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【发明授权】一种激光增材制造自适应方向旁轴送丝装置的使用方法_哈尔滨工业大学_202211434234.8 

申请/专利权人:哈尔滨工业大学

申请日:2022-11-16

公开(公告)日:2023-05-26

公开(公告)号:CN115815787B

主分类号:B23K26/00

分类号:B23K26/00;B23K26/70

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2023.05.26#授权;2023.04.07#实质审查的生效;2023.03.21#公开

摘要:一种激光增材制造自适应方向旁轴送丝装置的使用方法,涉及一种激光增材制造旁轴送丝装置的使用方法。本发明是要解决现有的激光增材制造旁轴送丝方向不可调的技术问题。本发明所提出的自适应方向旁轴送丝装置通过齿轮啮合传动实现了旁轴送丝方向的自由调整,极大的提升了激光旁轴送丝工艺的适用范围以及工作自由度;本发明所提出的复杂路径的转角算法通过对路径曲线的分析,计算路径上不同点所对应的电机2‑2转角和旋转方向实现旁轴送丝方向随路径自适应调节,从而保证了送丝方向和激光头的前进方向一致,保证激光旁轴送丝过程能够稳定可持续的进行。

主权项:1.一种激光增材制造自适应方向旁轴送丝装置的使用方法,其特征在于激光旁轴送丝方向自适应调节装置的使用方法为:一、将激光头组件1固定在平台2-1的上方且激光光束4通过旋转模块2的中心通孔向下射出;二、通过高度调节板3-1在竖直滑槽2-7-1中的位置调节出丝高度,使得焊丝与激光光束4在实际需求的高度位置对中,即激光光束4能直接作用到焊丝上;三、选定路径起始点P1,根据起始点位置标定电机2-2的初始角度;四、根据激光头组件1的工作路径曲线利用复杂路径的转角算法计算路径上不同位置对应的电机2-2的转角;所述的复杂路径的转角算法按以下公式计算: 其中:θ为电机2-2的转角,θ的正负对应着旋转方向;v1为路径上起始点P1点所对应的速度矢量,v2为路径上P2点所对应的速度矢量;M1为旋转齿轮2-4的齿数,M2为驱动齿轮2-3的齿数;α为速度矢量v1和速度矢量v2方向夹角;五、激光头组件1按照设定的工作路径曲线前进,同时根据步骤四计算的电机2-2的转角θ控制电机2-2在工作路径上每个点的旋转角度,从而实现旁轴送丝方向的自适应调节;所述的激光增材制造自适应方向旁轴送丝装置是由激光头组件1、旋转模块2和送丝模块3组成;所述的旋转模块2由平台2-1、电机2-2、驱动齿轮2-3、旋转齿轮2-4、推力轴承2-5、限位平台2-6、组装板2-7、圆轴2-8和垫块2-9组成;所述的平台2-1、垫块2-9和圆轴2-8自上至下组成一体结构且三者轴线重合,圆轴2-8为圆柱体结构;所述的平台2-1的上表面与激光头组件1通过机械固定连接;所述的平台2-1与电机2-2的上端固定连接,电机2-2的下端为动力输出端且与驱动齿轮2-3通过机械固定连接;所述的旋转齿轮2-4为空心圆环结构,旋转齿轮2-4的内壁与驱动齿轮2-3的外壁机械啮合;所述的旋转齿轮2-4与组装板2-7固定连接,组装板2-7竖直设置,组装板2-7上设置两个对称的竖直滑槽2-7-1;所述的推力轴承2-5套在圆轴2-8的外壁上且两者为滑动连接;所述的限位平台2-6通过螺纹固定在圆轴2-8的下方;所述的推力轴承2-5设置在限位平台2-6上且通过限位平台2-6在竖直方向上固定锁紧;所述的推力轴承2-5的上部侧壁与旋转齿轮2-4的内侧壁上部机械连接;所述的旋转模块2中心设置一个通孔;所述的送丝模块3由高度调节板3-1、送丝嘴3-2和导丝管3-3组成;通过4个螺栓将高度调节板3-1固定在组装板2-7上的两个竖直滑槽2-7-1中,每个竖直滑槽2-7-1中各设置两个螺栓;送丝嘴3-2和导丝管3-3位于高度调节板3-1的下方,且送丝嘴3-2的送丝方向朝着旋转模块2一侧。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 哈尔滨工业大学 一种激光增材制造自适应方向旁轴送丝装置的使用方法

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