阅读说明：本技术 手持式增材修复激光送丝头 (Handheld material increase repair laser wire feeding head ) 是由 王梁 陈思远 姚建华 李波 于 2020-12-28 设计创作，主要内容包括：手持式增材修复激光送丝头,包括送丝机和手持激光器,送丝机通过送丝软管连接有送丝头,送丝头上设有用于对送丝头进行振幅和频率调节的振动装置；送丝机中的焊丝通过送丝头输入至待修复工件上,振动装置连接于送丝头上,对送丝头进行振动,以丝为传导,加速熔池搅拌,利于晶粒细化和缺陷排出。本发明能通过调节偏心距来改变振幅,马达转速来调节频率,可靠有效；装置简单,组装加工较易,仅需对原有送丝头进行另附加装置,无需采购额外设备；采用振动的方式加速熔池搅动、利于晶粒细化和缺陷的排出,对手持激光设备及送丝设备是很好的改进,简单却效果明显。(The handheld material-increasing repairing laser wire feeding head comprises a wire feeding machine and a handheld laser, wherein the wire feeding machine is connected with the wire feeding head through a wire feeding hose, and a vibration device for adjusting the amplitude and the frequency of the wire feeding head is arranged on the wire feeding head; the welding wire in the wire feeder is input to a workpiece to be repaired through the wire feeding head, the vibrating device is connected to the wire feeding head to vibrate the wire feeding head, the wire is used as conduction, molten pool stirring is accelerated, and grain refinement and defect discharge are facilitated. The invention can change the amplitude by adjusting the eccentricity and adjust the frequency by the rotating speed of the motor, thus being reliable and effective; the device is simple, the assembly and the processing are easy, only another additional device is needed to be added to the original wire feeding head, and no additional equipment is needed to be purchased; the method accelerates the stirring of the molten pool by adopting a vibration mode, is beneficial to grain refinement and defect discharge, is a good improvement on the hand-held laser equipment and the wire feeding equipment, and has obvious effects of simplicity.)

手持式增材修复激光送丝头

技术领域

本发明涉及手持式增材修复激光送丝头。

背景技术

激光熔覆作为一种先进的表面改性技术，配合自动化控制系统，现已普通应用于电子、汽车等行业。而目前市面上极少数能用的手持激光普通应用比较少，且不好操作，熔覆质量欠佳；其次，现有手持激光设备鲜有和送丝设备进行结合构成体系以满足不同表面的修复。

发明内容

为克服上述问题，本发明提供一种手持式增材修复激光送丝头。

本发明采用的技术方案是：手持式增材修复激光送丝头，包括送丝机(1)和手持激光器(2)，送丝机(1)通过送丝软管连接有送丝头(3)，送丝头(3)上设有用于对送丝头(3)进行振幅和频率调节的振动装置(4)；

所述送丝头(3)的上端设有第一铰接座，第一铰接座通过第二螺钉(18)与第二铰接座(12)铰接，第二螺钉(18)位于前后方向；第二铰接座的顶部设有水平贯穿的第一螺孔，第一螺孔内穿设有第一螺钉(15)；

所述振动装置(4)包括箱体(7)，箱体(7)的左侧外壁设有便于手持的把手(11)；箱体(7)内的右上部设有可调速电机(6)，且可调速电机(6)的输出轴水平向左设置；可调速电机(6)的输出轴上安装有第一薄圆盘(8)，第一薄圆盘(8)的左侧同轴连接有第二薄圆盘(9)；第二薄圆盘(9)左侧面的偏心位置铰接有连杆(10)，连杆(10)竖直向下设置，连杆(10)的下端转动安装在沿水平方向设置的第一螺钉(15)上；连杆(10)下端的左右两侧分别安装有第二螺母(17)和第三螺母(16)，第二螺母(17)和第三螺母(16)安装在第一螺钉(15)上，使得连杆(10)能相对第一螺钉(15)转动但不能轴向移动；

所述箱体(7)的左侧壁与第一螺钉(15)相对应的位置设有竖直的矩形开口，矩形开口内滑动连接有滑块(13)；滑块(13)呈长方体结构，滑块(13)的前后表面对称开设有沿竖直方向延伸的滑槽，滑槽的宽度与箱体(7)的壁厚相适配，滑块(13)通过滑槽滑动卡接在矩形开口内，滑块(13)能沿矩形开口的前后壁面上下移动；滑块(13)的左右表面设有水平贯穿的第二螺孔，滑块(13)通过第二螺孔固定安装在第一螺钉(15)上。

