专利名称：激光宽带熔覆加工小轴工件连续作业的工装装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种激光宽带熔覆硬质合金化处理的工装装置，具体是指在激 光宽带熔覆加工时，使熔覆加工不停机装卸工件，实现连续作业的一种激光宽 带熔覆加工小轴工件连续作业的工装装置。
背景技术：
激光宽带熔覆表面硬质合金化处理技术，是将激光发生器输出的圆形激光
束经积分镜整形为S 30mm的长条形激光束照射到金属表面，瞬间熔融金属表 面，在金属表面形成熔池，通过同时熔融喷覆到熔池中的硬质合金粉末材料， 使金属基体材料与硬质合金粉末材料熔合成一体，在金属表面熔覆形成一层高 硬度的硬质合金化的表层，激光宽带熔覆表面硬质合金化处理技术用于金属工 件表面的硬质合金化处理和修复磨损的价值昂贵的工件如，机器轴件、轧钢机 的轧辊、掘进机的圆锥截齿、无缝钢管机的顶锥等，是当前先进的金属表面硬 质合金化处理加工的高新技术。
现有技术的激光宽带熔覆表面硬质合金化处理加工时，将被加工工件夹持 在旋转的夹具上进行熔覆加工，加工完毕，停机，取下成品工件，再装夹下一 只被加工工件，继续熔覆加工，由于每次熔覆加工都需要停机装卸工件，对于 熔覆加工形体较大的工件如，轧钢机的轧辊等，不存在加工效率问题，但对于 熔覆加工形体较小、重复数量较大的工件，如上述的小轴件、圆锥截齿、顶锥 等，则存在加工效率的问题，因此，现有技术在熔覆加工形体较小、重复数量 较大的工件上存在加工效率低、加工工时成本高的问题与不足。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题与不足，本发明采取由机座、支架座、支架、 转轴、调节螺杆、转盘旋转驱动器、转盘、夹持器、从动摩擦轮、工件旋转驱 动器、主动摩擦轮、碰珠定位销构成的装置，在圆形的转盘上等分设置若干夹持器，夹持器夹持工件，转盘转动将工件转到加工工位，由摩擦轮带动夹持器及工件旋转，完成熔覆加工，并可边加工边装卸工件的技术方案，提供一种激光宽带熔覆加工小轴工件连续作业的工装装置，旨在使熔覆加工实现不停机装卸工件连续加工达到提高加工效率、降低加工工时成本的目的。
本发明的目的是这样实现的激光宽带熔覆加工小轴工件连续作业的工装装置，包括机座、支架座、支架、转轴、调节螺杆、转盘旋转驱动器、转盘、夹持器、从动摩擦轮、工件旋转驱动器、主动摩擦轮、碰珠定位销，其中所述的机座为槽型钢和钢板焊制的顶部为平板面的矩形框架基座，顶部平板面上设有转动榫接口和若干螺丝孔；所述的支架座为钢板焊制的二边设有立壁的开口槽型构件，二立壁的上部中心分别设有垂直穿过立壁面的同轴线的转轴孔；所述的支架为钢板焊制的五边有壁框的槽形构件，支架长边的二侧壁面的下部中心设有同轴线的转轴孔，支架前壁面的中上部的中心设有第一圆孔，支架上部短边侧壁框的沿口中心处设有转动榫接口；所述的转轴为一端设有台阶帽头，另一端设有档圈槽的圆柱台阶形轴件；所述的调节螺杆为由二根互为旋向相反外螺纹的螺杆，与一只一端设有左旋向内螺纹，另一端设有右旋向内螺纹的双向螺母旋啮构成，且每根螺杆的一端都设有垂直于螺杆