本技术涉及激光熔覆加工头，尤其是同轴送粉激光熔覆头的光粉耦合调节技术，具体而言涉及一种光内同轴送粉激光熔覆头的喷粉管装校调整装置。
背景技术：
1、激光熔覆增材制造技术是一种激光技术与增材制造技术相结合的先进制造技术，具有稀释率低、热输入小、材料广泛等优点，在产业化应用的过程中演化出多种不同类型，并广泛应用于增材制造、再制造、表面工程的各个领域。
2、激光熔覆增材制造技术是在计算机辅助下，把三维实体模型切片处理为二维层片，二维层片再离散为一维线条，采用激光熔覆方式按照预先规划好的熔覆加工路径和工艺(层厚等)逐层加加工，最终实现三维实体部件成形的激光制造技术。激光熔覆喷头是激光熔覆系统的关键核心部件，可主要用于实现激光束的传输、变换、聚焦和熔覆材料的同步输送，在基材表面实现激光束、熔覆材料之间的耦合并连续形成熔覆层。其中激光束的整形变换聚焦、材料的传输喷射汇聚、光料的耦合方式是熔覆喷头的关键技术。
3、按照激光束和粉末的耦合形式，可将激光熔覆喷头分为旁轴送粉熔覆喷头和同轴送粉熔覆喷头。对于旁轴送粉熔覆喷头在变化扫描方向时，光粉耦合会出现明显的方向性，影响熔覆层的性能。对于同轴送粉熔覆喷头，粉束和激光束同轴耦合输出，粉末流各向同性，克服了旁轴送粉方向性的限制，可保证任意路径下熔覆层的一致性。目前激光熔覆通过采用同轴送粉熔覆喷头，由于同轴送粉熔覆喷头没有方向性的问题，也可应用于激光金属增材制造(3d打印)，通过逐层沉积可近净成形大型结构件、复杂结构件等。
4、结合图1、2所示，按照激光束和粉束的相对位置，同轴送粉熔覆喷头可分为光外同轴送粉喷头和光内同轴送粉喷头。如图1所示，光内同轴送粉喷头是采用“光包粉”的光粉耦合模式，圆形实心光束转换为圆环锥形光束或多光束，中空无光区域垂直放置送粉管，实现光束中空，粉管居中，光内送粉。如图2所示，光外同轴送粉喷头是采用“粉包光”的光粉耦合模式，激光束从中心出射，光束周围为倾斜布置的多个粉嘴送粉或环状送粉，工作时，激光束和粉束汇聚在工作表面并形成熔池。
5、在实际熔覆加工增材制造使用过程中，由于耗材粉管的频繁更换以及送粉喷头拆卸搬运，其送粉部件(含喷管)和光路系统经常会产生同轴度的微小偏差，导致激光束和粉末流无法同轴精准耦合，这种微小的偏差在使用中不容易被察觉，但会导致激光光斑与粉斑的偏差，引起熔覆层组织结构的劣化，带来裂纹等缺陷，影响激光熔覆加工的熔覆层和零件质量。目前对激光光路系统和喷头送粉部件的对中调整，主要依赖于设备出厂时的第一次的装调，后续的装调也多凭操作工程师的经验积累，缺乏合适的仪器来对这种同轴度的偏差进行修正。
6、现有技术文献：
7、专利文献1：cn215033627u一种环形中空偏焦激光熔覆装置
8、专利文献2：cn101774084a一种光、粉、气同轴输送激光熔覆成形制造的方法及装置
技术实现思路
1、鉴于现有技术存在的问题与缺陷，本实用新型目的在于提供一种光内同轴送粉激光熔覆头的喷粉管装校调整装置，可实现空间位置的微调以适应兼容不同离焦光斑大小，对不同型号的喷头的适应性强。
2、根据本实用新型目的的第一方面，提出一种光内同轴送粉激光熔覆头的喷粉管装校调整装置，包括钨针、定心夹套、同心圆环台、定心螺柱、对中环座、调平螺座以及配重底座；
3、所述钨针、定心夹套、同心圆环台、定心螺柱共中心轴线地同心布置；
4、所述钨针穿过定心夹套形成一体，并整体嵌入定心螺柱；
