[实用新型]一种面向LSP应用的高能量光束XY轴导光装置

说明书

本实用新型提供一种便于移动，可以精确定位，实现高能量光束简便操作精准控制，满足多样化工作需求，面向LSP应用的高能量光束XY轴导光装置,包括,X轴伺服电机，Y轴伺服电机，第一激光隔离器，激光发射器、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜、控制模块、竖直导轨和水平导轨、第一竖直立柱、第二竖直立柱、水平连接柱。本实用新型的有益效果是飞行光路结构简洁，传输损耗低，能承受高脉冲能量，结构高度稳定且抗干扰性强，适合移动LSP的应用。二维平面内任意冲击点智能可控，满足多样化冲击。引入闭环控制思路，保证轰击位置的精确性。

技术领域

本实用新型涉及属于光电工程领域，具体涉及高强度激光能量的传输和激光冲击强化的定位技术。

背景技术

激光技术的飞速发展，给人类生活带来显著的变革。激光加工技术作为一种先进制造技术已广泛运用于工业制造领域中，对传统产业改造升级具有重要意义段。激光焊接、激光切割、激光打孔等技术目前都具有极好的应用前景。对于金属材料，材料表面的结构和性能直接影响着器件的综合性能。金属材料的疲劳失效和腐蚀失效均始于材料表面。而应用激光表面处理技术来解决零件的表面磨损和疲劳等问题就具有重要意义。

激光冲击强化技术(简称LSP)作为金属表面处理的一个重要研发方向。LSP凭借其非接触、无热影响区、可控性强以及强化效果显著等突出优点得到了近年来学界研究的关注。激光冲击强化技术是利用高能量激光束产生的等离子冲击波，提高金属材料的抗疲劳、耐磨损和抗腐蚀能力的一项高新技术。由于其出色的表面强化效果，所以在航天航空、船舶、汽车、石油化工、装备制造、核工业和高端模具等众多机械制造领域得到了广泛应用。美国首次用高功率脉冲激光诱导的冲击波来改变铝合金的显微结构组织。上世纪80年代后很多国家纷纷开展了激光冲击强化的技术研究。进入本世纪之后，激光冲击强化技术逐步走向成熟，在高周疲劳、腐蚀防护、生物医疗、精密成形等方面的应用正在迅猛发展。我国对激光冲击强化的工程应用始于2008年，经过不断的发展至今已经具有一定的规模，已经对十多种航空发动机部件进行激光冲击强化，还在地面燃气轮机叶片、核反应堆焊缝、自行车赛车架等部件上应用，并研制了多种不同型号激光冲击强化成套设备。

激光冲击强化技术是解决金属部件可靠性增长问题新的有效途径，该技术的应用对于提高我国中高端装备制造能力和水平，具有重要的意义和巨大的经济效益。由于激光器体积庞大不便于移动，而目前的传能光纤又不能承受如此高能量的激光束。这就导致目前的冲击强化的方式基本是激光器固定，通过移动工件的方式来实现光斑搭接处理金属表面，只能在固定地点处理一些重量不大的零部件。如何解决高能激光的柔性传导，并精确定位，就能实现将激光冲击强化设备移动到装配现场，将显著增加其便捷性能，将能广泛的应用在大型装备现场强化，大型输油管道的原位强化，以及大型工程装备的现场应急抢修等等更多层面领域。

发明内容

本实用新型提供一种便于移动，可以精确定位，实现高能量光束简便操作精准控制，满足多样化工作需求，面向LSP应用的高能量光束XY轴导光装置，包括,X轴伺服电机， Y轴伺服电机，第一激光隔离器，激光发射器、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜、控制模块、竖直导轨和水平导轨、第一竖直立柱、第二竖直立柱、水平连接柱；水平连接柱与竖直导轨连接，竖直导轨驱动水平连接柱运动；

第一竖直立柱和第二竖直立柱顶部设置平台；

平台上设置激光发射器，第一激光隔离器，第一反射镜；

第二反射镜以固定角度设置于第一竖直立柱顶端；

第三反射镜以固定角度设置于水平连接柱与第一竖直立柱接触的端部；

第四反射镜设置于水平连接柱上；

激光发射头设置于水平连接柱上；

水平连接柱上设置微型摄像头和激光距离传感器；

进一步的，所述竖直导轨和水平导轨为圆形导轨。