轴向的转动榫头；所述的转盘旋转驱动器为由电机和减速器组成；所述的转盘为圆形的钢板，转盘中心设有连轴孔，位于转盘偏离中心的同心圆上等分均布嵌有若干轴承，转盘的后面直径小于均布轴承的同心圆上对应于每个轴承的分度设有碰珠定位凹槽；所述的夹持器为一端设有圆柱台阶轴杆，另一端为圆柱形中空杯状的钢制构件，杯腔内固定设有环形的弹性金属夹圈；所述的从动摩擦轮为中心设有金属轮毂的圆柱形橡胶轮；所述的工件旋转驱动装置为由电机和减速器组成；所述的主动摩擦轮为中心设有金属轮毂的圆柱形橡胶轮；所述的碰珠定位销为由压縮弹簧、钢珠、外壳构成的标准弹性伸縮定位器具。
各部件相互位置及连接关系
支架座用螺丝固定在机座的平面上，支架与支架座通过转轴穿过各自的转轴孔转动相连，转轴的档圈槽上卡入档圈固定；调节螺杆一端的转动榫头与支架的上框沿上的转动榫接口连接，另一端的转动榫头与机座上的转动榫接口连接；转盘旋转驱动器固定安装在支架前壁的内侧上，转盘旋转驱动器的输出轴穿过支架前壁的第一圆孔，向前伸出支架前壁的外面与转盘中心的连轴孔固定
相连；夹持器的杯状端位于转盘的前面，夹持器的台阶轴杆端穿过转盘上的轴承位于转盘的后面与从动摩擦轮固定相连，夹持器的台阶轴杆的中部与转盘上的轴承转动配合相连；工件旋转驱动器固定在支架的顶部，其输出轴端向前与主动摩擦轮固定相连；装在工件旋转驱动器输出轴端上的主动摩擦轮的外缘与装在夹持器台阶轴杆端上的从动摩擦轮的外缘在同一平面上与同一同心圆相切，其中，主动摩擦轮为外切，从动摩擦轮为内切；碰珠定位销固定在支架的前壁外面的下部，轴线对应于与转盘的碰珠定位凹槽的同心圆位置。工作原理
熔覆加工直轴工件时，旋转调节螺杆的双向螺母，将支架调整到垂直位置后固定双向螺母，直轴工件的尾柄插入夹持器的杯腔中被弹性金属夹圈夹持定心，在工件的熔覆位置的上方调整好激光束与粉料吹送器，开机，工件旋转驱动器带动主动摩擦轮旋转，转盘旋转驱动器带动转盘旋转；当设在支架上的碰珠定位销弹入设在转盘上的碰珠定位凹槽时，附设的电气控制器控制转盘旋转驱动器停止，盘定位不动，此时，装在工件旋转驱动器输出轴端上的主动摩擦轮的外缘与装在夹持器台阶轴杆端上的从动摩擦轮的外缘转到一起，相切摩擦啮合，主动摩擦轮带动从动摩擦轮旋转，从而带动被夹持器夹持的直轴工件旋转，激光束与粉料吹送器工作，完成该工件的熔覆加工；附设的电气控制器控制转盘旋转驱动器再次旋转，带动盘转到下一个碰珠定位凹槽，即下一个工位，停止并定位不动，激光束与粉料吹送器工作再次工作，再次完成熔覆加工；前一个与主动摩擦轮相切摩擦啮合旋转的夹持器的从动摩擦轮因随盘旋转脱离了主动摩擦轮而停止旋转，因此，在进行熔覆加工的同时，操作员可依次将熔覆加工后的成品工件从停止旋转的夹持器中取出，将待加工的工件插入等分均布在盘上的若干夹持器中，随着盘周而复始地旋转连续不断地进行熔覆加工作业。
烙覆加工圆锥工件时，旋转调节螺杆的双向螺母，将支架调整到使工件旋转时的锥面上部处于水平状态即可，其他操作工艺同上。
上述，本发明采取由机座、支架座、支架、转轴、调节螺杆、转盘旋转驱动器、转盘、夹持器、从动摩擦轮、工件旋转驱动器、主动摩擦轮、碰珠定位销构成的装置，在圆形的转盘上等分设置若干夹持器，夹持器夹持工件，转盘