5、所述同心圆环台旋在定心螺柱的外周表面并位于长度方向的中部位置；
6、所述定心螺柱的下端旋入调平螺座的螺纹孔内；
7、所述调平螺座嵌入地安装在对中环座的上表面设置的第一圆形凹槽内，并能在该第一圆形凹槽内实现俯仰姿态调节；
8、所述对中环座嵌入地安装在配重底座的上表面设置的第二圆形凹槽内，并能在该第二圆形凹槽内实现水平方位调节。
9、作为可选的实施方式，所述定心夹套套装入定心螺柱的上端开孔处，所述钨针通过定心夹套实现与定心螺柱的同轴定位。所述定心螺柱的下端通过外螺纹旋入调平螺座上表面设置的内螺纹孔，并通过定心螺柱下方的凸台面与调平螺座的上端面的凸台面形成配合。
10、作为可选的实施方式，所述同心圆环台加工有内螺纹，用于与定心螺柱的外螺纹配合，通过旋转同心圆环台实现其在定心螺柱外周表面的上下位置调整。
11、作为可选的实施方式，所述调平螺座通过多个均匀布置的第一调平螺钉从垂直方向安装在对中环座的第一圆形凹槽内；
12、所述调平螺座的上表面开有多个轴向对称的竖向通孔，与第一调平螺钉一一对应地设置，在每个竖向通孔下端开有同轴的沉头孔；
13、在所述对中环座的第一圆形凹槽的上槽面开有多个轴向对称的第一螺纹孔，与所述竖向通孔一一对应地设置，在每个第一螺纹孔上端开有同轴的沉头孔；
14、第一调平螺钉穿过调平螺座的竖向通孔旋入对中环座对应位置的第一螺纹孔内；
15、每个第一调平螺钉对应配置有一调平压簧，其穿过第一调平螺钉嵌入到调平螺座与对中环座竖直向的一对沉头孔内。
16、由此，通过旋转第一调平螺钉实现调平螺座的俯仰姿态的调节：
17、旋转微调其中一对对向设置的第一调平螺钉的旋入量，实现对该一对对向的第一调平螺钉所在方向的俯仰角度调节。
18、作为可选的实施方式，所述对中环座通过多个均匀布置的第二调平螺钉从水平方向安装在配重底座的第二圆形凹槽内；
19、所述配重底座在其外环面上的同一高度上开有多个轴向对称的水平通孔，在水平通孔内端开有同轴的沉头孔；
20、对应地在对中环座的外环面开有多个轴向对称的第二螺纹孔，与水平通孔一一对应地设置，第二螺纹孔外端开有同轴的沉头孔；
21、第二调平螺钉穿过配重底座的水平通孔旋入对中环座外环面的第二螺纹孔内；
22、每个第二调平螺钉对应配置有一对中压簧，其穿过第二调平螺钉嵌入到对中环座与配重底托一对沉头孔内。
23、由此，通过旋转第二调平螺钉实现对中环座的水平方位的调节：
24、旋转微调其中一对对向设置的第二调平螺钉的旋入量，实现对该一对对向的第二调平螺钉所在方向的水平方位调节，实现对中调节。
25、作为可选的实施方式，所述同心圆环台上表面环刻有同心槽，用于观察环形指导光束的相对位置。尤其是，在同心圆环台的上表面做磨砂处理，以减少反光，便于观察。
26、结合以上实施例的光内同轴送粉激光熔覆头的喷粉管装校调整装置，再利用其进行激光同轴送粉熔覆头的喷粉管同轴装调时，具体包括以下步骤：
27、首先，将前述的喷粉管装校调整装置安放于待装调的激光同轴送粉熔覆头正下方，使环形指导光束照射在同心圆环台上表面环刻的同心槽内，为了实现指导光束与同心圆环台对中，首先通过旋转第二调平螺钉实现对中环座上方的同心圆环台的水平方位的调节，然后再通过旋转第一调平螺钉实现调平螺座上方同心圆环台的俯仰姿态的调节，以上完成了喷粉管装校调整装置的调节；
