激光再制造三維跟隨裝置的制作方法

本實用新型涉及激光再制造三維跟隨裝置，主要用于對各種復雜表面零件的磨損部位進行曲面跟隨修復，同時對各種復雜表面零件的表面進行表面強化處理。

背景技術：

激光再制造技術是將喪失使用價值的損失、廢舊零件作為再制造毛坯，利用以激光熔覆技術為主的高新技術對其進行批量修復、性能升級，所獲得的激光再制造產品在技術性能上和質量上都能達到甚至超過新品的水平。它最大的優勢在于以先進成形技術方法制備出達到甚至優于基體材料性能的熔覆層。目前在機械行業中，激光再制造技術大多應用在較為簡單的回轉體零件，如曲軸軸頸、機床滾軸等，而其所設計使用的跟隨裝置也是簡單的一維跟隨裝置。所訴的一維跟隨裝置是指激光頭在設備上只做一個方向的跟隨動作，即沿著回轉體基體的軸向方向做運動，回轉體基體固定在設備上做回轉運動。其工作原理如下：

首先，建立完整回轉體基體零件的三維PRO/E模型，把該零件處理后的數據導入電腦中；然后，把基體零件固定在車床上，確定其初始位置；其次，根據之前建立的三維模型，通過數控編程控制激光頭和送粉器在回轉體零件軸向的進給速度，以及基體零件的回轉速度，對所需修復的回轉體零件進行激光修復；最后，對修復完的零件進行拋光修整。

上述激光再制造裝置跟隨裝置有以下缺點：適用對象單一，只適合回轉體零件；不可直接對基體零件進行修復工作；靈活性較低。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種適用于多種對象、靈活性高的激光再制造三維跟隨裝置。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：

激光再制造三維跟隨裝置，包括框架、X軸直線導軌模組、Y軸直線導軌模組、Z軸直線導軌模組、第一中間連接件、直線導軌和直角連接件；

所述直線導軌設有兩個且兩直線導軌相互平行設置于水平面上，所述X軸直線導軌模組滑動設置于兩直線導軌上；

所述Y軸直線導軌模組與X軸直線導軌模組垂直且Y軸直線導軌模組的一端與X軸導軌模組固定連接，所述第一中間連接件固定在框架上，所述Y軸直線導軌模組滑動設置于第一中間連接件上，所述Y軸直線導軌模組驅動X軸直線導軌模組沿直線導軌運動；

所述直角連接件滑動設置于X軸直線導軌模組上，所述Z軸直線導軌模組沿豎直方向滑動設置于直角連接件上，所述Z軸直線導軌模組的底端設有光纖放大器、激光頭和送粉器。

進一步的，所述框架的下方設有底板，所述底板上設有迷你工作臺，所述迷你工作臺設置在Z軸直線導軌模組的下方。

進一步的，還包括第二中間連接件，所述光纖放大器、激光頭和送粉器通過第二中間連接件固定在Z軸直線導軌模組上。

進一步的，所述X軸直線導軌模組、Y軸直線導軌模組和Z軸直線導軌模組均包括電機、絲桿和滑桿，所述電機與絲桿連接，所述滑桿平行于絲桿設置。

進一步的，所述第一中間連接件包括彼此連接的連接板和滑塊，所述連接板與框架連接，所述滑塊內設有通孔，Y軸直線導軌模組的滑桿穿過所述通孔。

本實用新型的有益效果在于：通過X軸直線導軌模組、Y軸直線導軌模組、Z軸直線導軌模組的配合實現光纖放大器、激光頭和送粉器沿X軸、Y軸和Z軸方向的運動，適用于各種不同的基體曲面輪廓跟隨，能夠對外形曲面變化不規則的基體進行處理。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例激光再制造三維跟隨裝置的結構示意圖。

圖2為本實用新型實施例激光再制造三維跟隨裝置的結構示意圖。

圖3為圖1中的A處放大圖。

圖4為圖1中的B處放大圖。

圖5為圖2中的C處放大圖。

標號說明：

1、直線導軌；2、滑塊；3、X軸直線導軌模組；4、Z軸直線導軌模組；5、Y軸直線導軌模組；6、直角連接件；7、3030c鋁型材；8、90°角件；9、45°角件；10、鋁板；11、迷你工作臺；12、光纖放大器；13、激光頭和送粉器；14、直角連接塊；15、第二中間連接件；16、第一中間連接件。

