一种多功能手持激光熔覆焊接装置的制作方法

1.本发明涉及激光熔覆技术领域，特别涉及一种多功能手持激光熔覆焊接装置。


背景技术：

2.激光熔覆亦称激光熔敷或激光包覆，是一种新的表面改性技术。它通过在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法，在基层表面形成冶金结合的添料熔覆层。
3.目前，有些小型工件结构较为复杂，为满足现场需求，工作人员通常将工件放置于工作台上并使用手持激光熔覆装置对工件进行熔覆作业，实际加工中，有时还需对工件进行焊接处理，工件在需磨去待熔覆部分表面的杂质或破碎部分，工件熔覆完成后的部分需进行磨削处理，同样的，工件焊接完成后需进行磨削处理，为确保工件的加工质量，工作人员在作业前还需清理工件上残留的垃圾，对工作人员而言，工作强度大，较为费时，降低了工件的加工效率。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种多功能手持激光熔覆焊接装置，将熔覆、焊接、切割、清洁结合为一体，根据需求进行功能切换，其具备降低工作强度，节省时间，提高工件的加工效率的优势
5.为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种多功能手持激光熔覆焊接装置，包括手持式的壳体、安装组件，所述安装组件包括设置于所述壳体上的安装块、设置于所述安装块上的转轴、套设于所述转轴上的轮盘件，所述轮盘件沿周向等距安装有供粉模块、激光模块、切割模块、吹气模块，所述安装块开设有伸缩槽，所述伸缩槽滑移连接有伸缩条，所述伸缩槽与所述伸缩条之间设置有第一弹性件，所述伸缩条远离所述安装块的端部设置有组装件，所述组装件贯通有活动孔，所述活动孔内活动连接有加工头；
6.所述安装块内部设置有驱动源装置，所述驱动源装置包括蓄电装置和与所述蓄电装置连接的导线，所述导线与外接电源连接，所述安装块沿所述轮盘件的周向分布有四个插孔，与所述加工头位置对应的插孔与所述蓄电装置的输出端连接，所述轮盘件通过所述转轴沿周向转动，当所述供粉模块、所述激光模块、所述切割模块、所述吹气模块中的任一者的输出端与所述组装件对应时，其输出端插入所述活动孔并与所述加工头连接，其对应的输入端插入所述插孔并与所述驱动源装置连接。
7.优选的，所述供粉模块为送粉机，所述加工头的端部形成有粉嘴，所述加工头的侧壁贯通有至少一个与所述粉嘴相通的送粉管，所述送粉器通过所述送粉管向所述粉嘴输送焊粉，并通过所述粉嘴向工件的熔池处预置焊粉。
8.优选的，所述加工头贯通有激光道，所述激光模块为激光发射器，所述激光模块发射的激光束通过所述激光道辐照加热工件的焊接处，以进行焊接作业，或将工件熔池处的焊粉辐射熔化，使得工件表面形成熔覆层，以进行熔覆作业。
9.优选的，所述切割模块包括旋转电机、固定于所述旋转电机输出端上的卡位件，所述加工头转动连接于所述活动孔，所述加工头靠近所述轮盘件的侧壁开设有卡位槽，所述卡位件插入所述活动孔内并与所述卡位槽卡接，所述加工头的输出端固定连接有磨削条。
10.优选的，所述加工头的侧壁固定连接有挡条，所述活动孔的内壁开设有供所述挡条滑移连接的滑槽，所述滑槽远离所述轮盘件的内侧壁开设有供所述挡条转动连接的转槽，所述加工头对应所述转槽处套设有滑环，所述挡条与所述滑环转动连接，所述转槽与所述滑环之间设置有套设于所述加工头的第二弹性件。
11.优选的，所述吹气模块包括气泵、固定连接于所述气泵输出端的气嘴，所述气嘴的外周侧壁与所述活动孔的内壁相抵紧，所述气嘴在所述气泵的驱使下向所述激光道吹气。
12.优选的，所述轮盘件沿周向均匀贯通有四个安装孔，所述安装孔的内孔壁开设有至少一个安装卡槽，所述安装孔滑移连接有安装壳，所述安装壳的外周侧壁设置有滑移连接于所述安装卡槽的安装卡条，所述供粉模块、所述激光模块、所述切割模块、所述吹气模块分别安装于对应的所述安装壳内并拆卸式安装于对应的安装孔内。
13.优选的，所述安装卡槽靠近所述安装块的内槽壁设置有磁性块，所述安装卡条为磁性材料，所述磁性块与所述安装卡条之间的磁力为吸力。
14.优选的，所述组装件贯通有供所述转轴滑移连接的通孔，所述转轴远离所述安装块的端部设置有限位块。
15.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
