寬帶熔覆表面硬質合金化處理加工時，將被加工工件夾持在旋轉 的夾具上進行熔覆加工，加工完畢，停機，取下成品工件，再裝夾下一只被加工工件，繼續熔 覆加工，由于每次熔覆加工都需要停機裝卸工件，對于熔覆加工形體較大的工件如，軋鋼機 的軋輥等，不存在加工效率問題，但對于熔覆加工形體較小、重復數量較大的工件，如上述 的小軸件、圓錐截齒、頂錐等，則存在加工效率的問題，因此，現有技術在熔覆加工形體較 小、重復數量較大的工件上存在加工效率低、加工工時成本高的問題與不足。
發明內容針對上述現有技術存在的問題與不足，本實用新型采取由機座、支架座、支架、轉
軸、調節螺桿、轉盤旋轉驅動器、轉盤、夾持器、從動摩擦輪、工件旋轉驅動器、主動摩擦輪、
碰珠定位銷構成的裝置，在圓形的轉盤上等分設置若干夾持器，夾持器夾持工件，轉盤轉動
將工件轉到加工工位，由摩擦輪帶動夾持器及工件旋轉，完成熔覆加工，并可邊加工邊裝卸
工件的技術方案，提供一種激光寬帶熔覆加工小軸工件連續作業的工裝裝置，旨在使熔覆
加工實現不停機裝卸工件連續加工達到提高加工效率、降低加工工時成本的目的。
本實用新型的目的是這樣實現的激光寬帶熔覆加工小軸工件連續作業的工裝裝
置，包括機座、支架座、支架、轉軸、調節螺桿、轉盤旋轉驅動器、轉盤、夾持器、從動摩擦輪、
工件旋轉驅動器、主動摩擦輪、碰珠定位銷，其中所述的機座為槽型鋼和鋼板焊制的頂部
為平板面的矩形框架基座，頂部平板面上設有轉動榫接口和若干螺絲孔；所述的支架座為
鋼板焊制的二邊設有立壁的開口槽型構件，二立壁的上部中心分別設有垂直穿過立壁面的
同軸線的轉軸孔；所述的支架為鋼板焊制的五邊有壁框的槽形構件，支架長邊的二側壁面
的下部中心設有同軸線的轉軸孔，支架前壁面的中上部的中心設有第一圓孔，支架上部短
邊側壁框的沿口中心處設有轉動榫接口 ；所述的轉軸為一端設有臺階帽頭，另一端設有檔
圈槽的圓柱臺階形軸件；所述的調節螺桿為由二根互為旋向相反外螺紋的螺桿，與一只一端設有左旋向內螺紋，另一端設有右旋向內螺紋的雙向螺母旋嚙構成，且每根螺桿的一端 都設有垂直于螺桿軸向的轉動榫頭；所述的轉盤旋轉驅動器為由電機和減速器組成；所述 的轉盤為圓形的鋼板，轉盤中心設有連軸孔，位于轉盤偏離中心的同心圓上等分均布嵌有 若干軸承，轉盤的后面直徑小于均布軸承的同心圓上對應于每個軸承的分度設有碰珠定位 凹槽；所述的夾持器為一端設有圓柱臺階軸桿，另一端為圓柱形中空杯狀的鋼制構件，杯腔 內固定設有環形的彈性金屬夾圈；所述的從動摩擦輪為中心設有金屬輪轂的圓柱形橡膠 輪；所述的工件旋轉驅動裝置為由電機和減速器組成；所述的主動摩擦輪為中心設有金屬 輪轂的圓柱形橡膠輪；所述的碰珠定位銷為由壓縮彈簧、鋼珠、外殼構成的標準彈性伸縮定 位器具。 各部件相互位置及連接關系 支架座用螺絲固定在機座的平面上，支架與支架座通過轉軸穿過各自的轉軸孔轉
動相連，轉軸的檔圈槽上卡入檔圈固定；調節螺桿一端的轉動榫頭與支架的上框沿上的轉
