[發明專利]一種激光沖擊強化用的循環噴水系統

有效

• 申請號: 201610653435.5
• 申請日: 2016-08-10
• 公開（公告）號: CN106119518B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 魯金忠;張圣洋;邵亦鍇;羅開玉;黃建云;趙勇
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C21D10/00
• 分類號: C21D10/00;C22F3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種激光沖擊強化用的循環噴水系統，其特征在于：所述循環噴水系統包括水槽、水泵、三通閥、離子吸附裝置、比例水閥，流量計和機械手；其中機械手上安裝噴頭，噴頭噴水作為激光沖擊強化時的約束層，使用信號線連接機械手控制柜與比例水閥，機械手示教器與機械手控制柜連接，通過機械手示教器控制比例水閥來調節水流量的大小；

在水槽內部裝有一定量的水，在水槽底部開有出水口，出水口引出主回路水管依次連接水泵，三通閥，離子吸附裝置，比例水閥，流量計和安裝在機械手上的噴頭；其中水槽，濾芯，水泵，三通閥構成一個自循環系統，當比例水閥完全關閉時，水仍然可以從三通閥上端的自循環回路水管流出，構成一個循環回路，避免主回路水管中的水逆流；

在三通閥的右出水端連接離子吸附裝置，用于去除水中的離子雜質；

為防止工件表面的水膜在沖擊時飛濺到光路出光口的聚焦透鏡上，在激光出光口同軸環形安裝有防濺水裝置，防濺水裝置是在出光口前端同軸方向上下左右安裝4個出風口，出光口為Φ50mm的不銹鋼鐵管，出風口為一根Φ15mm的圓形軟管，用支架固定軟管，并將每根軟管與出光口中心方向傾斜30°，在每根末端連接一個大功率鼓風機作為風源，加工時出風口產生的風力能有效的吹走即將進入出光口的水滴，從而保護聚焦透鏡，工件加工時放置于水槽上方，這樣加工后的水落入水槽中，形成一個循環。

2.如權利要求1所述的一種激光沖擊強化用的循環噴水系統，其特征在于：在出水口上方安裝濾芯，濾芯可過濾水中的較大雜質。

3.如權利要求1所述的一種激光沖擊強化用的循環噴水系統，其特征在于：三通閥上端的自循環回路水管直徑采用Φ12mm，主回路水管為Φ24mm，避免自循環回路流量分散過多造成的主回路水流量不足。

4.如權利要求1所述的一種激光沖擊強化用的循環噴水系統，其特征在于：循環水系統中水流大小的調節通過比例水閥來控制，比例水閥為一個0v～10v的比例水閥，比例水閥通過信號線連接在機械手控制柜上，通過機械手控制柜中的模擬量輸出單元控制比例水閥；機械手控制柜通過電纜與機械手示教器相連，機械手示教器用來操作機械手運動及比例水閥的調節，將比例水閥設為模擬量1，通過在機械手示教器上輸入Anout CHANNEL_1＝(),括號內輸入數字0～1，對應比例水閥的0v～10v控制水流量大小；水流大小的顯示通過比例水閥右側的流量計顯示出來。

5.如權利要求1所述的一種激光沖擊強化用的循環噴水系統，其特征在于：離子吸附裝置的主體是一個直徑60mm，長度80mm的圓柱不銹鋼管，在鋼管的入水口和出水口均用塑料板封住端口并且塑料板上開口與水管相連接，在兩端塑料板內側裝有不銹鋼網，不銹鋼網采用50目，鋼管內部放有去離子樹脂，去離子樹脂使用1mm大小，保證其不會透過不銹鋼網，去離子樹脂投入的量不超過水管口高度，防止過多堵塞水管口，影響水流量。

6.如權利要求1所述的一種激光沖擊強化用的循環噴水系統，其特征在于：在連接三通閥與離子吸附裝置的主回路水管上設有液位開關，液位開關通過信號線與機械手控制柜連接； 當水位超過所設定的警戒水位時，機械手控制柜會發出警報提醒。

7.如權利要求1所述的一種激光沖擊強化用的循環噴水系統，其特征在于：所述循環噴水系統所采用的機械手為一個六軸聯動機械手，擁有A₁，A₂，A₃，A₄，A₅，A₆六個關節軸，使機械手具有X，Y，Z三個方向的直線運動和旋轉運動，在A6軸開放端安裝噴頭，水管連接在噴頭上，使用機械手示教器控制機械手噴頭方向從而控制水流噴射方向，使水在工件表面待沖擊區域形成1-2mm的均勻水膜，通過噴頭對水流方向的調整以及比例水閥對流量的調節保證水膜均勻并且緊密貼合在工件待沖擊表面。