提供了一种与具有空腔的工件一起使用的激光冲击喷丸设备。所述设备包括管状主体，所述管状主体被配置为用于从所述空腔向内纵向插入。所述管状主体具有界定激光传输通道的外围壁，并且具有穿过所述外围壁从所述激光传输通道到达外部的孔。光学器件位于所述激光传输通道中。所述光学器件被配置为将激光束向外引导穿过所述孔。此外，所述外围壁具有限定水传送通道的内部表面，所述水传送通道被配置为将覆盖水流输送至所述孔。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】隐藏表面激光喷丸设备相关申请本申请要求于2018年4月23日提交的美国临时专利申请62/661,161的优先权，所述美国专利申请通过引用并入本文。
本技术包括一种激光束传输装置和一种用于支撑所述装置与工件可操作地接合的设备。
技术介绍
在激光冲击喷丸操作中，有时有必要对隐藏或在直接视线之外的表面进行激光喷丸，以供来自工件外部的激光束接近。例如，此类表面可存在于工件中的空腔内部。
技术实现思路
提供了一种与具有空腔的工件一起使用的激光冲击喷丸设备。所述设备包括管状主体，所述管状主体被配置为用于从所述空腔向内纵向插入。所述管状主体具有界定激光传输通道的外围壁。孔穿过所述外围壁从所述激光传输通道到达外部。光学器件位于所述激光传输通道中，并且将激光束向外引导穿过所述孔。此外，所述外围壁具有限定水传送通道的内部表面，所述水传送通道用于将覆盖水流输送至所述孔。支撑设备被配置为在安装位置中与所述工件接合，在所述安装位置中所述支撑设备可拆解地附接至所述工件。当处于所述安装位置时，所述支撑设备将所述传输装置支撑为与所述空腔对准。在给定示例中，所述支撑设备可在真空压力的力下可拆解地保持在所述安装位置。附图说明图1是用激光冲击喷丸处理的工件的剖视图。图2是用于在激光冲击喷丸中使用的装置的剖视图。图3是图2的线3-3上截取的剖视图。图4是用于与图2的装置一起使用的设备的前视图。图5是图4所示的部分的放大剖视图。图6是用于通过激光冲击喷丸处理一个或多个工件的便携式系统中所包括的部件的视图。具体实施方式附图中所示的结构为权利要求中列举的结构元件的示例部分。因此所示的结构包括本领域普通技术人员如何制造并使用要求保护的专利技术示例。在此描述这些示例在不施加权利要求中未列举的限制的情况下，能够满足专利法规定的实现和最佳实施例要求。根据本专利技术的任何特定实现方式的需要，一个实施例的一个或多个元件可与另一个实施例的一个或多个元件组合或替代使用。图1所示的工件10是进行激光冲击喷丸处理工作的工件。工件10具有带开口15的外表面12。工件的内表面16限定从外表面12向内延伸的空腔17。给定示例中的空腔17是孔。工件10可具有多个重叠部分20，并且孔17可在一个这种部分20处具有开口内端23。如图1所示，内表面16和孔17是以轴线25为中轴线的圆柱形状，并且以均匀的直径D1从外表面12处的开口15连续地穿过工件10，到达外表面12的开口内端23。孔17被配置为容纳将部分20紧固在一起的紧固件，诸如铆钉等。因此，为了适合于在最初或替换时与紧固件的接合，工件10可能需要在孔17中沿内表面16的长度进行激光冲击喷丸处理。图2和图3所示的设备100是用于激光冲击喷丸处理工件的激光束传输装置。可被称为定标装置的传输装置100被配置为在工件空腔内的表面处将激光束引导到工件上。参考图1所示的示例，传输装置100被配置为将激光束传输至工件10，在孔17的内表面16处进行激光冲击喷丸处理。在示例中，传输装置100具有包括管状主体102和端盖104的单独部分。管状主体102具有细长外围壁106，该外周壁是以轴线109为中轴线的圆柱形状的。外围壁106的外表面110具有均匀外径D2。传输装置100上的外径D2小于工件10上的内径D1。端盖104的开口顶部112连接至管状体102的开口底部114。端盖104为圆柱形状，其外表面118具有均匀外径D2，并且如在图2所示的垂直方向，沿轴线109同心向下突出。传输装置100的凸缘部分120位于管状主体102的上端处。凸缘120具有平行于轴线109的相对侧表面122和124，其具有直径D3、轴线109为中轴线的圆形外围边缘126。直径D3大于直径D2，并且大于工件10的外表面12处的开口15的直径。孔127穿过凸缘120，使紧固件在支撑设备中安装传输装置100，所述支撑装置在工件10的外表面12处穿过开口15将传输装置100插入孔17中。支撑装置可包括图4所示的施加器装置128。内壁130笔直穿过管状主体102。内壁130成形为弦，所述弦将内部空间分成形状为弓形段的第一通道133和第二通道135。第一通道133在管状主体102的顶处具有开口上端137，并且具有距管状主体102的底部114向上隔开一小段距离的开口下端139。第二通道135具有上端141和下端143，分别在第一通道133的上端和下端旁边。圆柱下端室145位于在通道133和通道135与开口底部114之间。镜座150以一个预定路径安放于内壁130上，所述路径由激光束穿过开口上端137直接进入第一通道133中获取得到的。在示例中，预定路径以轴线109为中心。反射镜152安装在镜座150上，并且倾斜至轴线109，从而引导激光束穿过第一通道133，到达穿过外围壁106的光束传输狭槽155(图2)。如图2和图3进一步所示，外围壁106具有内表面，该内表面在外围壁的厚度内限定第三通道157。第三通道157在第一通道133的开口上端137旁边具有开口上端159，并且穿过外围壁106纵向向下到达光束传输狭槽155。