動榫接口連接，另一端的轉動榫頭與機座上的轉動榫接口連接；轉盤旋轉驅動器固定安裝
在支架前壁的內側上，轉盤旋轉驅動器的輸出軸穿過支架前壁的第一圓孔，向前伸出支架
前壁的外面與轉盤中心的連軸孔固定相連；夾持器的杯狀端位于轉盤的前面，夾持器的臺
階軸桿端穿過轉盤上的軸承位于轉盤的后面與從動摩擦輪固定相連，夾持器的臺階軸桿的
中部與轉盤上的軸承轉動配合相連；工件旋轉驅動器固定在支架的頂部，其輸出軸端向前
與主動摩擦輪固定相連；裝在工件旋轉驅動器輸出軸端上的主動摩擦輪的外緣與裝在夾持
器臺階軸桿端上的從動摩擦輪的外緣在同一平面上與同一同心圓相切，其中，主動摩擦輪
為外切，從動摩擦輪為內切；碰珠定位銷固定在支架的前壁外面的下部，軸線對應于與轉盤
的碰珠定位凹槽的同心圓位置。 工作原理 熔覆加工直軸工件時，旋轉調節螺桿的雙向螺母，將支架調整到垂直位置后固定 雙向螺母，直軸工件的尾柄插入夾持器的杯腔中被彈性金屬夾圈夾持定心，在工件的熔覆 位置的上方調整好激光束與粉料吹送器，開機，工件旋轉驅動器帶動主動摩擦輪旋轉，轉盤 旋轉驅動器帶動轉盤旋轉；當設在支架上的碰珠定位銷彈入設在轉盤上的碰珠定位凹槽 時，附設的電氣控制器控制轉盤旋轉驅動器停止，盤定位不動，此時，裝在工件旋轉驅動器 輸出軸端上的主動摩擦輪的外緣與裝在夾持器臺階軸桿端上的從動摩擦輪的外緣轉到一 起，相切摩擦嚙合，主動摩擦輪帶動從動摩擦輪旋轉，從而帶動被夾持器夾持的直軸工件旋 轉，激光束與粉料吹送器工作，完成該工件的熔覆加工；附設的電氣控制器控制轉盤旋轉驅 動器再次旋轉，帶動盤轉到下一個碰珠定位凹槽，即下一個工位，停止并定位不動，激光束 與粉料吹送器工作再次工作，再次完成熔覆加工；前一個與主動摩擦輪相切摩擦嚙合旋轉 的夾持器的從動摩擦輪因隨盤旋轉脫離了主動摩擦輪而停止旋轉，因此，在進行熔覆加工 的同時，操作員可依次將熔覆加工后的成品工件從停止旋轉的夾持器中取出，將待加工的 工件插入等分均布在盤上的若干夾持器中，隨著盤周而復始地旋轉連續不斷地進行熔覆加 工作業。 熔覆加工圓錐工件時，旋轉調節螺桿的雙向螺母，將支架調整到使工件旋轉時的 錐面上部處于水平狀態即可，其他操作工藝同上。 上述，本實用新型采取由機座、支架座、支架、轉軸、調節螺桿、轉盤旋轉驅動器、轉盤、夾持器、從動摩擦輪、工件旋轉驅動器、主動摩擦輪、碰珠定位銷構成的裝置，在圓形的 轉盤上等分設置若干夾持器，夾持器夾持工件，轉盤轉動將工件轉到加工工位，由摩擦輪帶 動夾持器及工件旋轉，完成熔覆加工，并可邊加工邊裝卸工件的技術方案，克服了現有技術 在熔覆加工形體較小、重復數量較大的工件上存在加工效率低、加工工時成本高的問題與 不足，所提供的一種激光寬帶熔覆加工小軸工件連續作業的工裝裝置，使熔覆加工實現不 停機裝卸工件連續加工達到了提高加工效率、降低加工成本的目的。
圖1是本實用新型的激光寬帶熔覆加工小軸工件連續作業的工裝裝置的結構原 理圖； 圖2是本實用新型的激光寬帶熔覆加工小軸工件連續作業的工裝裝置在加工圓 錐工件時的狀態原理圖。
