CN111266740A - 构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请属于激光设备技术领域，尤其涉及一种构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备及控制方法。构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备包括主机体、激光系统和旋转装夹机构，激光系统包括超快光纤激光器、激光头和激光反射机构，超快光纤激光器设置于主机体内，激光头和超快光纤激光器电连接，激光反射机构包括固定杆、镜架和反射镜，固定杆设置于激光头上，镜架设置于固定杆的下端，反射镜用于伸入待加工构件的内环壁所围成的区域内。需要调整超快激光束作用于待加工件内环壁上时，仅需上下调整固定杆和激光头的相对位置，和调整镜架相对于固定杆的位置，即可实现超快激光束作用于待加工件内环壁位置的灵活调整，实现高效的激光清洗和激光抛光。
Description
技术领域
本申请属于激光设备技术领域，尤其涉及一种构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备及控制方法。
背景技术
近年来，随着人们环保意识的提升，激光清洗得益于其无研磨、非接触以及无热效应和适用于各种材质的特点，而日益受到重视。在实际生产过程中，常会面临对构件内环壁的清洗和抛光，比如圆桶件的内桶壁的清洗和抛光等。然而，现有的激光清洗设备在对构件内环壁进行清洗和抛光时，存在操作不便，无法灵活调节清洗和抛光位置的问题。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备及控制方法，旨在解决现有技术中的激光清洗设备在对构件内环壁进行清洗和抛光时，存在操作不便，无法灵活调节清洗和抛光位置的技术问题。
为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：一种构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备，包括主机体、激光系统和用于装夹待加工构件的旋转装夹机构，所述激光系统包括超快光纤激光器、激光头和激光反射机构，所述超快光纤激光器设置于所述主机体内，所述激光头设置于所述主机体的上方，并和所述超快光纤激光器电连接，所述激光反射机构包括固定杆、镜架和反射镜，所述固定杆设置于所述激光头上，并能够相对于所述激光头上升或下降，所述镜架设置于所述固定杆的下端，并能够相对于所述固定杆上下翻转，所述反射镜设置于所述镜架上并对应于将所述激光头设置，所述旋转装夹机构设置于所述主机体上，并对应于所述激光头设置，所述反射镜用于伸入所述待加工构件的内环壁所围成的区域内。
可选地，所述构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备还包括稳态磁场装置，所述稳态磁场装置包括第一磁体和第二磁体，所述第一磁体和所述第二磁体相对设置于所述旋转装夹机构上，并用于在所述待加工件的内环壁所围成的区域内产生稳态磁场。
可选地，所述激光反射机构还包括抱箍件，所述抱箍件箍设于所述激光头上，且所述抱箍件的外壁凸伸形成有装配块，所述装配块开设有通过孔，所述固定杆穿过通过孔，并通过锁紧件锁紧于所述装配块。
可选地，所述镜架包括第一固定件、第二固定件和调节螺栓，所述第一固定件和所述固定杆的下端转动连接，所述反射镜固定于所述第一固定件上，所述第二固定件固定于所述第一固定件上，且所述第二固定件开设有扇形弧槽，所述固定杆的下端对应所述扇形弧槽的位置开设有装配孔，所述调节螺栓穿过所述扇形弧槽并插设于所述装配孔内。
可选地，所述主机体上设置有工作台，所述旋转装夹机构固定于所述工作台上。
可选地，所述工作台为交换工作台，所述交换工作台具有至少两个轮换工位，所述旋转装夹机构的数量为至少两个，各所述旋转装夹机构分别固定于对应的所述轮换工位上。
可选地，所述构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备还包括控制模组，所述超快光纤激光器和所述激光头均和所述控制模组电连接。
可选地，所述构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备还包括循环水冷装置，所述循环水冷装置设置于所述主机体内，并用于向所述超快光纤激光器输送冷却液。
