一种激光喷涂装置及喷涂系统的制作方法

1.本发明涉及喷涂加工技术领域，尤其涉及一种激光喷涂装置及喷涂系统。


背景技术：

2.隔离开关是电力系统中使用量最大、应用范围最广的高压开关设备。目前大部分使用的隔离开关仍为敞开式，触头多在户外，运行条件恶劣，大部分组件基本裸露，长期受到外界环境和气候的影响，因此需要对隔离开关加工隔离层。
3.目前主要采用喷涂方式对隔离开关加工隔离层，由于隔离开关在喷涂加工之前需要进行喷砂，导致需要在两个工序之间转运，使得不能够连续性喷涂加工，导致喷涂加工效率低下。
4.经上述的技术分析，现有技术中存在不能够连续性喷涂加工，导致喷涂加工效率低下缺陷。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供了一种激光喷涂装置及喷涂系统，以解决现有技术不能够连续性喷涂加工，导致喷涂加工效率低下的缺陷。
6.本发明解决上述技术问题的一方面提供：一种激光喷涂装置，包括：
7.箱体；
8.水平移动驱动组件，所述水平移动驱动组件连接在所述箱体上；
9.架体，所述架体位于所述箱体内，所述架体与所述水平移动驱动组件的输出端连接，所述水平移动驱动组件用于带动所述架体水平移动；
10.拉瓦尔喷嘴，所述拉瓦尔喷嘴滑动连接在所述架体的一侧；
11.第一激光器，所述第一激光器滑动连接在所述架体的一侧；
12.第二激光器，所述第二激光器滑动连接在所述架体的另一侧。
13.本发明的激光喷涂装置的有益效果是：通过设置的第二激光器、拉瓦尔喷嘴和第一激光器，能够先进行喷丸加工处理，然后再进行激光喷涂加工处理，从而不需要转运待加工工件，能够实现连续性生产。本激光喷涂装置为一体化集成装置，能够利于对隔离开关进行喷丸、喷涂加工处理，能够实现复合表面强化喷涂加工，能够显著改善隔离开关的氧化、触头表面变黑、锈蚀、裂纹、镀层脱落等问题。。
14.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
15.进一步，所述水平移动驱动组件包括丝杆、滑动座和第一驱动电机，所述丝杆位于所述箱体内，所述丝杆的两端转动连接在所述箱体上，所述滑动座与所述丝杆螺纹连接且构造为丝杆螺母副，所述架体连接在所述滑动座上，所述第一驱动电机连接在所述箱体上，所述第一驱动电机与所述丝杆传动连接，以使所述丝杆转动。
16.采用上述进一步方案的有益效果是：通过丝杆和滑动座构成丝杆螺母副能够方便带动架体进行水平移动。
17.进一步，所述架体包括两个连接臂和两个水平设置的支撑臂，两个所述连接臂的顶端与所述水平移动驱动组件的输出端连接，两个所述支撑臂分别与两个所述连接臂的底端连接，所述第二激光器滑动连接在第一个所述支撑臂上，所述拉瓦尔喷嘴和所述第一激光器滑动连接在第二个所述支撑臂上。
18.采用上述进一步方案的有益效果是：利于第二激光器与拉瓦尔喷嘴和第一激光器分开连接，实现逐级加工。
19.进一步，两个所述支撑臂上均设置有驱动部件和固定座，两个所述支撑臂上均开设有滑动槽，所述滑动槽的延伸方向与待加工工件的上表面平行，两个所述固定座分别滑动连接在两个滑动槽上，两个所述驱动部件的驱动端分别与对应的所述固定座连接，所述第二激光器连接在第一个所述支撑臂的所述固定座上，所述拉瓦尔喷嘴和所述第一激光器连接在第二个所述支撑臂的所述固定座上。
20.采用上述进一步方案的有益效果是：利于第二激光器、拉瓦尔喷嘴和第一激光器对工件表面不同位置进行加工处理。