以下結合附圖中的實施例對本實用新型作進一步詳細說明，但不應理解為對本實 用新型的任何限制。 圖中機座1、支架座2、支架3、轉軸4、調節螺桿5、轉盤旋轉驅動器6、轉盤7、夾 持器8、從動摩擦輪9、工件旋轉驅動器10、主動摩擦輪11、碰珠定位銷12、工件01、激光束 02、粉料吹送器03、軸承04。
具體實施方式參閱圖1、圖2，本實用新型的一種激光寬帶熔覆加工小軸工件連續作業的工裝裝 置，包括機座1、支架座2、支架3、轉軸4、調節螺桿5、轉盤旋轉驅動器6、轉盤7、夾持器8、 從動摩擦輪9、工件旋轉驅動器10、主動摩擦輪11、碰珠定位銷12，其中所述的機座1為槽 型鋼和鋼板焊制的頂部為平板面的矩形框架基座，頂部平板面上設有轉動榫接口和若干螺 絲孔；所述的支架座2為鋼板焊制的二邊設有立壁的開口槽型構件，二立壁的上部中心分 別設有垂直穿過立壁面的同軸線的轉軸孔；所述的支架3為鋼板焊制的五邊有壁框的槽形 構件，支架長邊的二側壁面的下部中心設有同軸線的轉軸孔，支架前壁面的中上部的中心 設有第一圓孔，支架上部短邊側壁框的沿口中心處設有轉動榫接口 ；所述的轉軸4為一端 設有臺階帽頭，另一端設有檔圈槽的圓柱臺階形軸件；所述的調節螺桿5為由二根互為旋 向相反外螺紋的螺桿，與一只一端設有左旋向內螺紋，另一端設有右旋向內螺紋的雙向螺 母旋嚙構成，且每根螺桿的一端都設有垂直于螺桿軸向的轉動榫頭；所述的轉盤旋轉驅動 器6為由電機和減速器組成；所述的轉盤7為圓形的鋼板，轉盤中心設有連軸孔，位于轉盤 偏離中心的同心圓上等分均布嵌有若干軸承04，轉盤的后面直徑小于均布軸承的同心圓上 對應于每個軸承的分度設有碰珠定位凹槽；所述的夾持器8為一端設有圓柱臺階軸桿，另 一端為圓柱形中空杯狀的鋼制構件，杯腔內固定設有環形的彈性金屬夾圈；所述的從動摩 擦輪9為中心設有金屬輪轂的圓柱形橡膠輪；所述的工件旋轉驅動裝置10為由電機和減速 器組成；所述的主動摩擦輪11為中心設有金屬輪轂的圓柱形橡膠輪；所述的碰珠定位銷12 為由壓縮彈簧、鋼珠、外殼構成的標準彈性伸縮定位器具。 各部件相互位置及連接關系 支架座2用螺絲固定在機座1的平面上，支架3與支架座2通過轉軸4穿過各自的轉軸孔轉動相連，轉軸的檔圈槽上卡入檔圈固定；調節螺桿5—端的轉動榫頭與支架3的 上框沿上的轉動榫接口連接，另一端的轉動榫頭與機座1上的轉動榫接口連接；轉盤旋轉 驅動器6固定安裝在支架3前壁的內側上，轉盤旋轉驅動器6的輸出軸穿過支架3前壁的 第一圓孔，向前伸出支架3前壁的外面與轉盤7中心的連軸孔固定相連；夾持器8的杯狀端 位于轉盤7的前面，夾持器8的臺階軸桿端穿過轉盤7上的軸承04位于轉盤7的后面與從 動摩擦輪固定相連，夾持器8的臺階軸桿的中部與轉盤7上的軸承04轉動配合相連；工件 旋轉驅動器10固定在支架3的頂部，其輸出軸端向前與主動摩擦輪11固定相連；裝在工件 旋轉驅動器IO輸出軸端上的主動摩擦輪11的外緣與裝在夾持器8臺階軸桿端上的從動摩 擦輪9的外緣在同一平面上與同一同心圓相切，其中，主動摩擦輪11為外切，從動摩擦輪9 為內切；碰珠定位銷12固定在支架的前壁外面的下部，軸線對應于與轉盤的碰珠定位凹槽 的同心圓位置。 