如上所述，传输装置100被配置为用于插入工件10中的孔17中。管状主体然后在孔17内轴向延伸，光束传输狭槽155与工件10的内表面16紧密相邻。从光束传输狭槽155发射的激光束，通过围绕旋转轴109的传输装置100来逐步对准内表面16的整个区域，并且使激光束围绕内表面16周向运动以及通过沿轴25移动传输装置100，可以使激光束沿长度为内表面16的路径穿过孔17深度移动。当激光束施加至工件10的内表面16上时，同时施加水作为内表面16处的透明覆盖物。这通过将水流引导流入并穿过第三通道157来实现。从第三通道157排出的水流沿轴向向下流经光束传输狭槽155。水流因此被沿轴向流过在光束传输狭槽155旁边的相邻内表面16。一些覆盖水将通过在工件的内表面16与管状主体102的外表面110之间径向空间逸出。但是，部分或大部分水将继续从光束传输狭槽155向下流动，流经下端室145，最终流入端盖14中。因此，作为用于从传输装置100去除水的装置，第一通道133同时提供向下穿过的加压的空气流。加压的空气流从第一通道133的开口下端139排出，并且向下继续穿过端室145至端盖14，在所述端盖14中加压的空气向上折回且穿过第二通道135的开口下端。将以其他方式聚集在端盖14中的水由加压的空气流携带，以使得空气和水都被向上和向外驱动穿过第二通道135。优选地，加压的空气流在第二通道135的出口端处通过真空压力器驱动。传输装置100的特定特征涉及反射镜152相对于传输狭槽155的位置。如图2所示，在所述示例中反射镜152与传输狭槽155沿轴向上间隔。这有助于将反射镜152保持与在传输狭槽155处从第三通道157排出的水流湍流相距一段距离，并因此有助于确保反射的激光束不会受水的不利影响。如图4所示，施加器装置12本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于与工件一起使用的设备，所述工件中的空腔内具有表面，所述设备包括：/n管状主体，所述管状主体被配置用于在所述工件的内表面旁边从所述空腔向内纵向插入，所述管状主体包括界定激光传输通道的外围壁，孔穿过所述外围壁从所述激光传输通道到达外部；以及光学器件，所述光学器件位于所述激光传输通道中并且被配置为将激光束向外引导穿过所述孔；/n其中所述外围壁具有限定水传送通道的内部表面，所述水传送通道被配置为将覆盖水流输送至所述孔。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180423 US 62/661,1611.一种用于与工件一起使用的设备，所述工件中的空腔内具有表面，所述设备包括：
管状主体，所述管状主体被配置用于在所述工件的内表面旁边从所述空腔向内纵向插入，所述管状主体包括界定激光传输通道的外围壁，孔穿过所述外围壁从所述激光传输通道到达外部；以及光学器件，所述光学器件位于所述激光传输通道中并且被配置为将激光束向外引导穿过所述孔；
其中所述外围壁具有限定水传送通道的内部表面，所述水传送通道被配置为将覆盖水流输送至所述孔。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述管状主体具有水-空气出口，并且限定水-空气回流通道，所述水-空气回流通道独立于所述激光传输通道，将所述孔与所述水-空气出口连通。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述水-空气出口位于所述管状主体的外端部。
4.根据权利要求2所述的设备，其包括连接件，所述连接件被配置为用于连接光纤与所述激光传输通道，连接气动线路与所述激光传输通道，并且连接液压线路与所述水传送通道。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述光学器件与所述孔纵向间隔开。
6.一种用于与工件一起使用的设备，所述工件中的空腔内具有表面，所述设备包括：
光束传输装置，所述光束传输装置被配置用于在所述工件的内表面旁边插入在所述空腔中，所述管状主体包括界定激光传输通道的外围壁，孔穿过所述外围壁从所述激光传输通道到达外部；
光学器件，所述光学器件定位在所述激光传输通道中并且被配置为将激光束向外引导穿过所述孔；以及
一种支撑设备，所述支撑设备被配置为在安装位置处与所述工件接合，在所述安装位置处所述支撑设备可拆解地附接至所述工件，并且在所述空腔中支撑所述传输装置。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述支撑设备被配置为将所述传输装置插入至所述空腔中。
8.根据权利要求6所述的设备，其中所述支撑设备被配置为将所述传输装置在所述空腔内移动。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述支撑设备被配置为使所述传输装置在所述空腔内旋转。
10.根据权利要求8所述的设备，其中所述支撑设备被配置为改变所述传输装置在所述空腔内的深度。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：杰夫杜兰尼，加雷格罗森巴赫，
申请(专利权)人：山东迈特莱斯金属表面科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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