[發(fā)明專利]激光拋光系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811060748.5
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109128511B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李亞國;袁志剛;許喬;王度;金會良;耿鋒;劉志超;歐陽升;王健;張清華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: B23K26/352
• 分類號: B23K26/352;B23K26/03;B23K26/064;B23K26/70
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開磊

本申請?zhí)峁┮环N激光拋光系統(tǒng)及方法。所述系統(tǒng)包括控制單元、激光發(fā)射器、光束整形組件、移動平臺及激光干涉儀。待拋光物件固定在移動平臺上并由移動平臺帶動；光束整形組件設(shè)置在激光發(fā)射器的激光光路上，用于對激光進(jìn)行光束整形，并將整形后的激光投射到待拋光物件的待拋光表面上進(jìn)行拋光；控制單元與激光干涉儀電性連接，用于控制激光干涉以對待拋光表面進(jìn)行拋光面形檢測得到對應(yīng)的面形檢測數(shù)據(jù)；控制單元還分別與激光發(fā)射器、光束整形組件及移動平臺及電性連接，用于根據(jù)面形檢測數(shù)據(jù)對激光發(fā)射器、光束整形組件及移動平臺進(jìn)行控制，使待拋光物件達(dá)到目標(biāo)拋光效果。所述系統(tǒng)可對待拋光物件進(jìn)行高精度拋光處理，提高物件拋光成品率。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及激光拋光技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種激光拋光系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

激光拋光技術(shù)是伴隨著激光技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種對新型材料表面進(jìn)行處理的技術(shù)，它通過采用激光光束掃描加工工件表面，利用激光與材料之間的相互作用，去掉工件表面多余物質(zhì)，從而形成光滑平面。但就目前而言，業(yè)界主流采用的激光拋光技術(shù)是僅僅通過激光輻射與材料表面的光熱耦合作用及光化學(xué)作用來實(shí)現(xiàn)拋光，但這種激光拋光技術(shù)在對工件表面進(jìn)行拋光時的拋光精度不高，會造成大量工件的拋光表面無法達(dá)到想要的拋光效果。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本申請的目的在于提供一種激光拋光系統(tǒng)及方法，所述激光拋光系統(tǒng)通過激光加工與干涉儀測試的結(jié)合，對待拋光物件的待拋光表面進(jìn)行高精度拋光處理，以提高滿足目標(biāo)拋光效果的物件拋光成品率。

就系統(tǒng)而言，本申請實(shí)施例提供一種激光拋光系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括控制單元、激光發(fā)射器、光束整形組件、移動平臺及激光干涉儀；

待拋光物件固定在所述移動平臺上，并由所述移動平臺攜帶所述待拋光物件運(yùn)動；

所述激光發(fā)射器用于發(fā)射激光，所述光束整形組件設(shè)置在所述激光發(fā)射器的激光光路上，用于對所述激光發(fā)射器發(fā)射的激光進(jìn)行光束整形，并將整形后的激光投射到所述待拋光物件的待拋光表面上進(jìn)行激光拋光；

所述控制單元與所述激光干涉儀電性連接，用于控制所述激光干涉儀對所述移動平臺上的所述待拋光物件的待拋光表面進(jìn)行拋光面形檢測，得到對應(yīng)的面形檢測數(shù)據(jù)；

所述控制單元還分別與所述激光發(fā)射器、所述光束整形組件及所述移動平臺電性連接，用于根據(jù)來自所述激光干涉儀的面形檢測數(shù)據(jù)對所述激光發(fā)射器、所述光束整形組件及所述移動平臺各自的工作狀態(tài)進(jìn)行控制，以使所述待拋光物件上的待拋光表面達(dá)到目標(biāo)拋光效果。

可選地，在本申請實(shí)施例中，上述移動平臺設(shè)置在所述激光干涉儀的探測光路延伸方向，與經(jīng)所述光束整形組件整形后的激光的光路延伸方向相交的位置處。

可選地，在本申請實(shí)施例中，上述激光干涉儀的探測光路延伸方向與經(jīng)所述光束整形組件整形后的激光的光路延伸方向之間的夾角范圍為45°～90°。

可選地，在本申請實(shí)施例中，上述待拋光物件的待拋光表面垂直于所述移動平臺的承載面，并固定設(shè)置在所述移動平臺的承載面上，以使所述移動平臺的承載面帶動所述待拋光物件運(yùn)動。

可選地，在本申請實(shí)施例中，經(jīng)上述光束整形組件整形后的激光的光路延伸方向與所述待拋光物件的待拋光表面的法線方向之間的夾角范圍為0°～20°。

可選地，在本申請實(shí)施例中，經(jīng)上述光束整形組件整形后的激光在所述移動平臺的作用下，于所述待拋光物件的待拋光表面上掃描時的掃描激光搭接率范圍為0.4～0.8。

可選地，在本申請實(shí)施例中，上述光束整形組件包括聚焦透鏡及光束整形器；

所述聚焦透鏡設(shè)置在所述激光發(fā)射器與所述光束整形器之間，用于將對所述激光發(fā)射器發(fā)射的激光進(jìn)行聚焦，并將聚焦后的激光傳輸給所述光束整形器，由所述光束整形器對所述聚焦后的激光進(jìn)行光束整形后投射到所述待拋光物件的待拋光表面上。