16.使用本发明时，可根据需求选择对应的功能，通过组装件带动伸缩条在伸缩槽内向远离轮盘件的一侧滑移，第一弹性件受压拉伸，加工头与轮盘件分离，预留轮盘件拔出安装块的空间，便于解除轮盘件与安装块的连接，通过轮盘件在转轴上的转动连接将供粉模块、激光模块、切割模块、吹气模块沿周向转动，选择其中一者的输入端与插孔的位置对应并插入插孔与驱动源装置连接，剩余的输入端分别插接鱼剩余的三个插孔内，用以稳固轮盘件与所述安装块的连接，之后，将组装件向靠近轮盘件的一侧滑移，使得选定的功能模块的输出端插入所述活动孔并与加工头连接，第一弹性件恢复变形的弹力驱使组装件抵紧于轮盘件，稳固功能模块与加工头的连接，驱动源装置提供电源，运行选定的功能模块。本发明采用预置式激光熔覆工艺对小型工件进行熔覆作业，切割模块用以驱动加工头旋转，磨削工件表面的杂质和破碎部分，供粉模块通过加工头在工件的熔池处预置焊粉，激光模块射出的激光为热源将工件熔池处的焊粉辐射熔化，使得工件表面形成熔覆层，以进行熔覆作业，且还可辐照加热工件的焊接处，以进行焊接作业，之后还可通过切割模块对工件进行磨削修整，吹气模块通过加工头对工件进行吹气冷却，并将清洁工件上残留的破碎垃圾。本发明将熔覆、焊接、切割、清洁结合为一体，根据需求进行功能切换，降低了工作人员的工作强度，节省时间，提高了工件的加工效率。
附图说明
17.图1是实施例的结构示意图；
18.图2是实施例的剖视图一；
19.图3是图2中a区的放大图；
20.图4是图实施例的剖视图二。
21.图中：1、壳体；2、手握部；3、手托部；4、安装组装；41、安装块；42、转轴；43、轮盘件；5、供粉模块；6、激光模块；7、切割模块；71、旋转电机；72、卡位件；8、吹气模块；81、气泵；82、气嘴；9、伸缩槽；10、伸缩条；11、第一弹性件；12、组装件；13、活动孔；14、加工头；15、驱动源装置；151、蓄电装置；152、导线；16、指示灯；17、插孔；18、粉嘴；19、送粉管；20、激光道；21、卡位槽；22、磨削条；23、挡条；24、滑槽；25、转槽；26、滑环；27、第二弹性件；28、安装孔；29、安装卡槽；30、安装壳；31、安装卡条；32、磁性块；33、通孔；34、限位块；35、限位条；36、限位槽；37、控制器。
具体实施方式
22.下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。
23.参考图1、图2、图3，图4，一种多功能手持激光熔覆焊接装置，包括手持式的壳体1和安装组件，壳体1一端形成有手握部2，壳体1另一端形成有手托部3，安装组件包括安装块41、转轴42、轮盘件43，安装块41与壳体1上的手托部3一体成型，转轴42固定连接于安装块41上并沿手托部3的长度方向延伸，轮盘件43套设于转轴42上。
24.轮盘件43沿周向等距安装有供粉模块5、激光模块6、切割模块7、吹气模块8，安装块41开设有伸缩槽9，伸缩槽9滑移连接有伸缩条10，伸缩槽9与伸缩条10之间设置有第一弹性件11，伸缩条10设置有限位条35，伸缩槽9开设有供伸缩条10滑移连接的限位槽36，用以向外伸缩条10的伸出程度防止其脱离安装块41。伸缩条10远离安装块41的端部设置有组装件12，组装件12贯通有活动孔13，活动孔13内活动连接有加工头14，加工头14为圆锥结构；
25.供粉模块5、激光模块6、切割模块7、吹气模块8为该装置的功能模块，安装块41内部设置有驱动源装置15，驱动源装置15包括蓄电装置151和导线152，导线152与外接电源连接，对蓄电装置151进行充电，蓄电装置151为与之连接的供粉模块5、激光模块6、切割模块7、吹气模块8中的任一者进行供电，壳体1设置有控制器37，蓄电装置151与控制器37连接并受其控制，控制蓄电池与对应的功能模块的通断来启停，控制器37上设置有分别与供粉模块5、激光模块6、切割模块7、吹气模块8连接的四个指示灯16，用以提醒工作人员功能模块的工作状态，驱动源装置15是带有连接电源的plc控制，为现有的常规技术手段，在此不作详细赘述。
26.安装块41沿轮盘件43的周向分布有四个插孔17，与加工头14位置对应的插孔17与蓄电装置151的输出端连接，轮盘件43通过转轴42沿周向转动，当供粉模块5、激光模块6、切割模块7、吹气模块8中的任一者的输出端与组装件12对应时，其输出端插入活动孔13并与加工头14连接，其对应的输入端插入插孔17并与驱动源装置15连接，剩余的输入端分别插接鱼剩余的三个插孔17内，用以稳固轮盘件43与安装块41的连接。
