一种超快激光冲击表面强化方法、系统及其控制方法技术方案

技术编号:43139537 阅读:38 留言:0更新日期:2024-10-29 17:43
本发明专利技术公开了一种超快激光冲击表面强化系统,包括气浮光学平台、超快激光及外光路系统、视觉模块、中控系统、机械臂及夹持系统、扫描仪和吹气系统;气浮光学平台上安装超快激光及外光路系统和视觉模块;中控系统通信连接机械臂及夹持系统、扫描仪、超快激光及外光路系统、视觉模块和吹气系统。该系统可实现对复杂部件表面的路径规划和分区强化,通过控制机械臂实现工件在表面子区域的移动和定位,控制超快激光及外光路系统实现各个子区域内的超快激光强化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于表面强化,具体属于一种超快激光冲击表面强化方法、系统及其控制方法


技术介绍

1、激光冲击强化,作为一种无接触的表面强化技术,能够诱导产生高压冲击波,并在金属材料表面引入高幅值残余压应力和微观组织变化,可有效改善材料的表面特性,因此在高端装备如航空航天、核能、汽车工业等领域扮演者重要的角色。

2、目前,激光冲击强化设备多采用龙门式强化结构和二维加工平台的组合,或采用机械臂结构和固定式激光冲击强化结构的组合。其中,龙门式强化结构和二维加工平台的组合中,通过龙门式强化结构稳定地对工件进行吊装,然后配合二维加工平台能够对工件进行精准的定位和稳定地夹持,虽然定位精度高,但由于二维加工平台的空间限制,只能强化小型试件,无法实现对复杂部件的表面强化;机械臂结构和固定式激光冲击强化结构的组合中,机械臂可通过调整末端夹持装置实现多种部件的夹持和表面强化,但由于加工过程中激光不能移动,对具有复杂幅面的零件表面强化存在一定难度,同时由于相邻表面存在不同的高度差,且聚焦光斑直径动态不可调,会导致强化过程中表面强化效果不一致,造成强化的不均匀性。

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【技术保护点】

1.一种超快激光冲击表面强化系统,其特征在于,包括气浮光学平台(107)、超快激光及外光路系统(102)、视觉模块(103)、中控系统(101)、机械臂及夹持系统(105)、扫描仪(104)和吹气系统(106);

2.根据权利要求1所述的一种超快激光冲击表面强化系统,其特征在于,所述超快激光及外光路系统(102)包括超快激光器(201)、动态聚焦系统、反光镜(204)、振镜(205)和场镜(206);

3.根据权利要求2所述的一种超快激光冲击表面强化系统,其特征在于,所述动态聚焦系统包括动态扩束镜(202)和聚焦透镜(203),所述动态扩束镜(202)的光束输入端...

【技术特征摘要】

1.一种超快激光冲击表面强化系统,其特征在于,包括气浮光学平台(107)、超快激光及外光路系统(102)、视觉模块(103)、中控系统(101)、机械臂及夹持系统(105)、扫描仪(104)和吹气系统(106);

2.根据权利要求1所述的一种超快激光冲击表面强化系统,其特征在于,所述超快激光及外光路系统(102)包括超快激光器(201)、动态聚焦系统、反光镜(204)、振镜(205)和场镜(206);

3.根据权利要求2所述的一种超快激光冲击表面强化系统,其特征在于,所述动态聚焦系统包括动态扩束镜(202)和聚焦透镜(203),所述动态扩束镜(202)的光束输入端连接所述超快激光器(201)的光束输出端,所述动态扩束镜(202)的光束输出端连接所述聚焦透镜(203)的光束输入端,所述聚焦透镜(203)的光束输出端连接所述反光镜(204)的光束输入端。

4.根据权利要求2所述的一种超快激光冲击表面强化系统,其特征在于,所述超快激光器(201)为皮秒...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵宁杜敏波
申请(专利权)人:西安镭射传动科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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