工作原理 熔覆加工直軸工件01時，旋轉調節螺桿5的雙向螺母，將支架3調整到垂直位置 后固定雙向螺母，直軸工件Ol的尾柄插入夾持器8的杯腔中被彈性金屬夾圈夾持定心，在 工件的熔覆位置的上方調整好激光束與粉料吹送器，開機，工件旋轉驅動器10帶動主動摩 擦輪11旋轉，轉盤旋轉驅動器6帶動轉盤7旋轉；當設在支架3上的碰珠定位銷12彈入設 在轉盤7上的碰珠定位凹槽時，附設的電氣控制器控制轉盤旋轉驅動器6停止，盤7定位不 動，此時，裝在工件旋轉驅動器IO輸出軸端上的主動摩擦輪11的外緣與裝在夾持器8臺階 軸桿端上的從動摩擦輪9的外緣轉到一起，相切摩擦嚙合，主動摩擦輪11帶動從動摩擦輪 9旋轉，從而帶動被夾持器8夾持的直軸工件01旋轉，激光束與粉料吹送器工作，完成該工 件01的熔覆加工；附設的電氣控制器控制轉盤旋轉驅動器6再次旋轉，帶動盤7轉到下一 個碰珠定位凹槽，即下一個工位，停止并定位不動，激光束與粉料吹送器工作再次工作，再 次完成熔覆加工；前一個與主動摩擦輪11相切摩擦嚙合旋轉的夾持器8的從動摩擦輪9因 隨盤7旋轉脫離了主動摩擦輪11而停止旋轉，因此，在進行熔覆加工的同時，操作員可依次 將熔覆加工后的成品工件01從停止旋轉的夾持器8中取出，將待加工的工件01插入等分 均布在盤7上的若干夾持器8中，隨著盤7周而復始地旋轉連續不斷地進行熔覆加工作業。 熔覆加工圓錐工件01時，旋轉調節螺桿5的雙向螺母，將支架3調整到使工件01 旋轉時的錐面上部處于水平狀態即可，其他操作工藝同上。
權利要求激光寬帶熔覆加工小軸工件連續作業的工裝裝置，包括機座(1)、支架座(2)、支架(3)、轉軸(4)、調節螺桿(5)、轉盤旋轉驅動器(6)、轉盤(7)、夾持器(8)、從動摩擦輪(9)、工件旋轉驅動器(10)、主動摩擦輪(11)、碰珠定位銷(12)，其特征在于所述的機座(1)為槽型鋼和鋼板焊制的頂部為平板面的矩形框架基座，頂部平板面上設有轉動榫接口和若干螺絲孔；所述的支架座(2)為鋼板焊制的二邊設有立壁的開口槽型構件，二立壁的上部中心分別設有垂直穿過立壁面的同軸線的轉軸孔；所述的支架(3)為鋼板焊制的五邊有壁框的槽形構件，支架長邊的二側壁面的下部中心設有同軸線的轉軸孔，支架前壁面的中上部的中心設有第一圓孔，支架上部短邊側壁框的沿口中心處設有轉動榫接口；所述的轉軸(4)為一端設有臺階帽頭，另一端設有檔圈槽的圓柱臺階形軸件；所述的調節螺桿(5)為由二根互為旋向相反外螺紋的螺桿，與一只一端設有左旋向內螺紋，另一端設有右旋向內螺紋的雙向螺母旋嚙構成，且每根螺桿的一端都設有垂直于螺桿軸向的轉動榫頭；所述的轉盤旋轉驅動器(6)為由電