21.进一步，所述驱动部件包括第二驱动电机、转杆和齿轮，所述转杆穿过所述滑动槽，所述转杆的两端分别与所述第二驱动电机的驱动端和所述固定座连接，所述齿轮套设在所述转杆上，所述滑动槽内设置有环形齿槽，所述齿轮与所述环形齿槽啮合。
22.采用上述进一步方案的有益效果是：利于带动固定座的沿滑动槽的延伸方向移动。
23.进一步，两个所述支撑臂上还开设有与所述滑动槽平行设置的导向槽，所述第二驱动电机的一端形成有导向块，所述导向块滑动连接在所述导向槽内。
24.采用上述进一步方案的有益效果是：避免出现卡齿或脱齿的情况。
25.进一步，所述箱体内还设置有分隔板，所述分隔板将所述箱体分成喷涂室和粉末回收室，所述喷涂室位于所述粉末回收室的上方，所述水平移动驱动组件、所述架体、所述拉瓦尔喷嘴、所述第一激光器和所述第二激光器均位于所述喷涂室内，所述粉末回收室内设置有粉末回收组件，所述分隔板上开设有用于供粉末通过的通孔。
26.采用上述进一步方案的有益效果是：能够避免粉末随意弥漫，粘在工件表面，影响工件的喷涂效果。
27.进一步，所述粉末回收组件包括集粉斗和抽风机，所述集粉斗的锥形端与所述抽风机的抽吸端连通。
28.采用上述进一步方案的有益效果是：利于回收粉末。
29.进一步，所述箱体的上开设有用于输入或输出待加工工件的输送口，所述箱体内设置有用于封闭所述输送口的软质门挡，所述箱体上还设置有用于观察所述箱体内情况的观察窗。
30.采用上述进一步方案的有益效果是：利于进行边输送边加工，更能提供效率。
31.本公开的第二方面还提供一种喷涂系统，包括如上述的激光喷涂装置。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施
例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明一种实施方式的激光喷涂装置的立体图；
33.图2为本发明一种实施方式的激光喷涂装置的内部结构示意图；
34.图3为本发明一种实施方式的架体与水平移动驱动组件的连接关系立体示意图；
35.图4为本发明一种实施方式的架体与水平移动驱动组件的连接关系的右视图；
36.图5为本发明一种实施方式的喷涂系统的立体示意图。
37.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
38.1、箱体；2、输送口；3、软质门挡；4、观察窗；5、喷涂室；6、丝杆；7、滑动座；8、第一驱动电机；9、连接臂；10、固定座；11、第二驱动电机；12、第二激光器；13、隔离开关；14、分隔板；15、集粉斗；16、抽风机；17、粉末回收室；18、拉瓦尔喷嘴；19、支撑臂；22、螺纹孔；23、滑动槽；24、导向槽；25、第一激光器；26、传输带；27、控制台。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.如图1-图5所示，本公开的一方面提供一种激光喷涂装置，包括：箱体1、水平移动驱动组件、架体、拉瓦尔喷嘴18、第一激光器25和第二激光器12。
41.水平移动驱动组件连接在箱体1上。架体位于箱体1内，架体与水平移动驱动组件的输出端连接，水平移动驱动组件用于带动架体水平移动。拉瓦尔喷嘴18滑动连接在架体的一侧。第一激光器25滑动连接在架体的一侧。第二激光器12滑动连接在架体的另一侧。
