[發明專利]一種提高附著率的海工板件無吸收層激光沖擊噴涂鍍膜方法和裝置

有效

• 申請號: 202111254661.3
• 申請日: 2021-10-27
• 公開（公告）號: CN113976408B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 張永康;湯洋;林超輝;劉向文;李娟;王海
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學;廣東中遠海運重工有限公司;廣東鐳奔激光科技有限公司
• 主分類號: B05D5/00
• 分類號: B05D5/00;B05D3/14;B05D7/14;B05B16/20;B05B13/02;C22F3/00;C21D10/00
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 余勝茂

1.一種提高附著率的海工板件無吸收層激光沖擊噴涂鍍膜方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、對海工板件表面進行打磨拋光、去除毛刺和雜質處理并清洗，使海工板件表面的光滑度和潔凈度達到設定值；在計算機中建立無吸收層激光沖擊工藝參數與表面粗糙度對應關系的數據模型，根據海工板件所需噴涂的粗糙度精度要求，確定無吸收層激光沖擊工藝參數范圍；

S2、海工板件表面不貼附吸收層，海工板件送至激光沖擊裝置上進行激光沖擊處理，同時為沖擊區域提供涂水層；所述激光沖擊處理過程為：先從無吸收層激光沖擊工藝參數范圍中選取各參數保險值進行單次無吸收層激光沖擊，激光沖擊區域需大于等于噴涂鍍膜區域；

S3、對海工板件無吸收層激光沖擊區域的表面粗糙度進行單點測量，共隨機測多個點并取平均值，得到沖擊后海工板件表面粗糙度測量平均值，再將測量平均值傳遞到計算機；

S4、如果測量平均值未達到噴涂附著率設定值，則重復步驟S2；否則，實施步驟S5；

步驟S5：對海工板件表面進行清洗風干處理；

步驟S6：對海工板件進行噴涂鍍膜處理；

步驟S7：對鍍膜后的海工板件進行烘干固化處理；

步驟S8：對固化后的海工板件進行清洗烘干處理；

所述步驟S2中，將海工板件待沖擊面始終與激光束保持垂直狀態；自動涂水系統開啟并控制涂水機器人為沖擊區域提供涂水層；激光沖擊裝置的激光發生器產生激光束開始工作，同時真空吸盤夾具機械手移動實現海工板件的加工動作，完成激光沖擊處理；

所述步驟S3中，采用表面粗糙度測量儀對所述海工板件無吸收層激光沖擊區域的表面粗糙度進行單點測量，共隨機測6個點并取平均值，得到沖擊后海工板件表面粗糙度測量平均值，將所述測量平均值通過信息采集系統傳遞到計算機；

所述步驟S6中，帶有真空吸盤夾具機械手將海工板件放置在液壓兩爪夾具上，液壓兩爪夾具裝在直線導軌上，通過電機驅動將海工板件送至自動噴涂鍍膜裝置中進行鍍膜。

2.根據權利要求1所述一種提高附著率的海工板件無吸收層激光沖擊噴涂鍍膜方法，其特征在于，所述步驟S1中，使用真空吸盤夾具機械手吸取海工板件，然后送至自動清洗烘干裝置上進行清洗。

3.基于權利要求1或2所述一種提高附著率的海工板件無吸收層激光沖擊噴涂鍍膜方法的裝置，其特征在于，包括用于對海工板件進行激光沖擊處理的激光沖擊裝置，用于對海工板件無吸收層激光沖擊區域的表面粗糙度進行單點測量的表面粗糙度儀，用于對海工板件進行表面清洗風干處理的自動清洗烘干裝置，用于對海工板件表面進行噴涂鍍膜處理的自動噴涂鍍膜裝置，用于對鍍膜后的海工板件進行烘干固化處理的隧道爐，用于吸取和移動海工板件進行激光沖擊處理的真空吸盤夾具機械手，用于驅動液壓兩爪夾具在水平方向移動的直線導軌裝置，與激光沖擊裝置、表面粗糙度儀、自動清洗烘干裝置、自動噴涂鍍膜裝置、隧道爐、真空吸盤夾具機械手和直線導軌裝置電連接的計算機。

4.根據權利要求3所述一種提高附著率的海工板件無吸收層激光沖擊噴涂鍍膜方法的裝置，其特征在于，所述自動清洗烘干裝置包括與計算機電連接的毛刷驅動機構、噴淋機構和烘干機構。

5.根據權利要求3所述一種提高附著率的海工板件無吸收層激光沖擊噴涂鍍膜方法的裝置，其特征在于，所述激光沖擊裝置包括激光發生器、自動涂水系統和防塵罩；所述自動涂水系統包括涂水機器人和水箱，所述涂水機器人和激光沖擊裝置與計算機電連接。

6.根據權利要求3所述一種提高附著率的海工板件無吸收層激光沖擊噴涂鍍膜方法的裝置，其特征在于，所述真空吸盤夾具機械手包括6軸機器手和真空吸盤夾具；所述真空吸盤夾具包括法蘭盤、夾爪、吸嘴、雙軸氣缸和長氣缸，真空吸盤夾具通過法蘭盤安裝于6軸機器手末端，所述雙軸氣缸驅動吸嘴吸取海工板件,所述長氣缸驅動夾爪夾取海工板件。

7.根據權利要求3所述一種提高附著率的海工板件無吸收層激光沖擊噴涂鍍膜方法的裝置，其特征在于，所述直線導軌裝置包括導軌，活動安裝于導軌上的滑塊，設于滑塊上的立柱，安裝于立柱上的液壓兩爪夾具，用于驅動滑塊在導軌上滑動的電機，電機的轉軸通過齒輪與齒條嚙合而驅動滑塊滑動。