一種移動式激光模具表面強化的制造方法
【專利摘要】本實用新型具體公開了一種移動式激光模具表面強化機，包括卡件裝置、三維掃描儀、機械手裝置、淬火工作頭、激光器、微型計算機和滑動裝置，卡件裝置將模具固定后，三維掃描儀掃描模具的表面，傳給微型計算機創建三維實體模型，微型計算機根據模具使用條件、狀況等確定模具表面待強化的部位，其經過分析處理后得到激光功率指令和軸運行指令，微型計算機將激光功率指令和軸運行指令分別發給激光控制器和軸運行控制器；使激光器開啟并把激光通過光纖傳輸到淬火工作頭，淬火工作頭實施模具表面強化，具有生產效率高，成本低，加工表面光潔，基本上無污染、無噪聲、表面強化均勻、不影響表面質量和尺寸精度等優點。
【專利說明】一種移動式激光模具表面強化機
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及屬于激光熱處理【技術領域】，具體涉及了 一種用于提高模具表面質量尤其是模具表面硬度的移動式激光模具表面強化機。
【背景技術】
[0002]目前可采用的模具表面強化機一般采用火焰噴槍、鑲塊、鍍鉻等工藝完成表面強化過程的。它們存在一定的缺陷:使用火焰噴槍人工局部加熱、水冷淬火，對模具表面硬度提高幅度有限，且均勻性差，而且表面質量和尺寸精度受影響，需要進行2-3天時間的研磨修配，在模具磨損嚴重的部位使用鑲塊結構。這種方法結構復雜，加工困難；對整個模具型腔進行鍍鉻處理，成本昂貴，且模具壽命有限。故現在急需一種表面強化均勻且不影響表面質量和尺寸精度的模具表面強化機。
實用新型內容
[0003]為解決上述技術問題，我們提出了一種移動式激光模具表面強化機，其目的:表面強化均勻、不影響表面質量和尺寸精度。
[0004]為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下:
[0005]一種移動式激光模具表面強化機，包括機架和機箱，所述的機架上部的一側上滑動裝設有X軸桿，X軸桿滑動裝設有Y軸桿，Y軸桿滑動裝設有Z軸基板，Z軸基板上設有激光器和三維掃描儀；
[0006]所述的激光器的下端設有淬火工作頭，激光器與淬火工作頭之間設有光纖；
[0007]機架設有驅動X軸桿移動的X軸驅動裝置，X軸桿設有驅動Y軸桿移動的Y軸驅動裝置，Y軸桿設有驅動Z軸基板移動的Z軸驅動裝置；
[0008]所述的機箱的外壁上設有控制面板和啟動開關，機箱的內部設有激光控制器、軸運行控制器和微型計算機，激光控制器與激光器和和微型計算機電連接，軸運行控制器與X軸驅動裝置、Y軸驅動裝置、Z軸驅動裝置和微型計算機電連接；
[0009]三維掃描儀與微型計算機電連接，微型計算機還與控制面板和啟動開關電連接；
[0010]機架上設有卡件裝置。
[0011]優選的，機架的下端還設有滾輪，機架的下端側面設有滾輪制動器。
[0012]優選的，X軸驅動裝置包括有X軸驅動電機和設置在機架內部的絲桿，X軸驅動電機設置在機架上，X軸驅動電機與所述的絲桿通過齒輪傳動。
[0013]優選的，Y軸驅動裝置包括有Y軸驅動電機和設置在X軸桿內部的絲桿，Y軸驅動電機設置在X軸桿上，Y軸驅動電機與所述的絲桿通過齒輪傳動。
[0014]優選的，Z軸驅動裝置包括有Z軸驅動電機和設置在Y軸桿內部的絲桿，Z軸驅動電機設置在Z軸基板的側板上，Z軸驅動電機與所述的絲桿通過齒輪傳動。
[0015]優選的，激光器為半導體激光器。
[0016]優選的，三維掃描儀為點激光測量儀。[0017]優選的，卡件裝置包括卡具、彈簧組和定位橫板，卡具設置在機架上部的中間，定位橫板設置在機架上部的另一側，卡具與定位橫板通過彈簧組連接。
[0018]為了進一步實現卡具的固定功能，卡具包括上卡件和下卡件，上卡件和下卡件通過異形滑軌固定在機架上部。
[0019]優選的，所述的機箱的外壁上還設有緊急至停開關，緊急至停開關與微型計算機電連接。
[0020]通過上述技術方案，卡件裝置將模具固定后，三維掃描儀掃描模具的表面，傳給微型計算機創建三維實體模型，微型計算機根據模具使用條件、狀況等確定模具表面待強化的部位，其經過分析處理后得到激光功率指令和軸運行指令，微型計算機將激光功率指令和軸運行指令分別發給激光控制器和軸運行控制器；使激光器開啟并把激光通過光纖傳輸到淬火工作頭，淬火工作頭實施模具表面強化，具有生產效率高，成本低，加工表面光潔，基本上無污染、無噪聲、表面強化均勻、不影響表面質量和尺寸精度等優點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1為本實用新型所公開的一種移動式激光模具表面強化機的主視示意圖；