6转动将工件转到加工工位，由摩擦轮带动夹持器及工件旋转，完成熔覆加工，并可边加工边装卸工件的技术方案，克服了现有技术在熔覆加工形体较小、重复数量较大的工件上存在加工效率低、加工工时成本高的问题与不足，所提供的一种激光宽带熔覆加工小轴工件连续作业的工装装置，使熔覆加工实现不停机装卸工件连续加工达到了提高加工效率、降低加工成本的目的。
图1是本发明的激光宽带熔覆加工小轴工件连续作业的工装装置的结构原
理图2是本发明的激光宽带熔覆加工小轴工件连续作业的工装装置在加工圆锥工件时的状态原理图。
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步详细说明，但不应理解为对本发明的任何限制。
图中机座l、支架座2、支架3、转轴4、调节螺杆5、转盘旋转驱动器6、转盘7、夹持器8、从动摩擦轮9、工件旋转驱动器IO、主动摩擦轮ll、碰珠定位销12、工件Ol、激光束02、粉料吹送器03、轴承04。
具体实施例方式
参阅图l、图2，本发明的一种激光宽带熔覆加工小轴工件连续作业的工装装置，包括机座l、支架座2、支架3、转轴4、调节螺杆5、转盘旋转驱动器6、转盘7、夹持器8、从动摩擦轮9、工件旋转驱动器IO、主动摩擦轮ll、碰珠定位销12，其中所述的机座1为槽型钢和钢板焊制的顶部为平板面的矩形框架基座，顶部平板面上设有转动榫接口和若干螺丝孔；所述的支架座2为钢板焊制的二边设有立壁的开口槽型构件，二立壁的上部中心分别设有垂直穿过立壁面的同轴线的转轴孔；所述的支架3为钢板焊制的五边有壁框的槽形构件，支架长边的二侧壁面的下部中心设有同轴线的转轴孔，支架前壁面的中上部的中心设有第一圆孔，支架上部短边侧壁框的沿口中心处设有转动榫接口；所述的转轴4为一端设有台阶帽头，另一端设有档圈槽的圆柱台阶形轴件；所述的调节螺杆5为由二根互为旋向相反外螺纹的螺杆，与一只一端设有左旋向内螺纹，另一端设有右旋向内螺纹的双向螺母旋啮构成，且每根螺杆的一端都设有垂直
于螺杆轴向的转动榫头；所述的转盘旋转驱动器6为由电机和减速器组成；所 述的转盘7为圆形的钢板，转盘中心设有连轴孔，位于转盘偏离中心的同心圆 上等分均布嵌有若干轴承04，转盘的后面直径小于均布轴承的同心圆上对应于 每个轴承的分度设有碰珠定位凹槽；所述的夹持器8为一端设有圆柱台阶轴杆， 另一端为圆柱形中空杯状的钢制构件，杯腔内固定设有环形的弹性金属夹圈； 所述的从动摩擦轮9为中心设有金属轮毂的圆柱形橡胶轮；所述的工件旋转驱 动装置10为由电机和减速器组成；所述的主动摩擦轮11为中心设有金属轮毂 的圆柱形橡胶轮；所述的碰珠定位销12为由压缩弹簧、钢珠、外壳构成的标准 弹性伸缩定位器具。
各部件相互位置及连接关系