27.使用本发明时，可根据需求选择对应的功能模块，通过组装件12带动伸缩条10在伸缩槽9内向远离轮盘件43的一侧滑移，第一弹性件11受压拉伸，加工头14与轮盘件43分离，预留轮盘件43拔出安装块41的空间，便于解除轮盘件43与安装块41的连接，组装件12贯通有供转轴42滑移连接的通孔33，用以配合伸缩条10，引导组装件12的移动方向，转轴42远离安装块41的端部螺纹连接有限位块34，用以限位组装件12的移动程度，避免组装件12脱离转轴42，还可将限位块34旋出，将组装件12和轮盘件43从转轴42处拆出，便于工作人员对该装置进行拆装替换。
28.通过轮盘件43在转轴42上的转动连接将供粉模块5、激光模块6、切割模块7、吹气模块8沿周向转动，使得其中选定一者的输入端与插孔17的位置对应并插入插孔17与驱动源装置15连接，之后，将组装件12向靠近轮盘件43的一侧滑移，使得选定的功能模块的输出端插入活动孔13并与加工头14连接，第一弹性件11恢复变形的弹力驱使组装件12抵紧于轮盘件43，稳固功能模块与加工头14的连接，驱动源装置15提供电源，运行选定的功能模块。
29.该装置采用预置式激光熔覆工艺对小型工件进行熔覆作业，切割模块7包括旋转电机71、固定于旋转电机71输出端上的卡位件72，加工头14转动连接于活动孔13，加工头14靠近轮盘件43的侧壁开设有卡位槽21，卡位件72插入活动孔13内并与卡位槽21卡接，加工头14的输出端固定连接有磨削条22，切割模块7用以驱动加工头14旋转，旋转的磨削条22可磨削工件表面的杂质和破碎部分。
30.加工头14的侧壁固定连接有挡条23，活动孔13的内壁开设有供挡条23滑移连接的滑槽24，滑槽24远离轮盘件43的内侧壁开设有供挡条23转动连接的转槽25，加工头14对应转槽25处套设有滑环26，挡条23与滑环26转动连接，转槽25与滑环26之间设置有套设于加工头14的第二弹性件27。当卡位件72插入活动孔13并与卡位槽21卡接时，卡位件72带动加工头14向远离轮盘件43的一侧在活动孔13内滑移，带动挡条23滑出滑槽24并进入转槽25内，挡条23带动滑环26对第二弹性件27进行挤压使其收缩，通过旋转电机71驱动卡位件72带动加工头14旋转，开始进行磨削作业，挡条23在转槽25内旋转，引导加工头14的旋转方向，并防止加工头14在该过程中脱离组装件12，滑环26与挡条23的转动连接，可避免旋转的挡条23对第二弹性件27造成干涉；当停止旋转电机71并将卡位件72脱离卡位槽21时，第二弹性件27恢复变形，驱使滑环26带动挡条23在转槽25内向靠近滑槽24一侧滑移，工作人员可旋转加工头14使得挡条23与滑槽24的位置对应，在第二弹性件27的辅助下，挡条23滑入滑槽24内，用以锁止加工头14在活动孔13内的转动，确保在其他功能模块在使用时加工头14保持稳定。
31.供粉模块5为送粉机，加工头14的端部形成有粉嘴18，加工头14的侧壁贯通有至少一个与粉嘴18相通的送粉管19，送粉器通过送粉管19向粉嘴18输送焊粉，并通过粉嘴18向工件的熔池处预置焊粉。
32.激光模块6为激光发射器，加工头14贯通有激光道20，激光模块6发射的激光束通过激光道20辐照加热工件的焊接处，以进行焊接作业，或将工件熔池处的焊粉辐射熔化，使得工件表面形成熔覆层，以进行熔覆作业，激光模块6还可辐照加热工件的焊接处，以进行焊接作业。
33.吹气模块8包括气泵81、固定连接于气泵81输出端的气嘴82，气嘴82的外周侧壁与活动孔13的内壁相抵紧，气嘴82在气泵81的驱使下向激光道20吹气，对工件进行吹气冷却，并将清洁工件上残留的破碎垃圾。
34.该装置将熔覆、焊接、切割、清洁结合为一体，根据需求进行功能切换，降低了工作人员的工作强度，节省时间，提高了工件的加工效率。
35.轮盘件43沿周向均匀贯通有四个安装孔28，安装孔28滑移连接有安装壳30，供粉模块5、激光模块6、切割模块7、吹气模块8分别安装于对应的安装壳30内并拆卸式安装于对应的安装孔28内。供粉模块5、激光模块6、切割模块7、吹气模块8可通过安装壳30快速拆装于轮盘件43，安装孔28的内孔壁开设有至少一个安装卡槽29，安装壳30的外周侧壁设置有
滑移连接于安装卡槽29的安装卡条31，引导工作人员以正确的位置安装各个功能模块。安装卡槽29靠近安装块41的内槽壁设置有磁性块32，安装卡条31为磁性材料，磁性块32与安装卡条31之间的磁力为吸力，使得安装壳30与安装孔28插接到位并稳固二者之间的连接。
36.当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。