[发明专利]一种立体式激光冲击强化装置

摘要

本发明属于激光冲击强化技术，具体说是一种立体式激光冲击强化装置。将待冲击工件固定在带有夹具的工作台上；摄像头将工件扫描成三维模型输入电脑；然后在得到的模型上作出标注，将信号输送至步进电机，带动光路调整装置至指定位置，启动激光器；沿着计算所得的路径，完成对工件的表面冲击强化。光路调整装置的伸缩式镜头可以实现光路在某一个方向上传播路径的调节。本发明可以实现对不同大小的工件的多个表面或者复杂的工作面的冲击强化处理，因此本发明的适用性较广。由于整个过程只需装夹一次，有效地减少工件的装夹次数，提高激光冲击效率。并且由于采用三维扫描技术，也能够减少部分复杂夹具的设计，节约加工成本。

主权项

1.一种立体式激光冲击强化装置，所述强化装置包括激光器、聚焦透镜，其特征在于：还设有支撑框架、步进电机、传送带、长滑块、第一滑轨、短滑块、第二滑轨、伸缩式镜头、反射镜、摄像头滑轨、摄像头、摄像头滑块、夹具、工作台、微型步进电机；由XYZ三个方向的三个伸缩式镜头和三块反射镜组成光路调整装置；激光器和聚焦透镜用于提供冲击强化时所需的强力激光束，经聚焦透镜聚焦后的激光束与X方向的伸缩式镜头首端孔洞同轴；工作台位于强化装置正中央，工作台上设有固定工件的夹具，在工作台四周分别树立四个支撑框架，支撑框架呈正方形布局；支撑框架面对工作台四角的一侧上安装有摄像头滑轨，摄像头滑轨上安装摄像头滑块，摄像头固定于摄像头滑块上；在支撑框架的上方安装有两个相对于工作台对称的第一滑轨，长滑块的两端安装于第一滑轨上，第一滑轨末端安装有步进电机，用于驱动与长滑块连接的传送带；在长滑块上安装有第二滑轨，短滑块安装于第二滑轨上，第二滑轨末端安装有步进电机，用于驱动与短滑块连接的传送带；所述的光路调整装置由XYZ三个方向的三个伸缩式镜头和三块反射镜组成，利用传送带驱动和平面镜反射原理来改变激光路线，使得激光束照射到目标区域；X方向的伸缩式镜头的首端固定在支撑框架上，X方向的伸缩式镜头的末端固定在长滑块的侧面，由传送带驱动长滑块在第一滑轨上运动，从而带动X方向的伸缩式镜头伸长或收缩；Y方向的伸缩式镜头首端固定于长滑块的侧面，Y方向的伸缩式镜头尾端固定在短滑块上，由传送带驱动短滑块在第二滑轨上运动，从而带动Y方向的伸缩式镜头伸长或收缩；Z方向的伸缩式镜头首端固定于短滑块上，由内置于Z方向的伸缩式镜头内的步进电机直接驱动，带动Z方向的伸缩式镜头的伸长或收缩；X方向的伸缩式镜头与Y方向的伸缩式镜头交接的拐角处和Y方向的伸缩式镜头与Z方向的伸缩式镜头交接的拐角处各设有一个内置45°反射镜；光路调整装置Z方向末端安装有一个反射镜和两个微型步进电机，两个微型步进电机分别负责末端的反射镜绕Z方向的转动和反射镜的角度调整。