可选地，所述构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备还包括气路系统，所述气路系统设置于所述主机体内，并用于向所述激光头输送切割气体和辅助气体。
本申请实施例的构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备至少具有如下的有益效果：工作时，超快光纤激光器向激光头输出超快激光束，超快激光束则可通过激光反射激光的反射镜以反射至待加工件的内环壁上，进而实现对待加工件的内环壁的激光清洗和/或抛光。由于激光反射机构的存在，当需要调整超快激光束作用于待加工件内环壁上时，仅需上下调整固定杆和激光头的相对位置，及或调整镜架相对于固定杆的相对位置，即可实现反射镜装配角度的全向调节，进而实现超快激光束作用于待加工件内环壁位置的灵活调整，如此便也实现了对构件内环壁的清洗和抛光位置的灵活调整，实现高效的激光清洗和激光抛光。
本申请实施例还提供了一种构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备的控制方法：包括以下步骤：
S1：提供激光头、超快光纤激光器和用于装设待加工件的旋转装夹机构，使得所述超快光纤激光器和所述激光头电连接，所述旋转装夹机构对应所述激光头设置；
S2：提供激光反射机构，将所述激光反射机构固定于所述激光头上，所述激光头所发射的超快激光束经由所述激光反射机构反射于装设于所述旋转装夹机构的所述待加工件的内环壁，以进行激光清洗或激光抛光作业；
S3：在所述待加工件的内环壁围成的区域内建立磁场和保护气体环境，并建立所述待加工件的抛光扫描路径；
S4：构建所述待加工件的内环壁在激光抛光中，其表面凸起熔化填入表面低谷的热效应模型，所述光纤激光器根据所述热效应模型，控制所述激光头向所述待加工件的内环壁发射超快激光束。
本申请实施例提供的构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备的控制方法，通过在待加工件的内环壁围成的区域内建立磁场和保护气体环境，并建立待加工件的抛光扫描路径，再使得光纤激光器根据热效应模型，控制激光头向待加工件的内环壁发射超快激光束，这样便实现了激光抛光中的基于热-磁-变形三种能场的耦合，进而在对激光抛光中，实现了对超快激光束光斑能量密度的均匀化，进而显著提升了激光抛光效果和激光清洗效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备的爆炸结构示意图；
图3为本申请实施例提供的构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备的激光反射机构的结构示意图；
图4为图3中A处的局部放大视图；
图5为本申请实施例提供的构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备的旋转装夹机构的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备的控制方法的流程图。
其中，图中各附图标记：
10—主机体 20—激光系统 21—激光头
22—激光反射机构 23—升降模组 30—旋转装夹机构
40—待加工件 50—稳态磁场装置 51—第一磁体
52—第二磁体 221—固定杆 222—镜架
223—反射镜 224—抱箍件 225—装配块
226—第一固定件 227—第二固定件 228—扇形弧槽。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～6描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
如图1～3所示，本申请实施例提供了一种构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备，包括主机体10、激光系统20和用于装夹待加工构件的旋转装夹机构30，激光系统20包括超快光纤激光器、激光头21和激光反射机构22，超快光纤激光器设置于主机体10内，激光头21设置于主机体10的上方，并和超快光纤激光器电连接，激光反射机构22包括固定杆221、镜架222和反射镜223，固定杆221设置于激光头21上，并能够相对于激光头21上升或下降，镜架222设置于固定杆221的下端，并能够相对于固定杆221上下翻转，反射镜223设置于镜架222上并对应于将激光头21设置，旋转装夹机构30设置于主机体10上，并对应于激光头21设置，反射镜223用于伸入待加工构件的内环壁所围成的区域内。
