[发明专利]一种激光冲击强化用的循环喷水系统

权利要求书

1.一种激光冲击强化用的循环喷水系统，其特征在于：所述循环喷水系统包括水槽、水泵、三通阀、离子吸附装置、比例水阀，流量计和机械手；其中机械手上安装喷头，喷头喷水作为激光冲击强化时的约束层，使用信号线连接机械手控制柜与比例水阀，机械手示教器与机械手控制柜连接，通过机械手示教器控制比例水阀来调节水流量的大小；

在水槽内部装有一定量的水，在水槽底部开有出水口，出水口引出主回路水管依次连接水泵，三通阀，离子吸附装置，比例水阀，流量计和安装在机械手上的喷头；其中水槽，滤芯，水泵，三通阀构成一个自循环系统，当比例水阀完全关闭时，水仍然可以从三通阀上端的自循环回路水管流出，构成一个循环回路，避免主回路水管中的水逆流；

在三通阀的右出水端连接离子吸附装置，用于去除水中的离子杂质；

为防止工件表面的水膜在冲击时飞溅到光路出光口的聚焦透镜上，在激光出光口同轴环形安装有防溅水装置，防溅水装置是在出光口前端同轴方向上下左右安装4个出风口，出光口为Φ50mm的不锈钢铁管，出风口为一根Φ15mm的圆形软管，用支架固定软管，并将每根软管与出光口中心方向倾斜30°，在每根末端连接一个大功率鼓风机作为风源，加工时出风口产生的风力能有效的吹走即将进入出光口的水滴，从而保护聚焦透镜，工件加工时放置于水槽上方，这样加工后的水落入水槽中，形成一个循环。

2.如权利要求1所述的一种激光冲击强化用的循环喷水系统，其特征在于：在出水口上方安装滤芯，滤芯可过滤水中的较大杂质。

3.如权利要求1所述的一种激光冲击强化用的循环喷水系统，其特征在于：三通阀上端的自循环回路水管直径采用Φ12mm，主回路水管为Φ24mm，避免自循环回路流量分散过多造成的主回路水流量不足。

4.如权利要求1所述的一种激光冲击强化用的循环喷水系统，其特征在于：循环水系统中水流大小的调节通过比例水阀来控制，比例水阀为一个0v～10v的比例水阀，比例水阀通过信号线连接在机械手控制柜上，通过机械手控制柜中的模拟量输出单元控制比例水阀；机械手控制柜通过电缆与机械手示教器相连，机械手示教器用来操作机械手运动及比例水阀的调节，将比例水阀设为模拟量1，通过在机械手示教器上输入Anout CHANNEL_1＝(),括号内输入数字0～1，对应比例水阀的0v～10v控制水流量大小；水流大小的显示通过比例水阀右侧的流量计显示出来。

5.如权利要求1所述的一种激光冲击强化用的循环喷水系统，其特征在于：离子吸附装置的主体是一个直径60mm，长度80mm的圆柱不锈钢管，在钢管的入水口和出水口均用塑料板封住端口并且塑料板上开口与水管相连接，在两端塑料板内侧装有不锈钢网，不锈钢网采用50目，钢管内部放有去离子树脂，去离子树脂使用1mm大小，保证其不会透过不锈钢网，去离子树脂投入的量不超过水管口高度，防止过多堵塞水管口，影响水流量。

6.如权利要求1所述的一种激光冲击强化用的循环喷水系统，其特征在于：在连接三通阀与离子吸附装置的主回路水管上设有液位开关，液位开关通过信号线与机械手控制柜连接； 当水位超过所设定的警戒水位时，机械手控制柜会发出警报提醒。

7.如权利要求1所述的一种激光冲击强化用的循环喷水系统，其特征在于：所述循环喷水系统所采用的机械手为一个六轴联动机械手，拥有A₁，A₂，A₃，A₄，A₅，A₆六个关节轴，使机械手具有X，Y，Z三个方向的直线运动和旋转运动，在A6轴开放端安装喷头，水管连接在喷头上，使用机械手示教器控制机械手喷头方向从而控制水流喷射方向，使水在工件表面待冲击区域形成1-2mm的均匀水膜，通过喷头对水流方向的调整以及比例水阀对流量的调节保证水膜均匀并且紧密贴合在工件待冲击表面。