42.其中，本实施方式中，箱体1用于构成封闭的喷涂空间，能够避免喷涂产生的粉末四处飘散。其中，架体用于支撑拉瓦尔喷嘴18、第一激光器25和第二激光器12。水平移动驱动组件用于带动架体进行水平移动，实现对待加工工件从一个方向向另一个方向逐渐加工。其中，第二激光器12可以实现对待加工工件表面的喷丸处理。其中，拉瓦尔喷嘴18用于将喷涂粉末材料以超音速喷出形成粉斑。第一激光器25用于发射光斑，第一激光器25发射出的光斑具有两个功能，其一是：若喷涂粉末材料或者待加工工件的基板材质硬度过大，则光斑与粉斑重合后，能够软化基板材质和喷涂粉末材料，提高粉斑和基板材质的结合强度，另一个功能是：若待加工工件的基板材质表面存在杂质等，则光斑能够对待加工工件的基板材质表面进行清洗、毛化、预热。清洗用于消除基板材质表面油污或氧化膜等不利沉积涂层的物质，毛化用于消除上一工序喷砂处理所带来的残留物，另外预热基材的同时能够增加粗糙度，以促进喷涂材料与基板材质的结合。需要说明的是，第二激光器12位于拉瓦尔喷嘴18和第一激光器25的加工方向的上游，能够先进行喷丸加工。拉瓦尔喷嘴18的输出端和第一激光器25的照射端朝向同一位置。
43.上述技术方案中，通过设置的第二激光器12、拉瓦尔喷嘴18和第一激光器25，能够先进行喷丸加工处理，然后再进行激光喷涂加工处理，从而不需要转运待加工工件，能够实现连续性生产。本激光喷涂装置为一体化集成装置，能够利于对隔离开关13的上表面进行喷丸、喷涂加工处理，能够实现复合表面强化喷涂加工，能够显著改善隔离开关13的氧化、
触头表面变黑、锈蚀、裂纹、镀层脱落等问题。
44.可选地，本公开的一种实施方式中，水平移动驱动组件包括丝杆6、滑动座7和第一驱动电机8，丝杆6位于箱体1内，丝杆6的两端转动连接在箱体1上，滑动座7与丝杆6螺纹连接且构造为丝杆螺母副，架体连接在滑动座7上，第一驱动电机8连接在箱体1上，第一驱动电机8与丝杆6传动连接，以使丝杆6转动。
45.其中，本实施方式中，丝杆6水平设置，丝杆6的两端分别与箱体1的内侧壁转到连接，第一驱动电机8连接在箱体1的外侧壁上，第一驱动电机8的驱动端与丝杆6的一端传动连接，从而第一驱动电机8能够带动丝杆6转动，当丝杆6转动时，滑动座7能够沿着丝杆6的长度方向进行移动，从而实现水平移动。具体地，本实施方式中，滑动座7上开设有水平贯穿滑动座7的螺纹孔22，丝杆6转动穿过螺纹孔22且螺纹配合。优选地，本实施方式中，丝杆6为两根，两根丝杆6平行设置且位于同一水平高度，对应的滑动座7上的螺纹孔22为两个。第一驱动电机8能够同时驱动两个丝杆6进行转动。两个丝杆6能够使得滑动座7水平移动更平稳。
46.可选地，本公开的一种实施方式中，架体包括两个连接臂9和两个水平设置的支撑臂19，两个连接臂9的顶端与水平移动驱动组件的输出端连接，两个支撑臂19分别与两个连接臂9的底端连接，第二激光器12滑动连接在第一个支撑臂19上，拉瓦尔喷嘴18和第一激光器25滑动连接在第二个支撑臂19上。
47.其中，本实施方式中，两个连接臂9相对竖直设置，连接臂9用于起到连接支撑臂19与滑动座7的作用，两个连接臂9的顶端与滑动座7的底端连接。支撑臂19水平设置，使得第二激光器12能够在沿支撑臂19进行水平方向上的移动，从而进行位置调整，实现对待加工工件不同位置进行加工，同时拉瓦尔喷嘴18和第一激光器25能够在沿支撑臂19进行水平方向上的移动，从而进行位置调整，实现对待加工工件不同位置进行加工。具体地，本实施方式中，支撑臂19的中部与连接臂9的底端一体成型。