具體實施方式

為詳細說明本實用新型的技術內容、所實現目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖予以說明。

本實用新型最關鍵的構思在于：通過X軸直線導軌模組、Y軸直線導軌模組、Z軸直線導軌模組的配合實現光纖放大器、激光頭和送粉器沿X軸、Y軸和Z軸方向的運動，適用于各種不同的基體曲面輪廓跟隨，能夠對外形曲面變化不規則的基體進行處理。

請參照圖1至圖5，激光再制造三維跟隨裝置，包括框架、X軸直線導軌模組3、Y軸直線導軌模組5、Z軸直線導軌模組4、第一中間連接件16、直線導軌1和直角連接件6；

所述直線導軌設有兩個且兩直線導軌相互平行設置于水平面上，所述X軸直線導軌模組滑動設置于兩直線導軌上；

所述Y軸直線導軌模組與X軸直線導軌模組垂直且Y軸直線導軌模組的一端與X軸導軌模組固定連接，所述第一中間連接件固定在框架上，所述Y軸直線導軌模組滑動設置于第一中間連接件上，所述Y軸直線導軌模組驅動X軸直線導軌模組沿直線導軌運動；

所述直角連接件滑動設置于X軸直線導軌模組上，所述Z軸直線導軌模組沿豎直方向滑動設置于直角連接件上，所述Z軸直線導軌模組的底端設有光纖放大器12、激光頭和送粉器13。

從上述描述可知，本實用新型的有益效果在于：通過X軸直線導軌模組、Y軸直線導軌模組、Z軸直線導軌模組的配合實現光纖放大器、激光頭和送粉器沿X軸、Y軸和Z軸方向的運動，適用于各種不同的基體曲面輪廓跟隨，能夠對外形曲面變化不規則的基體進行處理。

進一步的，所述框架的下方設有底板，所述底板上設有迷你工作臺11，所述迷你工作臺設置在Z軸直線導軌模組的下方。

進一步的，還包括第二中間連接件15，所述光纖放大器、激光頭和送粉器通過第二中間連接件固定在Z軸直線導軌模組上。

進一步的，所述X軸直線導軌模組、Y軸直線導軌模組和Z軸直線導軌模組均包括電機、絲桿和滑桿，所述電機與絲桿連接，所述滑桿平行于絲桿設置。

進一步的，所述第一中間連接件包括彼此連接的連接板和滑塊，所述連接板與框架連接，所述滑塊內設有通孔，Y軸直線導軌模組的滑桿穿過所述通孔。

請參照圖1至圖5，本實用新型的實施例為：

激光再制造三維跟隨裝置，包括直線導軌1、滑塊2、X軸直線導軌模組3、Z軸直線導軌模組4、Y軸直線導軌模組5，直角連接件6、3030c鋁型材7、90°角件8、45°角件9、鋁板10、迷你工作臺11、光纖放大器12、模擬的激光頭和送粉器13、直角連接塊14、第二中間連接件15和第一中間連接件16。本裝置借助龍門式結構的優點，通過3030c鋁型材，把整體結構設計成一個整體尺寸為700mm×600mm×400mm的龍門式結構框架，見圖1，保證本裝置的穩定性和可靠性。由于直線導軌模組的運動精度較高，運動過程平穩，所以X、Y、Z三個方向的傳動是通過步進電機驅動絲桿轉動來實現的。其中Y軸和Z軸方向的傳動方式跟X軸方向的傳動方式不同，后者是把整個底座固定在裝置上，由步進電機驅動間接帶動滑塊產生移動，從而實現X軸方向的傳動，前者是把滑塊通過第一中間連接件16固定在裝置上，在步進電機的驅動下使整個底座產生位移，從而實現Y軸方向和Z軸方向的傳動。為了保證運動過程中的平穩性，在Y向的鋁型材上加上兩組直線導軌，使Y軸直線導軌模組在運動過程中不發生卡頓現象。光纖放大器12和模擬的激光頭和送粉器13通過第二中間連接件15固定在Z軸直線導軌模組的另一端，由步進電機的驅動間接實現其Z軸方向的上下運動。

綜上所述，本實用新型提供的激光再制造三維跟隨裝置的有益效果在于：通過X軸直線導軌模組、Y軸直線導軌模組、Z軸直線導軌模組的配合實現光纖放大器、激光頭和送粉器沿X軸、Y軸和Z軸方向的運動，適用于各種不同的基體曲面輪廓跟隨，能夠對外形曲面變化不規則的基體進行處理。

以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等同變換，或直接或間接運用在相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。