28、然后，进行激光同轴送粉熔覆头的对中调节，首先松开激光同轴送粉熔覆头的粉气嘴的锁紧螺母，使得粉气嘴处于活动可调状态，然后调节周向布置的紧定螺钉，使得粉气嘴下方的喷粉管与钨针处于同轴嵌套位置，最后将锁紧螺母再次旋紧，从而完成环形光路和喷粉管的同轴装调。
29、由此，可通过调节对中螺钉实现同心圆环台与环形指导光束同轴，以及通过调节调平螺钉实现同心环台的于水平状态。在激光熔覆头的光粉耦合装校对中调整时，松开熔覆头的粉气嘴的锁紧螺母，使得粉气嘴处于活动可调状态，然后调节紧定螺钉使得粉气嘴下方的喷粉管与钨针处于同轴位置，最后将锁紧螺母旋紧，从而完成环形光路和喷粉管的同轴装调，提高光内同轴送粉喷头与环形光路的同轴度，保证粉斑与光斑的同轴精准耦合，实现精细熔覆和打印，提高激光熔覆加工的一致性和加工质量。
30、应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的实用新型主题的一部分。
31、结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。
1.一种光内同轴送粉激光熔覆头的喷粉管装校调整装置，其特征在于，包括钨针(100)、定心夹套(110)、同心圆环台(120)、定心螺柱(130)、对中环座(200)、调平螺座(210)以及配重底座(300)；
2.根据权利要求1所述的光内同轴送粉激光熔覆头的喷粉管装校调整装置，其特征在于，所述定心夹套(110)套装入定心螺柱(130)的上端开孔处，所述钨针(100)通过定心夹套(110)实现与定心螺柱(130)的同轴定位；
3.根据权利要求1所述的光内同轴送粉激光熔覆头的喷粉管装校调整装置，其特征在于，所述同心圆环台(120)加工有内螺纹，用于与定心螺柱(130)的外螺纹配合，通过旋转同心圆环台(120)实现其在定心螺柱(120)外周表面的上下位置调整。
4.根据权利要求1所述的光内同轴送粉激光熔覆头的喷粉管装校调整装置，其特征在于，所述调平螺座(200)通过多个均匀布置的第一调平螺钉(220)从垂直方向安装在对中环座(200)的第一圆形凹槽(201)内；
5.根据权利要求4所述的光内同轴送粉激光熔覆头的喷粉管装校调整装置，其特征在于，所述调平螺座(210)的上表面开有多个轴向对称的竖向通孔(211)，与第一调平螺钉(220)一一对应地设置，在每个竖向通孔(211)下端开有同轴的沉头孔；
6.根据权利要求5所述的光内同轴送粉激光熔覆头的喷粉管装校调整装置，其特征在于，通过旋转第一调平螺钉(220)实现调平螺座(210)的俯仰姿态的调节：
7.根据权利要求4所述的光内同轴送粉激光熔覆头的喷粉管装校调整装置，其特征在于，所述配重底座(300)在其外环面上的同一高度上开有多个轴向对称的水平通孔(303)，在水平通孔(303)内端开有同轴的沉头孔；
8.根据权利要求7所述的光内同轴送粉激光熔覆头的喷粉管装校调整装置，其特征在于，通过旋转第二调平螺钉(320)实现对中环座(200)的水平方位的调节：
9.根据权利要求1所述的光内同轴送粉激光熔覆头的喷粉管装校调整装置，其特征在于，所述同心圆环台(120)上表面环刻有同心槽，用于观察环形指导光束的相对位置。
10.根据权利要求1所述的光内同轴送粉激光熔覆头的喷粉管装校调整装置，其特征在于，所述同心圆环台(120)上表面被警告磨砂处理。