48.可选地，本公开的一种实施方式中，两个支撑臂19上均设置有驱动部件和固定座10，两个支撑臂19上均开设有滑动槽23，滑动槽23的延伸方向与待加工工件的上表面平行，两个固定座10分别滑动连接在两个滑动槽23上，两个驱动部件的驱动端分别与对应的固定座10连接，第二激光器12连接在第一个支撑臂19的固定座10上，拉瓦尔喷嘴18和第一激光器25连接在第二个支撑臂19的固定座10上。
49.其中，本实施方式中，驱动部件用于驱动固定座10沿滑动槽23的延伸方向进行滑动。而固定座10用于第二激光器12、拉瓦尔喷嘴18和第一激光器25的安装固定。具体地，本实施方式中，第一个支撑臂19的固定座10为方形，第二激光器12的顶端连接在该固定座10上。第二个支撑臂19的固定座10为长条形，拉瓦尔喷嘴18和第一激光器25的顶端分别连接在该固定座10的两端，该固定座10的中部与对应的驱动部件的驱动端连接，从而能够保证拉瓦尔喷嘴18的输出端和第一激光器25的照射端一直保持朝向同一位置。优选地，拉瓦尔喷嘴18和第一激光器25分别通过螺栓连接在对应固定座10的两端，从而可以调节拉瓦尔喷嘴18和第一激光器25的角度。通过将滑动槽23的延伸方向与待加工工件的上表面平行。能够实现第二激光器12、拉瓦尔喷嘴18和第一激光器25均沿着待加工工件的表面的方向移动，同时保持于待加工工件的上表面的距离一致，提高喷涂厚度均匀性。具体地，滑动槽可包括曲线、直线、波浪线、折线等一种或多种的几何曲线的组合。即保证槽的形状始终与工
件表面的剖面边界的形状一致，激光器在行进过程中，始终与工件之间的距离相同。
50.可选地，本公开的一种实施方式中，驱动部件包括第二驱动电机11、转杆和齿轮，转杆穿过滑动槽23，转杆的两端分别与第二驱动电机11的驱动端和固定座10连接，齿轮套设在转杆上，滑动槽23内设置有环形齿槽，齿轮与环形齿槽啮合。
51.其中，本实施方式中，第二驱动电机11用于带动转杆转动，而转杆与齿轮同轴转动，由于齿轮与环形齿槽啮合，当齿轮转动时，齿轮能够沿着环形齿槽的铺设方向进行行走，从而带动第二驱动电机11以及对应的固定座10进行行走，从而实现带动固定座10的位置变化。具体地，第二驱动电机11为微型电机，转速慢，能够方便缓慢带动固定座10移动。需要说明的是，转杆与固定座10采用轴承转动连接，从而不会影响转杆的转动。
52.可选地，本公开的一种实施方式中，两个支撑臂19上还开设有与滑动槽23平行设置的导向槽24，第二驱动电机11的一端形成有导向块，导向块滑动连接在导向槽24内。
53.其中，本实施方式中，通过设置的导向块和导向槽24能够保证第二驱动电机11沿导向槽24的延伸方向进行移动，从而保证传动，避免出现卡齿的情况。具体地，导向块为倒t型，而导向槽24为t型槽，并能够保证第二驱动电机11与支撑臂19的相对设置，能够避免脱齿的情况反生。
54.可选地，本公开的一种实施方式中，箱体1内还设置有分隔板14，分隔板14将箱体1分成喷涂室5和粉末回收室17，喷涂室5位于粉末回收室17的上方，水平移动驱动组件、架体、拉瓦尔喷嘴18、第一激光器25和第二激光器12均位于喷涂室5内，粉末回收室17内设置有粉末回收组件，分隔板14上开设有用于供粉末通过的通孔。
55.其中，本实施方式中，通过设置的分隔板14能够将喷涂室5和粉末回收室17分隔开，避免相互影响，通过粉末回收室17内的粉末回收组件，能够将喷涂产生的粉末全部回收到粉末回收室17内，使得喷涂室5内不会产生弥散的粉末，避免影响喷涂效果。通过粉末回收组件进行回收粉末时，粉末能够通过通孔进入到粉末回收室17内。