具体地，激光系统20还包括升降模组23，升降模组23设置于主机体10上，激光头21设置于升降模组23上，以便于激光头21在升降模组23的驱动下相对于待加工件40升降，以调节焦距。
进一步地，在激光抛光作用下，熔融态材料在抛光基材表面的流动是一个复杂的动态热过程，激光的能量密度决定着材料的破坏阈值，能量密度和辐照时间是影响抛光效果的两个最重要的因素。
而在本实施例中，操作者可利用本实施例提供的设备，通过改变超快光纤激光器的能量密度和辐照时间等工艺参数，研究激光工艺(功率、扫描速度、脉冲宽度、频率、扫描路径)等参数对抛光机理的影响程度，重点了解各个工艺参数在表面张力和毛细管压力的作用，对材料表面上凸起和凹陷的熔料重新分配的规律；通过正交试验，重组工艺参数组合，激光工艺参数对最终的异形曲面抛光后表面形貌的影响；通过模拟的表面形貌与实际SEM显微镜镜像对比，效验修改模型，并确认相比于传统的抛光方法，激光抛光的金属材料是否存在没有消失现象，是否在熔化后发生了流动，并最终效验抛光后的金属表面结构和粗糙度的变化，是否取决于受到激光抛光过程中熔化后的金属的表面张力。
进一步地，在具体操作中，可首先根据待加工工件40的异形曲面粗糙度的微观形貌，构造激光抛光时待加工件40的抛光表面波峰熔化填入波谷的热效应模型，并利用激光加工参数优化方法，对热效应模型的拟合性进行效验，进而显著提升激光抛光的精确性。
以下对本申请实施例提供的构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备作进一步说明：本申请实施例提供的构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备，工作时，超快光纤激光器向激光头21输出超快激光束，超快激光束则可通过激光反射激光的反射镜223以反射至待加工件40的内环壁上，进而实现对待加工件40的内环壁的激光清洗和/或抛光。由于激光反射机构22的存在，当需要调整超快激光束作用于待加工件40内环壁上时，仅需上下调整固定杆221和激光头21的相对位置，及或调整镜架222相对于固定杆221的相对位置，即可实现反射镜223装配角度的全向调节，进而实现超快激光束作用于待加工件40内环壁位置的灵活调整，如此便也实现了对待加工件的内环壁的清洗和抛光位置的灵活调整。
在本申请的另一些实施例中，如图2和图5所示，构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备还包括稳态磁场装置50，稳态磁场装置50包括第一磁体51和第二磁体52，其中，第一磁体51和第二磁体52可由稀土永磁钕铁硼磁体制成。第一磁体51和第二磁体52相对设置于旋转装夹机构30上，并用于在待加工件40的内环壁所围成的区域内产生稳态磁场。这样便实现了激光抛光中的基于热-磁-变形三种能场的耦合，进而在对激光抛光中，实现了对超快激光束光斑能量密度的均匀化，进而显著提升了激光抛光效果和激光清洗效果。
同时还可将待加工件40及其模具置于惰性气体密封舱内，利用超快光纤激光器发射连续激光(功率300～800W，Top-hat平顶光束)通过激光头21的前聚焦三维振镜作用在待加工件40的异形曲面上，达到预热和粗抛光的目的。通过前聚焦三维振镜的激光光斑，是平顶光斑，能量密度分布均匀，其直径较大，目的是通过控制激光能量密度、辐照时间和作用面积，达到一定的预热面积，使材料表面温度略低于熔点温度，达到预热和粗抛光的效果。再利用超快光纤激光器发射超快激光(功率50W，Top-hat平顶光束)，通过激光头21的后聚焦三维镜，作用在待加工件40的异形曲面上，超快激光的光斑直径比连续激光相对较小，目的是以适当的脉冲峰值能量，在较小的局部区域，快速熔化异形曲面微观表面波峰，使之填入波谷，俗称“熔峰填谷”，从而达到降低表面粗糙度的目的。
当引入磁场时，磁场辅助抛光的过程涉及到固液相的转变过程，需要考虑相变潜热的影响以及待加工件40的表面热传导的演变过程。在激光抛光过程中，金属熔池如出现蒸发与气化的现象，就会导致表面出现凹坑，严重影响抛光质量，而激光光斑(高斯光)中央能量密度的高度集中是导致这一现象最根本的原因。
而利用双激光束(连续激光束和超快激光束)进行抛光，是因为连续激光抛光(粗抛光)导致熔化金属的湍流流动，超快激光抛光(镜面抛光)才导致层流流动。双激光束抛光的目的，就是实现微观形貌的“熔峰填谷”。利用连续激光的能量，形成湍流，达到彻底“熔峰”目的，但此时“波谷”并没有没填满，导致表面仍然存在一定的粗糙度。此时再利用超快激光，使熔化金属表面达到层流目的，进而把少量熔化金属填入波谷，达到镜面抛光的效果。
