[實用新型]激光沖擊強化系統光學膜片防噴濺裝置

無效

• 申請號: 201020125719.5
• 申請日: 2010-03-08
• 公開（公告）號: CN201603951U
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 李國杰;張連勝
• 申請（專利權）人: 西安天瑞達光電技術發展有限公司
• 主分類號: B23K26/42
• 分類號: B23K26/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及激光沖擊強化技術，尤其是一種利用光學系統末級鏡片在激光沖擊過程中自動阻止噴濺污染的裝置。

背景技術

激光沖擊強化技術又稱為激光噴丸，是利用高能量、短脈沖ns量級強激光透過約束層沖擊覆蓋在金屬表面的激光吸收保護膜，在膜層吸收激光能量后溫度迅速升高，產生等離子體沖擊波，高達GPa的沖擊波壓力使材料表層發生微觀塑性變形，產生殘余壓應力層，從而有效地改善了金屬材料的機械性能，能大幅度提高材料的疲勞壽命、抗應力腐蝕性能。通常在沖擊強化工業應用中，采用水作為約束層，這時因水約束層和金屬表面對等離子體沖擊波的阻礙，水約束層和金屬表面污物將會逆向光路朝光學系統的鏡片噴濺，對光學鏡片造成污染，嚴重影響了激光能量束的質量參數，從而降低了金屬材料表面的最終沖擊強化效果。

經過相關文獻與專利的查閱，國內江蘇大學殷蘇民等人有專利號為200510037969.7的發明專利“一種基于激光沖擊波技術的聚焦鏡保護方法與裝置”，與本專利相近，都是保護沖擊強化系統的光學透鏡避免污染。該發明不足之處是采用步進電機的驅動和機械裝置的轉動來保護光學鏡頭避免噴濺物污染，其不能滿足快速實時的工業化應用要求。到目前為止，國內外還沒有檢索到其它的關于激光沖擊強化系統光學鏡片防噴濺自動控制裝置的公開報道。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本實用新型提供一種防噴濺裝置，在激光沖擊強化處理過程中通過有效降低光學鏡片的污染，進一步提高激光沖擊強化生產效率和降低生產維護的成本，加速激光沖擊強化的工業化應用。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：包括機械固定裝置、固定回力彈簧、擋光片和電磁線圈，擋光片為一端帶有不透光板的長桿，不透光板位于激光沖擊強化系統的激光光路上且面積大于激光光斑面積；長桿的另一端為金屬(能被磁力吸引的金屬)，通過固定回力彈簧連接在機械固定裝置上，與固定回力彈簧相對的位置有一電磁線圈固定在機械固定裝置上，電磁線圈的控制電路連接至激光沖擊強化系統的控制計算機，彈簧的彈力和電磁線圈的作用力方向相反，兩作用力方向與擋光片構成的平面垂直于激光方向。

本實用新型的工作原理是由工業控制計算機給出的同步觸發信號經電路適當延時后，輸出給電磁線圈的控制電路，該控制電路輸出的一組信號來控制電磁線圈的快速吸合，高功率脈沖激光器發出的脈沖光束通過光學系統后，通過擋光片的快速轉動，實現光路的自動開關，來達到遮擋飛行噴濺物的目的。

本實用新型的有益效果是：由于采用工業控制計算機的遠程控制，將高功率脈沖激光器、運動控制機器人及本實用新型裝置有機的結合在了一起，增強了的激光沖擊強化系統功能。通過工業計算機和電磁線圈控制電路，利用電磁線圈的快速吸合來控制噴濺物對鏡頭的污染，能夠實現快速自動防噴濺功能，滿足工業化應用的快速實時保護要求。本實用新型的核心裝置是電磁線圈控制模塊，結構設計簡單、可靠，能滿足惡劣的工業環境應用。同時因本裝置的自動型控制減少了光學鏡頭的維護工作，提高了生產效率。

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

附圖說明

圖1是本實用新型所述防噴濺裝置的總體結構示意圖；

圖2是本實用新型所述電磁線圈的結構示意圖；

圖中，1.脈沖激光器；2.光學系統；3.電磁線圈機械裝置；4.水約束層；5.五軸機器人控制平臺；6.電磁線圈控制電路；7.工業控制計算機；8.同步觸發信號電纜；9.固定回力彈簧；10.轉軸支點；11.光路閉合狀態的擋光片位置1；12.激光口徑；13.光路開啟狀態的擋光片位置2；14.電磁線圈；15.機械固定裝置。

具體實施方式

裝置實施例：本實用新型如圖1所示，脈沖激光器1在安置在系統最前方，其發出的激光束通過光學系統2后，穿過鏡頭防污的電磁線圈機械裝置3和水約束層4后到達機器人控制平臺5上的工件。其中電磁線圈控制電路6控制電磁線圈機械裝置，而作為整個系統的控制中心工業控制計算機7安置在系統一側，通過同步觸發信號電纜8分別控制脈沖激光器1的發射，機器人控制平臺5的運動和電磁線圈的控制電路。