舰船用激光熔覆与精密加工一体化机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种舰船用激光熔覆与精密加工一体化机器人，包括机器人，在机器人的机械手端部设有快换装置，快换装置包括安装在机械手端部的安装底板和固定在安装底板上的作业头夹持部件，作业头夹持部件包括弧形底座和弧形压盖，弧形底座背面与安装底板固定连接，前面与弧形压盖可拆式固定连接，弧形底座与弧形压盖扣合出容纳作业头的环形空腔，作业头为激光头或电主轴。本实用新型专利技术的舰船用激光熔覆与精密加工一体化机器人，将激光熔覆与精密加工有效集成，机器人设备集成度高，轻便、小型，占用空间少，实现了对舰船零部件的激光熔覆与精密加工，满足了舰船的随舰保障、离岸保障和应急维修需要，提高了海军舰船保障能力。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及激光熔覆设备
，具体地说，涉及一种舰船用激光熔覆与精密加工一体化机器人。
技术介绍
近几年来，能源问题越来越成为世界关注的重点和焦点，以充分利用资源、减少对环境污染为目标的绿色再制造技术得到大力推广应用。作为综合工业之冠的船舶工业，鉴于其对众多产业的关联和构成的复杂性，其绿色制造的发展进程明显迟缓于其他行业，军用舰船更是如此，绿色再制造技术在舰船设计建造、使用保障过程中推行刻不容缓，特别是在舰船服役期间的维修中更应全面关注，着力施行。激光熔覆技术是一种新型的表面涂层技术，该技术是将合金材料、粉末预置于再制造零部件表面，或者采用自动送料装置(送粉器或者送丝机)将待熔覆材料输送到再制造零部件表面，经高能量激光束熔化，使之和基体表面熔合，形成低稀释度的、与基体呈冶金结合的熔覆层。此种方法可在零部件表面获得具有优良的耐腐蚀、耐磨损和抗冲击性能，结合力强及适合后续机械加工性能的无裂纹高性能涂层。零部件使用寿命显著延长，而且不存在环境污染问题，并能提高或改善基体材料表面的特性，具有耐磨、耐蚀、耐热、畸变小、热熔区小、涂覆范围大、自动化效率高等特点，是—种集成光、机、电、计算机、材料、物理、化学等多门学科的高新技术。精密加工是将经激光熔覆后的零部件表面进行精密机械加工，使其恢复其原尺寸精度的要求。由于我国海外军事基地数量很少，且舰船损坏部件和部件损坏方式存在不确定的特点，因此对舰船的随舰保障和离岸保障将有更高的要求，特别是舰船航行过程中的应急维修；另，鉴于舰船上的空间宝贵以及减少海洋环境污染方面的需求，因此，研究如何将激光熔覆绿色再制造技术应用于舰船的随舰保障、离岸保障和应急维修，研制并列装小型、轻便的激光熔覆与精密加工于一体的高性能综合装备，成为本领域技术人员亟待解决的重要课题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：提供一种舰船用激光熔覆与精密加工一体化机器人，实现激光熔覆与精密加工不同工作方式的集成，减少占用空间，实现绿色再制造，满足舰船的随舰保障、离岸保障和应急维修需要，提高海军舰船保障能力。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是：舰船用激光熔覆与精密加工一体化机器人，包括机器人，所述机器人的机械手端部设置有快换装置，所述快换装置包括：安装底板，所述安装底板固定安装在所述机器人的机械手端部；作业头夹持部件，所述作业头夹持部件包括弧形底座和弧形压盖，所述弧形底座的背面与所述安装底板固定连接，所述弧形底座的前面与所述弧形压盖可拆式固定连接，所述弧形底座与所述弧形压盖扣合出用于容纳作业头的环形空腔，所述作业头为激光头或电主轴。本技术的舰船用激光熔覆与精密加工一体化机器人，由于在机械手端部设置有快换装置，将激光头夹持并固定于弧形底座与弧形压盖扣合出的环形空腔内，启动机器人，即可对舰船零部件表面进行激光熔覆；激光熔覆完成后，将整个作业头夹持部件拆下，将激光头更换为电主轴后，重新将作业头夹持部件安装到安装底板上；或者仅拆卸弧形压盖，将激光头更换为电主轴后再上紧弧形压盖；即可对经激光熔覆后的零部件表面进行精密机械加工，使其恢复原尺寸精度的要求。以下为对本技术舰船用激光熔覆与精密加工一体化机器人中的作业头快换装置所作的多项进一步优化设计：其中，所述安装底板和所述弧形底座上设置有定位结构，所述定位结构包括设置于所述安装底板的前面上的底板十字型键槽，和对应设置于所述弧形底座的背面上的底座十字型键槽，所述底板十字型键槽与所述底座十字型键槽之间连接有平键。由于设置有定位结构，可以提高作业头夹持部件中的弧形底座与安装底板的定位精度，装夹方便。其中，进一步地，所述底板十字型键槽、所述底座十字型键槽皆包括相交叉的横向槽和纵向槽，所述横向槽的宽度与所述纵向槽的宽度不相等。横向槽的宽度与纵向槽的宽度不相等，可以保证装夹方向的准确性，避免误装夹，提高装夹效率。其中，所述环形空腔的内壁面上设有三处凸起部，三处所述凸起部使所述环形空腔的内壁面与所述作业头之间呈三条线接触。