进一步，所述第一薄圆盘(8)的左侧面通过两根短杆连接有第二薄圆盘(9)，第一薄圆盘(8)与第二薄圆盘(9)的轴心线共线。本发明的有益效果是：

1本发明能通过调节偏心距来改变振幅，马达转速来调节频率，可靠有效；

2本发明采用的振动装置简单，组装加工较易，仅需对原有送丝头进行另附加装置，无需采购额外设备；

3本发明采用振动的方式加速熔池搅动、利于晶粒细化和缺陷的排出，对手持激光设备及送丝设备是很好的改进，简单却效果明显。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是振动装置的剖视图。

图3是振动装置的内部示意图。

图4是滑块的结构示意图。

图5是滑块与箱体矩形开口的结构示意图。

附图标志说明：1、送丝机；2、手持激光器；3、送丝头；4、振动装置；5、待修复工件；6、可调速电机；7、箱体；8、第一薄圆盘；9、第二薄圆盘；10、连杆；11、把手；12、第二铰接座；13、滑块；14、第一螺栓；15、第一螺钉；16、第三螺母；17、第二螺母；18、第二螺钉；19、第一螺母。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明专利的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照附图，手持式增材修复激光送丝头，包括送丝机1和手持激光器2，送丝机1通过送丝软管连接有送丝头3，送丝头3上设有用于对送丝头3进行振幅和频率调节的振动装置4，送丝机3中的焊丝通过送丝头输入至待修复工件5上；

所述送丝头3的上端设有第一铰接座，第一铰接座上设有第一枢转孔；第一铰接座上铰接有第二铰接座12，第二铰接座12上设有第二枢转孔，第一枢转孔和第二枢转孔内穿设有第二螺钉18，第二螺钉18的尾端安装有第一螺母19，第二铰接座12与第一铰接座通过第二螺钉18铰接在一起，第二螺钉18的轴线位于前后方向；第二铰接座12的顶部设有沿水平方向贯穿的第一螺孔，第一螺孔内穿设有第一螺钉15；

所述振动装置4包括箱体7，以箱体7的长度方向为水平方向，箱体7的宽度方向为前后方向，箱体7的高度方向为竖直方向；

所述箱体7的左侧外壁设有便于手持的把手11，手持把手11对整个振动装置进行操控；箱体7内的右上部设有可调速电机6，且可调速电机6的输出轴水平向左设置；可调速电机6的输出轴上安装有第一薄圆盘8，第一薄圆盘8的左侧面通过两根短杆连接有第二薄圆盘9，第一薄圆盘8与第二薄圆盘9的轴心线共线。第二薄圆盘9左侧面的偏心位置铰接有连杆10，连杆10竖直向下设置，连杆10通过第一螺栓14与第二薄圆盘9铰接；连杆10的下端转动安装在沿水平方向设置的第一螺钉15上；连杆10下端的左右两侧分别安装有第二螺母17和第三螺母16，第二螺母17和第三螺母16安装在第一螺钉15上，使得连杆10能相对第一螺钉15转动但不能轴向移动；

所述箱体7的左侧壁与第一螺钉15相对应的位置设有竖直的矩形开口，矩形开口内滑动连接有滑块13；滑块13呈长方体结构，滑块13的前后表面对称开设有沿竖直方向延伸的滑槽，滑槽的宽度与箱体(7)的壁厚相适配，滑块13通过滑槽滑动卡接在矩形开口内，滑块13能沿矩形开口的前后壁面上下移动；滑块13的左右表面设有水平贯穿的第二螺孔，滑块13通过第二螺孔固定安装在第一螺钉15上。

使用方法如下：

(1)对待修复工件5进行打磨清洗干燥的初步处理，然后将待修复工件5安装在工作台上，调试安装好手持激光2、送丝机1、送丝头3和振动装置4；

(2)手持激光器2放置于待修复工件5上方，送丝头3和振动装置4固定在一起，填充焊丝与激光束的轴线夹角为30°～70°。

(3)开启手持激光器2，手持振动装置4进行运动，同时开启送丝机1和振动装置4向激光光斑区域送入焊丝，停止手持激光器2、送丝机1和振动装置4即完成修复过程。

其中，送丝移动速度与手持激光扫描速度一致为1mm/s～3mm/s,激光功率选为1000w～1200w。采用脉冲形式，脉宽20ns，脉冲波长为1070±10nm。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。