[发明专利]一种用于激光清洗和激光冲击强化的复合加工设备与方法

说明书

本申请适用于激光加工技术领域，提供了一种用于激光清洗和激光冲击强化的复合加工设备与方法，一种用于激光清洗和激光冲击强化的复合加工设备包括用于承载工件的工作台组件、能够产生红外激光、绿光激光和紫外激光的激光光源组件、设置于激光的光路上的光路切换组件、第一物镜组件，以及第二物镜组件；第一物镜组件和第二物镜组件均设置于工作台组件用于承载工件的一侧，光路切换组件能够在第一状态和第二状态之间切换以分别将激光偏折至第一物镜组件和第二物镜组件。通过设置具有第一状态和第二状态的光路切换组件，可以控制激光分别偏折并耦合至第一物镜组件和第二物镜组件，可以在同一台激光加工装置上实现激光清洗和激光冲击强化加工。

技术领域

本申请涉及激光加工技术领域，特别涉及一种用于激光清洗和激光冲击强化的复合加工设备与方法。

背景技术

激光清洗和激光冲击强化加工是一种将光的能量经过聚焦后在焦点上达到极高的能量密度，进而通过光的光效应或者热效应来实现表面加工的技术。激光清洗和激光冲击强化加工不需要与工件接触的刀具，且具有加工速度快、工件表面变形小、加工方式多样，以及可加工各种材料的工件的特点，已经被广泛应用于航空航天、汽车轮船、机械制造、电梯制造、广告制作、家用电器制造、医疗器械、五金、装饰、金属对外加工服务等各种制造行业。

传统的激光清洗加工装置存在功能单一的缺点，在加工流程涉及多种具体的激光加工方法的情景下，往往需要配置多台激光光源组件和相应的光学系统，设备结构复杂，且实际使用过程中需要耗费大量的时间调整光路和对准工件，加工效率低下，激光清洗能达到表面光亮，表面强度很难提高。

发明内容

本申请的目的在于提供一种用于激光清洗和激光冲击强化的复合加工设备，旨在解决传统的激光加工装置备结构复杂且加工效率低下的技术问题。

本申请是这样实现的，一种用于激光清洗和激光冲击强化的复合加工设备，包括用于承载待加工的工件的工作台组件、能够产生激光的激光光源组件、设置于所述激光的光路上的光路切换组件、第一物镜组件，以及第二物镜组件；所述激光光源组件能够产生红外激光、绿光激光和紫外激光；所述第一物镜组件和所述第二物镜组件均设置于所述工作台组件用于承载所述工件的一侧，所述光路切换组件能够在第一状态和第二状态之间切换以分别将所述激光偏折至所述第一物镜组件和所述第二物镜组件。

在本申请的一个实施例中，所述光路切换组件包括设置于所述激光的光路上且与所述激光的传播方向呈第一预设夹角的第一反射镜，以及连接所述第一反射镜的第一滑轨；所述第一反射镜能够沿所述第一滑轨滑动。

在本申请的一个实施例中，所述第一物镜组件用于对所述工件进行激光清洗，所述第一物镜组件包括第一控制镜组，以及设置于所述第一控制镜组和所述工作台组件之间的第一聚光镜组；所述第二物镜组件用于对所述工件进行激光冲击强化，所述第二物镜组件包括第二控制镜组，以及设置于所述第二控制镜组和所述工作台组件之间的第二聚光镜组。

在本申请的一个实施例中，所述第一控制镜组包括第一振镜和第二振镜，所述光路切换组件处于所述第一状态时，所述第一振镜设置于所述激光经过所述光路切换组件反射后的光路上，所述第二振镜设置于所述激光经过所述第一振镜反射后的光路上；所述第一控制镜组具有呈第二预设夹角的第一轴线和第二轴线，所述第一振镜能够绕所述第一轴线转动，所述第二振镜能够绕所述第二轴线转动，所述第一轴线与所述第二轴线垂直。

在本申请的一个实施例中，所述第二控制镜组包括第一楔形透镜和第二楔形透镜，所述光路切换组件处于所述第二状态时，所述第一楔形透镜和所述第二楔形透镜依次设置于所述激光经过所述光路切换组件后的光路上；所述第二控制镜组具有平行于所述激光经过处于所述第二状态时的光路切换组件后的光路的第三轴线，所述第一楔形透镜和所述第二楔形透镜均能够绕所述第三轴线转动。

在本申请的一个实施例中，所述工作台组件包括用于承载工件的工件吸附台、连接所述工件吸附台的旋转控制台，以及连接所述旋转控制台的三维移动控制台。