[发明专利]可移动在线激光冲击加工装置和方法

说明书

本发明提供了可移动在线激光冲击加工装置和方法，该装置包括激光平台、激光器、反射镜基座、连接件、导光臂、激光头、吸收层喷管和约束层喷管，激光平台底部设有滚轮和液压柱，激光器设于激光平台上，反射镜基座一端与激光器连接，另一端通过连接件与激光头连接，激光平台上设有吸收层容器、约束层容器，吸收层喷管和约束层喷管为万向管，并在与吸收层容器和约束层容器的连接处设有阀门；本发明能够实现在在线激光冲击加工过程中，将激光器的移动、吸收层和约束层的喷涂集成到同一装置中，且可在线调节激光头与待加工部位的距离和角度，以及吸收层和约束层喷涂头与待加工部位的距离和角度，本发明适用场合广，操作简便，效率高。

技术领域

本发明涉及激光冲击加工领域，尤其涉及可移动在线激光冲击加工装置和方法。

背景技术

激光冲击加工包括激光冲击强化、激光冲击成形等，广泛应用于各行各业，如汽车制造业、机床制造业、航空航天制造业等等，但现有激光冲击加工装置存在如下不足：大多激光冲击加工装置为离线激光冲击加工，即待冲击对象必须要离线放置于激光冲击工作台上；尤其，对已经组装完成投入使用，并且难以移动的待加工对象难以进行实时、在线的加工修复，因此限制了激光冲击加工技术于在线方面的应用。然而实际工程应用中，很多场合都需要实施在线加工或者在线修复零部件，如飞机机翼钢板焊接接头处相对脆弱部位的强化、船舶发动机叶片的强化修复、飞机蒙皮冷整形等等。

针对在线激光冲击加工技术，研究者们努力探寻了一些可以进行在线应用的方法或装置。如在线激光清洗方面的应用，中国专利公开号CN 102327885 B，名称为：一种用于石质文物的便携式激光清洗机，公开了一种用于石质文物清洗的便携式激光清洗机，该清洗机能够实现在线清洗文物，通过将激光器、激光能量监测系统和可见光指示系统集成一个装置中，并且激光能量监测系统和可见光指示系统及时反馈激光能量和文物表面状况实现其便携和在线功能，但该装置的在线功能的实现方式不符合在线激光冲击强化、在线激光冲击成形等在线激光加工工艺要求。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种具有可移动、能够实现在线加工的激光冲击加工装置，该激光冲击加工装置可整体移动、具有柔性外光路系统，并设有与柔性外光路系统适应的吸收层和约束层喷涂系统，可实现在线冲击强化或者其它在线冲击加工功能。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

可移动在线激光冲击加工装置，包括激光平台、激光器、反射镜基座、连接件、导光臂、激光头、吸收层喷管和约束层喷管；

所述激光平台底部设有滚轮和液压柱，激光器固定于激光平台上，所述反射镜基座与激光器固定连接，反射镜基座上设有入光口和出光口，反射镜基座的入光口与激光器的出光口对准；所述连接件内部设有通孔，所述通孔的一端对准反射镜基座的出光口，通孔的另一端与导光臂的一端连接，导光臂的另一端与激光头连接，导光臂中的反射镜的表面镀膜，所述膜能承受高峰值功率密度激光；

所述激光平台上设有吸收层容器、约束层容器和液压泵，分别为吸收层喷管和约束层喷管提供吸收层和约束层，所述吸收层喷管和约束层喷管的一端分别与激光头的两侧可拆卸连接，另一端分别与吸收层容器和约束层容器连接，并在连接处分别设有吸收层喷管阀门和约束层喷管阀门，所述吸收层喷管和约束层喷管均为万向管，均可自由调整其长度和角度。

优选地，所述激光平台底部的滚轮为万向轮或麦克纳姆轮。

优选地，所述反射镜基座上的入光口的中心轴线与出光口的中心轴线垂直，在两条轴线的交点处，设有反射镜，所述入光口的中心轴线和出光口的中心轴线均与反射镜成45°角度。

优选地，所述激光头内部设有聚焦透镜，通过改变激光头与加工工件的距离能够控制照射在工件上光斑的大小。

优选地，所述吸收层为短时间内可快速干燥的、对入射激光强烈吸收的液体。

优选地，所述吸收层为快干液态黑漆。