機和減速器組成；所述的轉盤(7)為圓形的鋼板，轉盤中心設有連軸孔，位于轉盤偏離中心的同心圓上等分均布嵌有若干軸承(04)，轉盤的后面直徑小于均布軸承的同心圓上對應于每個軸承的分度設有碰珠定位凹槽；所述的夾持器(8)為一端設有圓柱臺階軸桿，另一端為圓柱形中空杯狀的鋼制構件，杯腔內固定設有環形的彈性金屬夾圈；所述的從動摩擦輪(9)為中心設有金屬輪轂的圓柱形橡膠輪；所述的工件旋轉驅動裝置(10)為由電機和減速器組成；所述的主動摩擦輪(11)為中心設有金屬輪轂的圓柱形橡膠輪；所述的碰珠定位銷(12)為由壓縮彈簧、鋼珠、外殼構成的標準彈性伸縮定位器具。
2. 權利要求1所述的激光寬帶熔覆加工小軸工件連續作業的工裝裝置的各部件相互 位置及連接關系，其特征在于支架座(2)用螺絲固定在機座(1)的平面上，支架(3)與支 架座(2)通過轉軸(4)穿過各自的轉軸孔轉動相連，轉軸的檔圈槽上卡入檔圈固定；調節螺 桿(5) —端的轉動榫頭與支架(3)的上框沿上的轉動榫接口連接，另一端的轉動榫頭與機 座(1)上的轉動榫接口連接；轉盤旋轉驅動器(6)固定安裝在支架(3)前壁的內側上，轉盤 旋轉驅動器(6)的輸出軸穿過支架(3)前壁的第一圓孔，向前伸出支架(3)前壁的外面與 轉盤(7)中心的連軸孔固定相連；夾持器(8)的杯狀端位于轉盤(7)的前面，夾持器(8)的 臺階軸桿端穿過轉盤(7)上的軸承(04)位于轉盤(7)的后面與從動摩擦輪固定相連，夾持 器(8)的臺階軸桿的中部與轉盤(7)上的軸承(04)轉動配合相連；工件旋轉驅動器(10) 固定在支架(3)的頂部，其輸出軸端向前與主動摩擦輪(11)固定相連；裝在工件旋轉驅動 器(10)輸出軸端上的主動摩擦輪(11)的外緣與裝在夾持器(8)臺階軸桿端上的從動摩擦 輪(9)的外緣在同一平面上與同一同心圓相切，其中，主動摩擦輪(11)為外切，從動摩擦輪 (9)為內切；碰珠定位銷(12)固定在支架的前壁外面的下部，軸線對應于與轉盤的碰珠定 位凹槽的同心圓位置。
專利摘要本實用新型提供了一種激光寬帶熔覆加工小軸工件連續作業的工裝裝置，包括機座(1)、支架座(2)、支架(3)、轉軸(4)、調節螺桿(5)、轉盤旋轉驅動器(6)、轉盤(7)、夾持器(8)、從動摩擦輪(9)、工件旋轉驅動器(10)、主動摩擦輪(11)、碰珠定位銷(12)。本實用新型采取在圓形的轉盤上等分設置若干夾持器，夾持器夾持工件，轉盤轉動將工件轉到加工工位，由摩擦輪帶動夾持器及工件旋轉，完成熔覆加工，可邊加工邊裝卸工件的技術方案，克服了現有技術在熔覆加工小軸工件上存在加工效率低、工時成本高的問題與不足，使熔覆加工實現不停機裝卸工件連續加工，達到了提高加工效率、降低工時成本的目的。
文檔編號C23C24/10GK201495289SQ200920174198
公開日2010年6月2日 申請日期2009年8月25日 優先權日2009年8月25日
發明者鄧正大, 陳中強 申請人:陳中強