连续激光可以大幅度降低原始表面的粗糙度，但无法达到亚镜面的抛光效果；连续激光平顶光束的光斑能量密度分布越均匀，抛光效果越佳；借助超快激光，可以进一步将连续激光抛光后的表面粗度，再次降低Ra0.1μm左右，与此同时，表面光泽度获得极大提高；超快激光平顶光束的光斑能量密度越均匀，获得镜面抛光的效果就越显著；在相同条件下，平面的抛光效果优于曲面。磁场辅助作用下，磁场能对材料去除过程起到积极作用，由于热-磁-变形三种能场的耦合结果。
在本申请的另一些实施例中，镜架222相对于固定杆221的翻转角度为35°～45°。具体地，镜架222相对于固定杆221的翻转角度为35°、35.5°、36°、36.5°、37°、37.5°、38°、38.5°、39°、39.5°、40°、40.5°、41°、41.5°、42°、42.5°、43°、43.5°、44°、44.5°或45°。通过将镜架222相对于固定杆221的翻转角度限定为35°～45°，这样便保证了反射镜223具有足够的转动角度，进而保证了激光束能够灵活作用于对待加工件40的内环壁。
在本申请的另一些实施例中，如图3和图4所示，激光反射机构22还包括抱箍件224，抱箍件224箍设于激光头21上，且抱箍件224的外壁凸伸形成有装配块225，装配块225开设有通过孔，固定杆221穿过通过孔，并通过锁紧件锁紧于装配块225。具体地，固定杆221在相对于抱箍件224上下调整好装配位置后，仅需通过锁紧件锁紧于装配块225上，进而实现了其相对于抱箍件224的稳定安装。可选地，锁紧件可以是手拧螺栓等。
在本申请的另一些实施例中，如图4所示，镜架222包括第一固定件226、第二固定件227和调节螺栓(图未示)，第一固定件226和固定杆221的下端转动连接，反射镜223固定于第一固定件226上，第二固定件227固定于第一固定件226上，且第二固定件227开设有扇形弧槽228，固定杆221的下端对应扇形弧槽228的位置开设有装配孔，调节螺栓穿过扇形弧槽228并插设于装配孔内。
具体地，镜架222在相对于固定杆221翻转时，第二固定件227即可以其和第一固定件226的连接处为圆心，沿着扇形弧槽228为转动轨迹向上翻转或向下翻转，待镜架222带动反射镜223翻转至预设角度后，即可将调节螺栓穿过扇形弧槽228并插设于装配孔内。
在本申请的另一些实施例中，主机体10上设置有工作台(图未示)，旋转装夹机构30固定于工作台上。其中，工作台为交换工作台，交换工作台具有至少两个轮换工位，旋转装夹机构30的数量为至少两个，各旋转装夹机构30分别固定于对应的轮换工位上。具体地，由于交换工作台具有至少两个轮换工位，那么通过使得各轮换工位上均设置有旋转装夹机构30，这样某一旋转装夹机构30在装夹待加工件40完成激光清洗或抛光作业后，即可在轮换工位的带动下退出激光清洗或抛光作业位置，进而后一旋转装夹机构30即可补上，继续进行激光抛光或清洗，如此便显著提升了激光抛光或清洗的效率。
在本申请的另一些实施例中，构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备还包括控制模组(图未示)，超快光纤激光器、激光头21和升降模组23均和控制模组电连接。具体地，控制模组可以是PLC工控机，且PLC工控机内可带有工业空调，以在工控机运行时为其提供有效的散热降温。
在本申请的另一些实施例中，构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备还包括循环水冷装置(图未示)，循环水冷装置设置于主机体10内，并用于向超快光纤激光器输送冷却液。具体地，通过设置循环水冷装置，其即可向超快光纤激光器提供冷却液等冷却媒介，进而保证超快光纤激光器稳定高效地向激光头21输出激光束。
在本申请的另一些实施例中，构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备还包括气路系统(图未示)，气路系统设置于主机体10内，并用于向激光头21输送切割气体和辅助气体。具体地，切割气体包括但不限于丙烷气体、丙烯气体、乙炔气体以及天然气等。辅助气体包括但不限于压缩空气、高纯氧气或高纯氮气，其中，压缩空气可用于保护激光束光路，高纯氧气则用于助燃以及吹离清洗或抛光产生的熔融碎屑等。高纯氮气则用于清洗或抛光不锈钢等材质的加工件时，起到隔离氧气，防止氧化的作用。