支架座2用螺丝固定在机座1的平面上，支架3与支架座2通过转轴4穿 过各自的转轴孔转动相连，转轴的档圈槽上卡入档圈固定；调节螺杆5 —端的 转动榫头与支架3的上框沿上的转动榫接口连接，另一端的转动榫头与机座1 上的转动榫接口连接；转盘旋转驱动器6固定安装在支架3前壁的内侧上，转 盘旋转驱动器6的输出轴穿过支架3前壁的第一圆孔，向前伸出支架3前壁的 外面与转盘7中心的连轴孔固定相连；夹持器8的杯状端位于转盘7的前面， 夹持器8的台阶轴杆端穿过转盘7上的轴承04位于转盘7的后面与从动摩擦轮 固定相连，夹持器8的台阶轴杆的中部与转盘7上的轴承04转动配合相连；工 件旋转驱动器10固定在支架3的顶部，其输出轴端向前与主动摩擦轮11固定 相连；装在工件旋转驱动器10输出轴端上的主动摩擦轮11的外缘与装在夹持 器8台阶轴杆端上的从动摩擦轮9的外缘在同一平面上与同一同心圆相切，其 中，主动摩擦轮11为外切，从动摩擦轮9为内切；碰珠定位销12固定在支架 的前壁外面的下部，轴线对应于与转盘的碰珠定位凹槽的同心圆位置。
工作原理
熔覆加工直轴工件01时，旋转调节螺杆5的双向螺母，将支架3调整到垂 直位置后固定双向螺母，直轴工件Ol的尾柄插入夹持器8的杯腔中被弹性金属 夹圈夹持定心，在工件的熔覆位置的上方调整好激光束与粉料吹送器，开机， 工件旋转驱动器10带动主动摩擦轮11旋转，转盘旋转驱动器6带动转盘7旋转；当设在支架3上的碰珠定位销12弹入设在转盘7上的碰珠定位凹槽时，附 设的电气控制器控制转盘旋转驱动器6停止，盘7定位不动，此时，装在工件 旋转驱动器10输出轴端上的主动摩擦轮11的外缘与装在夹持器8台阶轴杆端 上的从动摩擦轮9的外缘转到一起，相切摩擦啮合，主动摩擦轮ll带动从动摩 擦轮9旋转，从而带动被夹持器8夹持的直轴工件01旋转，激光束与粉料吹送 器工作，完成该工件Ol的熔覆加工；附设的电气控制器控制转盘旋转驱动器6 再次旋转，带动盘7转到下一个碰珠定位凹槽，即下一个工位，停止并定位不 动，激光束与粉料吹送器工作再次工作，再次完成熔覆加工；前一个与主动摩 擦轮11相切摩擦啮合旋转的夹持器8的从动摩擦轮9因随盘7旋转脱离了主动 摩擦轮ll而停止旋转，因此，在进行熔覆加工的同时，操作员可依次将熔覆加 工后的成品工件01从停止旋转的夹持器8中取出，将待加工的工件01插入等 分均布在盘7上的若干夹持器8中，随着盘7周而复始地旋转连续不断地进行 熔覆加工作业。
熔覆加工圆锥工件01时，旋转调节螺杆5的双向螺母，将支架3调整到使 工件Ol旋转时的锥面上部处于水平状态即可，其他操作工艺同上。
权利要求
1、激光宽带熔覆加工小轴工件连续作业的工装装置，包括机座(1)、支架座(2)、支架(3)、转轴(4)、调节螺杆(5)、转盘旋转驱动器(6)、转盘(7)、夹持器(8)、从动摩擦轮(9)、工件旋转驱动器(10)、主动摩擦轮(11)、碰珠定位销(12)，其特征在于所述的机座(1)为槽型钢和钢板焊制的顶部为平板面的矩形框架基座，顶部平板面上设有转动榫接口和若干螺丝孔；所述的支架座(2)为钢板焊制的二边设有立壁的开口槽型构件，二立壁的上部中心分别设有垂直穿过立壁面的同轴线的转轴孔；所述的支架(3)为钢板焊制的五边有壁框的槽形构件，支架长边的二侧壁面的下部中心设有同轴线的转轴孔，支架前壁面的中上部的中心设有第一圆孔，支架上部短边侧壁框的沿口中心处设有转动榫接口；所述的转轴(4)为一端设有台阶帽头，另一端设有档圈槽的圆柱台阶形轴件；所述的调节螺杆(5)为由二根