作业头与夹持部件三线定位接触，使得夹持部件对作业头的夹持更稳定、牢固、可靠。其中，进一步地，所述弧形底座的内壁面上设有两处所述凸起部，所述弧形压盖的内壁面上设有一处所述凸起部。其中，所述弧形底座的两外侧分别设有通槽，所述通槽位于所述弧形底座的背面与所述弧形底座的前面之间。弧形底座的两外侧分别设有通槽，既可以减重，又方便弧形底座与安装底板、弧形压盖的安装。其中，所述安装底板上设有定位孔。便于安装底板与机器人的机械手端部准确定位、安装。其中，进一步地，所述定位孔位于所述底板十字型键槽内。采用了上述技术方案后，本技术的舰船用激光熔覆与精密加工一体化机器人，由于在机器人的机械手端部设置有快换装置，通过该快换装置，在一个机器人载体上根据需要可更换安装激光头或电主轴不同的作业头，实现了激光熔覆与精密加工不同工作方式的有效集成；机器人设备集成度高，轻便、小型，占用空间少，实现了对舰船零部件的激光熔覆与精密加工，满足了舰船的随舰保障、离岸保障和应急维修需要，提高了海军舰船保障能力。附图说明图1是本技术实施例的舰船用激光熔覆与精密加工一体化机器人的结构示意图(对其中的快换装置做了分解示意)；图2是图1中的快换装置装配结构示意图；图3是图2中的安装底板结构示意图；图4是图2中的弧形底座结构示意图(从背面看)；图5是图2中的弧形底座结构示意图(从前面看)；图6是图2中的弧形压盖结构示意图；图7是图2中的平键结构示意图；图8是图2中的弧形底座与弧形压盖扣合示意图；图中：I-机器人；II-快换装置；1-安装底板；11-底板十字型键槽；11x-横向槽；11y-纵向槽；12-安装孔；13-安装孔；14-安装孔；15-定位孔；2-平键；21-安装孔；3-弧形底座；31-底座十字型键槽；31x-横向槽；31y-纵向槽；32-通槽；33-安装孔；34-安装孔；4-弧形压盖；41-安装孔；5-作业头；6-防护罩；A-接触线；B-接触线；C-接触线；D-环形空腔。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式做进一步非限制性说明。本文中，为便于描述，将构件靠近机器人的机械手端部的一面定义为“背面”，该构件中与“背面”相背的一面定义为“前面”。如图1所示，本技术的舰船用激光熔覆与精密加工一体化机器人，包括机器人I，在机器人I的机械手端部设置有快换装置II。如图2、图3、图4、图5和图6所示，所述快换装置包括安装底板1和安装于其上的作业头夹持部件。安装底板1上设有安装孔12，通过螺栓穿设安装孔12，实现安装底板1与机器人的机械手端部的固定安装。作业头夹持部件包括弧形底座3和弧形压盖4，弧形底座3与弧形压盖4扣合出用于容纳作业头5的环形空腔D，作业头5为激光头或电主轴。其中，弧形底座3背面上设有安装孔33，弧形底座3前面上设有安装孔34，通过螺栓穿设安装孔33与安装孔13，实现弧形底座3与安装底板1的固定连接，通过螺栓穿设安装孔34和弧形压盖4上的安装孔41，实现弧形底座3与弧形压盖4的可拆式固定连接。作业头夹持部件夹持好作业头5之后，可安装上防护罩6，防止灰尘进入。如图2、图3、图4和图7所示，其中，在安装底板1和弧形底座3上设置有定位结构，该定位结构包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
舰船用激光熔覆与精密加工一体化机器人，包括机器人，其特征在于，所述机器人的机械手端部设置有快换装置，所述快换装置包括：安装底板，所述安装底板固定安装在所述机器人的机械手端部；作业头夹持部件，所述作业头夹持部件包括弧形底座和弧形压盖，所述弧形底座的背面与所述安装底板固定连接，所述弧形底座的前面与所述弧形压盖可拆式固定连接，所述弧形底座与所述弧形压盖扣合出用于容纳作业头的环形空腔，所述作业头为激光头或电主轴。

【技术特征摘要】
1.舰船用激光熔覆与精密加工一体化机器人，包括机器人，其特征在于，所述机器人的机械手端部设置有快换装置，所述快换装置包括：安装底板，所述安装底板固定安装在所述机器人的机械手端部；作业头夹持部件，所述作业头夹持部件包括弧形底座和弧形压盖，所述弧形底座的背面与所述安装底板固定连接，所述弧形底座的前面与所述弧形压盖可拆式固定连接，所述弧形底座与所述弧形压盖扣合出用于容纳作业头的环形空腔，所述作业头为激光头或电主轴。2.如权利要求1所述的舰船用激光熔覆与精密加工一体化机器人，其特征在于，所述安装底板和所述弧形底座上设置有定位结构，所述定位结构包括设置于所述安装底板的前面上的底板十字型键槽，和对应设置于所述弧形底座的背面上的底座十字型键槽，所述底板十字型键槽与所述底座十字型键槽之间连接有平键。3.如权利要求2所述的舰船用激光熔覆与精密加工一体化机器人，其特征在于，所述底板十字型键槽、所述底座...

【专利技术属性】
技术研发人员：田立辉，王源升，余红伟，王艾泉，张海军，王东波，李勇，庞丽丽，
申请(专利权)人：山东立辉重工有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37