56.可选地，本公开的一种实施方式中，粉末回收组件包括集粉斗15和抽风机16，集粉斗15的锥形端与抽风机16的抽吸端连通。
57.其中，本实施方式中，集粉斗15竖直设置，集粉斗15用于汇集粉末。集粉斗15的锥形端朝向下方，使得粉末还能随重力沉降汇集。通过抽风机16能够产生抽吸力，使得喷涂室5内的粉末受到抽吸力全部进入到集粉斗15被收集。具体地，集粉斗15与箱体1的内侧壁固定连接，抽风机16与箱体1的内底壁固定连接。优选地，抽风机16的排风端还连接有粉末回收盒，能够收集粉末。
58.可选地，本公开的一种实施方式中，箱体1的上开设有用于输入或输出待加工工件的输送口2，箱体1内设置有用于封闭输送口2的软质门挡3，箱体1上还设置有用于观察箱体1内情况的观察窗4。
59.其中，本实施方式中，通过设置的输送口2能够将待加工工件输入到箱体1内进行喷涂加工，当喷涂加工完成后，能够从输送口2输出。具体地，输送口2为两个，分别位于箱体1的两侧。通过设置的软质门挡3能够封闭输送口2，避免粉末溢出，当需要输入或输出工件时，能够挤动软质门挡3将输送口2打开。具体地，软质门挡3为橡胶材质制成。
60.具体地，观察窗4位于箱体1的顶端侧壁上，观察窗4由玻璃制成，通过观察窗4能够看到喷涂室5内的工件喷涂加工情况，方便进行及时进行操作。
61.具体地，本公开的一种实施方式中，第一激光器25发射出的光斑为矩形，光斑尺寸为3mm
×
6mm。
62.可选地，本公开的一种实施方式中，激光喷涂装置还包括送粉器和供气设备，拉瓦尔喷嘴18上形成有进粉管和进气管，送粉器的输出端与进粉管连通，将喷涂粉末材料输送至拉瓦尔喷嘴18。供气设备的输出端与进气管连通，供气设备向拉瓦尔喷嘴18供应高压气体。具体地，拉瓦尔喷嘴18的出口形状为圆形。
63.本公开的另一方面还提供一种喷涂系统，包括如上述的激光喷涂装置。
64.可选地，本公开的一种实施方式中，喷涂系统还包括传输带26、传输架和控制台27，传输带26连接在传输架上，传输带26穿过箱体1两侧的输送口2，从而通过传输带26能够将待加工工件经输送口2输送到箱体1内进行喷涂加工，当喷涂加工完成后，传输带26能够输送走工件，实现连续性生产。控制台27能够与第一驱动电机8、第二驱动电机11、第二激光器12、抽风机16、拉瓦尔喷嘴18、第一激光器25和传输带26电连接，能协调配合，从而实现电动控制，其为现有技术，在此不再过多赘述。
65.可选地，本公开的一种实施方式中，喷涂系统还包括泵浦源和水冷机，水冷机6的输出端与第二激光器12和第一激光器25连接，水冷机用于对第二激光器12和第一激光器25降温，泵浦源用于与第一激光器25连接。
66.其中，本实施方式中，通过设置的水冷机能够对第二激光器12和第一激光器25进行冷却。泵浦源用于辅助第一激光器25产生激光。
67.本公开的实施方式的喷涂系统包括以下方法步骤，在工作时，首先将隔离开关13放置在传输带26上，将喷涂粉末材料进行喷涂前的烘干处理，在120℃下烘干1小时，装入送粉器，设置好喷涂参数，载气种类为氮气，载气压强为4mpa，送粉率为1.5rpm/min，喷涂距离为20mm，喷嘴扫描速度为10mm/s，喷丸速度为10mm/s，第二激光器12的激光功率为1000w，第一激光器25的激光功率为500w，先对隔离开关13进行激光喷丸，然后进行隔离开关13的表面喷涂，形成厚度均匀的涂层。
68.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。