如图6所示，本申请实施例还提供了一种构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备的控制方法：包括以下步骤：
S1：提供激光头21、超快光纤激光器和用于装设待加工件40的旋转装夹机构30，使得超快光纤激光器和激光头21电连接，旋转装夹机构30对应激光头21设置；
S2：提供激光反射机构22，将激光反射机构22固定于激光头21上，激光头21所发射的超快激光束经由激光反射机构22反射于装设于旋转装夹机构30的待加工件40的内环壁，以进行激光清洗或激光抛光作业；
S3：在待加工件40的内环壁围成的区域内建立磁场和保护气体环境，并建立待加工件40的抛光扫描路径，进而根据抛光扫描路径来设置激光抛光的相关工艺参数；
S4：构建待加工件40的内环壁在激光抛光中，其表面凸起熔化填入表面低谷的热效应模型，光纤激光器根据热效应模型，控制激光头21向待加工件40的内环壁发射超快激光束。其中，热效应模型可根据待加工件40的内环壁的表面微观形貌来确定。
具体地，在激光抛光作业环境引入磁场，同时将待加工件40及其模具置于惰性气体密封舱内，利用超快光纤激光器发射连续激光(功率300～800W，Top-hat平顶光束)通过激光头21的前聚焦三维振镜作用在待加工件40的异形曲面上，达到预热和粗抛光的目的。通过前聚焦三维振镜的激光光斑，是平顶光斑，能量密度分布均匀，其直径较大，目的是通过控制激光能量密度、辐照时间和作用面积，达到一定的预热面积，使材料表面温度略低于熔点温度，达到预热和粗抛光的效果。再利用超快光纤激光器发射超快激光(功率50W，Top-hat平顶光束)，通过激光头21的后聚焦三维镜，作用在待加工件40的异形曲面上，超快激光的光斑直径比连续激光相对较小，目的是以适当的脉冲峰值能量，在较小的局部区域，快速熔化异形曲面微观表面波峰，使之填入波谷，俗称“熔峰填谷”，从而达到降低表面粗糙度的目的。
当引入磁场时，磁场辅助抛光的过程涉及到固液相的转变过程，需要考虑相变潜热的影响以及待加工件40的表面热传导的演变过程。在激光抛光过程中，金属熔池如出现蒸发与气化的现象，就会导致表面出现凹坑，严重影响抛光质量，而激光光斑(高斯光)中央能量密度的高度集中是导致这一现象最根本的原因。
而利用双激光束(连续激光束和超快激光束)进行抛光，是因为连续激光抛光(粗抛光)导致熔化金属的湍流流动，超快激光抛光(镜面抛光)才导致层流流动。双激光束抛光的目的，就是实现微观形貌的“熔峰填谷”。利用连续激光的能量，形成湍流，达到彻底“熔峰”目的，但此时“波谷”并没有没填满，导致表面仍然存在一定的粗糙度。此时再利用超快激光，使熔化金属表面达到层流目的，进而把少量熔化金属填入波谷，达到镜面抛光的效果。
连续激光可以大幅度降低原始表面的粗糙度，但无法达到亚镜面的抛光效果；连续激光平顶光束的光斑能量密度分布越均匀，抛光效果越佳；借助超快激光，可以进一步将连续激光抛光后的表面粗度，再次降低Ra0.1μm左右，与此同时，表面光泽度获得极大提高；超快激光平顶光束的光斑能量密度越均匀，获得镜面抛光的效果就越显著；在相同条件下，平面的抛光效果优于曲面。磁场辅助作用下，磁场能对材料去除过程起到积极作用，由于热-磁-变形三种能场的耦合结果。
本申请实施例提供的构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备的控制方法，通过在待加工件40的内环壁围成的区域内建立磁场和保护气体环境，并建立待加工件40的抛光扫描路径，再使得光纤激光器根据热效应模型，控制激光头21向待加工件40的内环壁发射超快激光束，这样便实现了激光抛光中的基于热-磁-变形三种能场的耦合，进而在对激光抛光中，实现了对超快激光束光斑能量密度的均匀化，进而显著提升了激光抛光效果和激光清洗效果。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备，其特征在于：包括主机体、激光系统和用于装夹待加工构件的旋转装夹机构，所述激光系统包括超快光纤激光器、激光头和激光反射机构，所述超快光纤激光器设置于所述主机体内，所述激光头设置于所述主机体的上方，并和所述超快光纤激光器电连接，所述激光反射机构包括固定杆、镜架和反射镜，所述固定杆设置于所述激光头上，并能够相对于所述激光头上升或下降，所述镜架设置于所述固定杆的下端，并能够相对于所述固定杆上下翻转，所述反射镜设置于所述镜架上并对应于将所述激光头设置，所述旋转装夹机构设置于所述主机体上，并对应于所述激光头设置，所述反射镜用于伸入所述待加工构件的内环壁所围成的区域内。