[0023]圖2為本實用新型所公開的一種移動式激光模具表面強化機的機箱的內部結構示意圖。
[0024]圖中數字和字母所表示的相應部件名稱:
[0025]1.機架 11.X軸桿 12.Y軸桿 13.Z軸基板 131.激光器1311.淬火工作頭1312.光纖132.三維掃描儀14.滾輪15.滾輪制動器16.X軸驅動電機17.Y軸驅動電機18.Z軸驅動電機1911.上卡件1912.下卡件192.彈簧組193.定位橫板
2.機箱21.控制面板22.啟動開關23.激光控制器24.軸運行控制器25.微型計算機3.緊急至停開關
【具體實施方式】
[0026]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0027]下面結合示意圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0028]如圖1所示，一種移動式激光模具表面強化機，包括機架I和機箱2，機架I上部的一側上滑動裝設有X軸桿11，X軸桿11滑動裝設有Y軸桿12，Y軸桿12滑動裝設有Z軸基板13，Z軸基板13上設有激光器131和三維掃描儀132，激光器131為半導體激光器，半導體激光器具有較高的能量利用率，其典型值可達大約50 %，而C02激光器的能量利用總效率僅為10%左右，YAG固體激光器的能量利用率只有0.2%?2%，因此半導體激光器的運行費用要比C02激光器和YAG固體激光器低的多。半導體激光器的激光波長較C02激光和YAG激光的波長短，金屬對它的吸收率較高，確保了激光器131的能達到生產預期效果；三維掃描儀132為點激光測量儀，確保了三維掃描儀132的掃描精度。
[0029]所述的激光器131的下端設有淬火工作頭1311，激光器131與淬火工作頭1311之間設有光纖1312，激光器131通過光纖1312將激光傳輸到淬火工作頭1311上，且光纖傳輸系統比關節式導光系統體積小、結構簡單、柔性好、靈活方便，可以加工常規系統不容易加工的部位，還可以遠距離傳輸，光束不發散。
[0030]所述的機架I設有驅動X軸桿11移動的X軸驅動裝置，X軸驅動裝置包括有X軸驅動電機16和設置在機架I內部的絲桿，X軸驅動電機16設置在機架I上，X軸驅動電機16與絲桿通過齒輪傳動；X軸桿11設有驅動Y軸桿12移動的Y軸驅動裝置，Y軸驅動裝置包括有Y軸驅動電機17和設置在X軸桿11內部的絲桿，Y軸驅動電機17設置在X軸桿11上，Y軸驅動電機17與絲桿通過齒輪傳動；Y軸桿12設有驅動Z軸基板13移動的Z軸驅動裝置，Z軸驅動裝置包括有Z軸驅動電機18和設置在Y軸桿12內部的絲桿，Z軸驅動電機18設置在Z軸基板13的側板上，Z軸驅動電機18與絲桿通過齒輪傳動，齒輪傳動精確，能夠準確移動淬火工作頭1311和三維掃描儀132。
[0031]機箱2的外壁上設有控制面板21和啟動開關22，如圖2所示，機箱2的內部設有激光控制器23、軸運行控制器24和微型計算機25，激光控制器23與激光器131和和微型計算機25電連接，軸運行控制器24與X軸驅動裝置、Y軸驅動裝置、Z軸驅動裝置和微型計算機25電連接；三維掃描儀132與微型計算機25電連接，確保了淬火工作頭1311和三維掃描儀132的移動過程的流暢性和連續性。
[0032]微型計算機25還與控制面板21和啟動開關22電連接，方便工作人員設定和啟動該移動式激光模具表面強化機。
[0033]機架I上設有卡件裝置，卡件裝置包括卡具、彈簧組192和定位橫板193，卡具設置在機架I上部的中間，定位橫板193設置在機架I上部的另一側，卡具與定位橫板193通過彈簧組192連接，卡具包括上卡件1911和下卡件1912，上卡件1911和下卡件1912通過異形滑軌固定在機架I上部，能將待修復的模具固定在淬火工作頭1311和三維掃描儀132的移動范圍之內。
[0034]所述的機架I的下端還設有滾輪14，機架I的下端側面設有滾輪制動器15，使該移動式激光模具表面強化機可以根據需要移動到所需的位置。
[0035]機箱2的外壁上還設有緊急至停開關3，緊急至停開關3與微型計算機25電連接，當系統出錯，啟動開關22無法停止運行時，緊急至停開關3能起到強制系統重啟的作用。
