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专利号: 2020108488752
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种手持式激光辅助低压冷喷涂装置,其特征在于:包括手持式喷枪(1)、管线(2)和集成控制柜(3),所述手持式喷枪(1)与集成控制柜(3)通过管线(2)连接;

所述手持式喷枪(1)包括枪体(10)、手柄(21)、低压冷喷涂系统、激光光路系统和控制系统;所述低压冷喷涂系统、激光光路系统和控制系统均通过枪体机架固定在枪体(10)内部,所述手柄(21)套在枪体(10)外壁上且通过手柄(21)上的螺钉(19)固定在枪体(10)外壁上;

所述低压冷喷涂系统包括拉瓦尔喷嘴(4)、预热腔壳(7)、热电偶(8)、恒温腔壳(12)、载气管(15)和送粉管(16),所述预热腔壳(7)内部为预热腔(6),预热腔壳(7)设置在恒温腔壳(12)内部,预热腔壳(7)和恒温腔壳(12)之间为恒温腔(11),所述预热腔壳(7)和恒温腔壳(12)均通过枪体机架进行固定;所述恒温腔壳(12)的前端设置有喷嘴固定座,拉瓦尔喷嘴(4)固定在喷嘴固定座上,拉瓦尔喷嘴(4)的入口连接所述预热腔(6)的出口;所述预热腔壳(7)的末端连接穿过恒温腔壳(12)的载气管(15),载气管(15)与预热腔(6)相连通,送粉管(16)的一端出口连接在载气管(15)上且载气管(15)与送粉管(16)的连接处位于预热腔(6)内,载气管(15)与送粉管(16)相连通,载气管(15)上设置有载气管阀,送粉管(16)上设置有送粉管阀,载气管阀和送粉阀固定在枪体(10)尾部,所述载气管(15)的另一端连接外接气瓶;所述热电偶(8)为电热丝,热电偶(8)紧密缠绕在所述预热腔壳(7)上;

所述激光光路系统包括分光镜(13)、两组反射镜(9)和两个聚光镜(5),所述分光镜(13)固定在枪体(10)内的尾部,分光镜(13)接收激光器发射出的激光光束(17)并将其分成两束激光光束(17)射出;所述反射镜(9)固定在枪体(10)内部,每组反射镜(9)将分光镜(13)分出的一条激光光束(17)反射到对应一侧的聚光镜(5)上;两个聚光镜(5)对称设置在枪体(10)头部,每个聚光镜(5)将相应一侧的反射镜(9)反射出的激光光线聚焦到拉瓦尔喷嘴(4)前端的加工位置上;

所述控制系统包括固定在枪体(10)尾部的控制器(14)和位于手柄(21)上的开关按钮(20),所述开关按钮(20)通过外接信号电缆连接控制器(14),所述控制器(14)通过线路连接送粉管阀、载气管阀和激光器;

所述集成控制柜(3)包括送粉器、激光器和低压冷喷涂控制器;送粉器通过送粉管(16)连接低压冷喷涂系统的预热腔(6),激光器通过光纤与激光光路系统的分光镜(13)连接,低压冷喷涂控制器通过信号电缆与冷低压喷涂系统的预热腔(6)和热电偶(8)连接;所述送粉管(16)、光纤和信号电缆均集成在管线(2)内;

每组反射镜(9)均设置有奇数个,相邻两个反射镜(9)等间距设置,其中每第奇数个反射镜(9)均设置在枪体(10)内壁上,每偶数个反射镜(9)设置在保温腔壳的外壁上,分光镜(13)分出的激光光束(17)依次经过每组反射镜(9)的每个反射镜(9)的反射后照射到对应侧的聚光镜(5)上;

两个聚光镜(5)均活动固定在枪体(10)头部,每个聚光镜(5)均连接一个设置在枪体(10)外部的外部旋钮(18),通过调节外部旋钮(18)调节聚光镜(5)的位置,从而调节射出的激光光束(17)与拉瓦尔喷嘴(4)之间的夹角。

2.根据权利要求1所述的一种手持式激光辅助低压冷喷涂装置,其特征在于:所述拉瓦尔喷嘴(4)的入口处设置有外接螺纹,所述预热腔(6)的出口处设置有内接螺纹,拉瓦尔喷嘴(4)和预热腔(6)通过外接螺纹与内接螺纹的配合进行螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种手持式激光辅助低压冷喷涂装置,其特征在于:所述恒温腔壳(12)通过枪体机架固定在所述枪体(10)的中心位置。

4.根据权利要求1所述的一种手持式激光辅助低压冷喷涂装置,其特征在于:所述恒温腔壳(12)的前端与预热腔壳(7)通过密封圈密封连接,所述恒温腔壳(12)的后端与载气管(15)通过密封圈密封连接。

5.根据权利要求1所述的一种手持式激光辅助低压冷喷涂装置,其特征在于:所述送粉管(16)和载气管(15)从枪体(10)尾部进入,载气管(15)进入枪体(10)后分成两路,然后汇聚于恒温腔壳(12)的尾部,载气管(15)穿过恒温腔壳(12)并与送粉管(16)一起连接在预热腔壳(7)尾部。

6.根据权利要求5所述的一种手持式激光辅助低压冷喷涂装置,其特征在于:所述载气管(15)在进入枪体(10)后分成的两路在汇聚前包覆在恒温腔壳(12)外围并围绕在激光光路系统两侧。

7.根据权利要求1所述的一种手持式激光辅助低压冷喷涂装置,其特征在于:所述开关按钮(20)设置有0档、1档和2档三个档位,开关按钮(20)未工作时默认0档,只要轻松按压开关按钮(20)即可开启1档,此时控制器(14)控制载气管阀开通;在1档情况下继续按压开关按钮(20)即可开启2档,此时控制器(14)控制送粉管阀和激光器开通,手持式喷枪(1)开始工作;释放开关按钮(20)即可回到0档,手持式喷枪(1)停止工作,送粉管阀和激光器关闭,载气管阀在释放开关按钮(20)后60s内关闭。

8.根据权利要求1所述的一种手持式激光辅助低压冷喷涂装置,其特征在于:所述激光器为500w的光纤激光器,激光功率范围在0‑500w之间调整。