互为旋向相反外螺纹的螺杆，与一只一端设有左旋向内螺纹，另一端设有右旋向内螺纹的双向螺母旋啮构成，且每根螺杆的一端都设有垂直于螺杆轴向的转动榫头；所述的转盘旋转驱动器(6)为由电机和减速器组成；所述的转盘(7)为圆形的钢板，转盘中心设有连轴孔，位于转盘偏离中心的同心圆上等分均布嵌有若干轴承(04)，转盘的后面直径小于均布轴承的同心圆上对应于每个轴承的分度设有碰珠定位凹槽；所述的夹持器(8)为一端设有圆柱台阶轴杆，另一端为圆柱形中空杯状的钢制构件，杯腔内固定设有环形的弹性金属夹圈；所述的从动摩擦轮(9)为中心设有金属轮毂的圆柱形橡胶轮；所述的工件旋转驱动装置(10)为由电机和减速器组成；所述的主动摩擦轮(11)为中心设有金属轮毂的圆柱形橡胶轮；所述的碰珠定位销(12)为由压缩弹簧、钢珠、外壳构成的标准弹性伸缩定位器具。
2、 权利要求1所述的激光宽带熔覆加工小轴工件连续作业的工装装置的各 部件相互位置及连接关系，其特征在于支架座(2)用螺丝固定在机座(1) 的平面上，支架(3)与支架座(2)通过转轴(4)穿过各自的转轴孔转动相连， 转轴的档圈槽上卡入档圈固定；调节螺杆(5) —端的转动榫头与支架(3)的 上框沿上的转动榫接口连接，另一端的转动榫头与机座(1)上的转动榫接口连 接；转盘旋转驱动器(6)固定安装在支架(3)前壁的内侧上，转盘旋转驱动器(6)的输出轴穿过支架(3)前壁的第一圆孔，向前伸出支架(3)前壁的外 面与转盘(7)中心的连轴孔固定相连；夹持器(8)的杯状端位于转盘(7)的 前面，夹持器(8)的台阶轴杆端穿过转盘(7)上的轴承(04)位于转盘(7) 的后面与从动摩擦轮固定相连，夹持器(8)的台阶轴杆的中部与转盘(7)上 的轴承(04)转动配合相连；工件旋转驱动器(10)固定在支架(3)的顶部， 其输出轴端向前与主动摩擦轮(11)固定相连；装在工件旋转驱动器(10)输 出轴端上的主动摩擦轮(11)的外缘与装在夹持器(8)台阶轴杆端上的从动摩 擦轮(9)的外缘在同一平面上与同一同心圆相切，其中，主动摩擦轮(11)为 外切，从动摩擦轮(9)为内切；碰珠定位销(12)固定在支架的前壁外面的下 部，轴线对应于与转盘的碰珠定位凹槽的同心圆位置。
全文摘要
本发明公开了一种激光宽带熔覆加工小轴工件连续作业的工装装置，包括机座(1)、支架座(2)、支架(3)、转轴(4)、调节螺杆(5)、转盘旋转驱动器(6)、转盘(7)、夹持器(8)、从动摩擦轮(9)、工件旋转驱动器(10)、主动摩擦轮(11)、碰珠定位销(12)。本发明采取在圆形的转盘上等分设置若干夹持器，夹持器夹持工件，转盘转动将工件转到加工工位，由摩擦轮带动夹持器及工件旋转，完成熔覆加工，可边加工边装卸工件的技术方案，克服了现有技术在熔覆加工小轴工件上存在加工效率低、工时成本高的问题与不足，使熔覆加工实现不停机装卸工件连续加工，达到了提高加工效率、降低工时成本的目的。
文档编号C23C24/10GK101649455SQ20091017170
公开日2010年2月17日 申请日期2009年8月25日 优先权日2009年8月25日
发明者邓正大, 陈中强 申请人:陈中强