2.根据权利要求1所述的构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备，其特征在于：所述构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备还包括稳态磁场装置，所述稳态磁场装置包括第一磁体和第二磁体，所述第一磁体和所述第二磁体相对设置于所述旋转装夹机构上，并用于在所述待加工件的内环壁所围成的区域内产生稳态磁场。
3.根据权利要求1所述的构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备，其特征在于：所述激光反射机构还包括抱箍件，所述抱箍件箍设于所述激光头上，且所述抱箍件的外壁凸伸形成有装配块，所述装配块开设有通过孔，所述固定杆穿过通过孔，并通过锁紧件锁紧于所述装配块。
4.根据权利要求1所述的构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备，其特征在于：所述镜架包括第一固定件、第二固定件和调节螺栓，所述第一固定件和所述固定杆的下端转动连接，所述反射镜固定于所述第一固定件上，所述第二固定件固定于所述第一固定件上，且所述第二固定件开设有扇形弧槽，所述固定杆的下端对应所述扇形弧槽的位置开设有装配孔，所述调节螺栓穿过所述扇形弧槽并插设于所述装配孔内。
5.根据权利要求1所述的构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备，其特征在于：所述主机体上设置有工作台，所述旋转装夹机构固定于所述工作台上。
6.根据权利要求5所述的构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备，其特征在于：所述工作台为交换工作台，所述交换工作台具有至少两个轮换工位，所述旋转装夹机构的数量为至少两个，各所述旋转装夹机构分别固定于对应的所述轮换工位上。
7.根据权利要求1所述的构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备，其特征在于：所述构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备还包括控制模组，所述超快光纤激光器和所述激光头均和所述控制模组电连接。
8.根据权利要求1～7任一项所述的构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备，其特征在于：所述构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备还包括循环水冷装置，所述循环水冷装置设置于所述主机体内，并用于向所述超快光纤激光器输送冷却液。
9.根据权利要求1～7任一项所述的构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备，其特征在于：所述构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备还包括气路系统，所述气路系统设置于所述主机体内，并用于向所述激光头输送切割气体和辅助气体。
10.一种构件内壁超快激光清洗、精细抛光设备的控制方法：其特征在于：包括以下步骤：
S1：提供激光头、超快光纤激光器和用于装设待加工件的旋转装夹机构，使得所述超快光纤激光器和所述激光头电连接，所述旋转装夹机构对应所述激光头设置；
S2：提供激光反射机构，将所述激光反射机构固定于所述激光头上，所述激光头所发射的超快激光束经由所述激光反射机构反射于装设于所述旋转装夹机构的所述待加工件的内环壁，以进行激光清洗或激光抛光作业；
S3：在所述待加工件的内环壁围成的区域内建立磁场和保护气体环境，并建立所述待加工件的抛光扫描路径；
S4：构建所述待加工件的内环壁在激光抛光中，其表面凸起熔化填入表面低谷的热效应模型，所述光纤激光器根据所述热效应模型，控制所述激光头向所述待加工件的内环壁发射超快激光束。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200612 |
|
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