[0036]該移動式激光模具表面強化機的工作機理:卡件裝置將模具固定后，三維掃描儀132掃描模具的表面，傳給微型計算機25創建三維實體模型，微型計算機25根據模具使用條件、狀況等確定模具表面待強化的部位，微型計算機25再經過分析處理后得到激光功率指令和軸運行指令，微型計算機25將激光功率指令和軸運行指令分別發給激光控制器23和軸運行控制器24 ;使激光器131開啟并把激光通過光纖1312傳輸到淬火工作頭1311，淬火工作頭1311實施模具表面強化，具有生產效率高，成本低，加工表面光潔，基本上無污染、無噪聲、表面強化均勻、不影響表面質量和尺寸精度等優點。
[0037]該移動式激光模具表面強化機采用激光表面強化方式，實現高效率、柔性化的形狀復雜模具表面激光強化。
[0038]以上就是一種移動式激光模具表面強化機的組件構成和工作機理，其優點:生產效率高，成本低，加工表面光潔，基本上無污染、無噪聲、表面強化均勻、不影響表面質量和尺寸精度。
[0039]以上所述的僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種移動式激光模具表面強化機，其特征在于，包括機架(I)和機箱(2)，所述的機架(I)上部的一側上滑動裝設有X軸桿(11 )，X軸桿(11)滑動裝設有Y軸桿(12 )，Y軸桿(12)滑動裝設有Z軸基板(13)，Z軸基板(13)上設有激光器(131)和三維掃描儀(132)； 所述的激光器(131)的下端設有淬火工作頭(1311)，激光器(131)與淬火工作頭(1311)之間設有光纖(1312)； 機架(I)設有驅動X軸桿(11)移動的X軸驅動裝置，X軸桿(11)設有驅動Y軸桿(12 )移動的Y軸驅動裝置，Y軸桿(12)設有驅動Z軸基板(13)移動的Z軸驅動裝置； 所述的機箱(2)的外壁上設有控制面板(21)和啟動開關(22)，機箱(2)的內部設有激光控制器(23)、軸運行控制器(24)和微型計算機(25)，激光控制器(23)與激光器(131)和和微型計算機(25)電連接，軸運行控制器(24)與X軸驅動裝置、Y軸驅動裝置、Z軸驅動裝置和微型計算機(25)電連接； 三維掃描儀(132)與微型計算機(25)電連接，微型計算機(25)還與控制面板(21)和啟動開關(22)電連接； 機架(I)上設有卡件裝置。
2.根據權利要求1所述的一種移動式激光模具表面強化機，其特征在于，機架(I)的下端還設有滾輪(14)，機架(I)的下端側面設有滾輪制動器(15)。
3.根據權利要求1所述的一種移動式激光模具表面強化機，其特征在于，所述的X軸驅動裝置包括有X軸驅動電機(16)和設置在機架(I)內部的絲桿，X軸驅動電機(16)設置在機架(I)上，X軸驅動電機(16)與所述的絲桿通過齒輪傳動。
4.根據權利要求1所述的一種移動式激光模具表面強化機，其特征在于，所述的Y軸驅動裝置包括有Y軸驅動電機(17)和設置在X軸桿(11)內部的絲桿，Y軸驅動電機(17)設置在X軸桿(11)上，Y軸驅動電機(17 )與所述的絲桿通過齒輪傳動。
5.根據權利要求1所述的一種移動式激光模具表面強化機，其特征在于，所述的Z軸驅動裝置包括有Z軸驅動電機(18)和設置在Y軸桿(12)內部的絲桿，Z軸驅動電機(18)設置在Z軸基板(13)的側板上，Z軸驅動電機(18)與所述的絲桿通過齒輪傳動。
6.根據權利要求1所述的一種移動式激光模具表面強化機，其特征在于，激光器(131)為半導體激光器。
7.根據權利要求1所述的一種移動式激光模具表面強化機，其特征在于，三維掃描儀(132)為點激光測量儀。
8.根據權利要求1所述的一種移動式激光模具表面強化機，其特征在于，卡件裝置包括卡具、彈簧組(192)和定位橫板(193)，卡具設置在機架(I)上部的中間，定位橫板(193)設置在機架(I)上部的另一側，卡具與定位橫板(193)通過彈簧組(192)連接。
9.根據權利要求8所述的一種移動式激光模具表面強化機，其特征在于，卡具包括上卡件(1911)和下卡件(1912)，上卡件(1911)和下卡件(1912)通過異形滑軌固定在機架(I)上部。
10.根據權利要求1所述的一種移動式激光模具表面強化機，其特征在于，所述的機箱(2)的外壁上還設有緊急至停開關(3)，緊急至停開關(3)與微型計算機(25)電連接。
【文檔編號】C21D9/00GK203440403SQ201320484774
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年8月9日 優先權日:2013年8月9日
【發明者】陳長軍, 張敏, 王曉南 申請人:蘇州柯萊得激光科技有限公司