[发明专利]一种姿控导弹壳体内腔激光毛化自动化环保装置

说明书

本发明涉及一种姿控导弹壳体内腔激光毛化自动化环保装置，包括四轴联动系统、控制系统、激光器系统、光纤传输系统及聚焦镜系统等。激光器系统、抽风吸尘系统、聚焦镜系统分别与控制系统连接，激光器系统产生的高能量脉冲激光通过光纤传输系统传送至聚焦镜系统，使其作用于产品被毛化的区域部位，激光控制系统能够控制扫描功率、速度、扫描线宽、能量密度，使产品内腔达到毛化要求的粗糙度指标；四轴联动系统包括旋转摇摆运动机构以及YZ双轴运动机构，导弹壳体装夹工装系统在四轴联动系统的控制指挥下，调整聚焦镜系统与产品需毛化区域部位的位置，实现对产品内腔各部位的自动毛化。本发明环保高效，自动化程度高。

技术领域

本发明属于导弹壳体表面预处理技术领域，具体涉及一种姿控导弹壳体内腔激光毛化自动化环保装置。

背景技术

激光毛化技术是采用高能量脉冲激光束在聚焦后的负离焦照射到需加工的零件表面实施强化，在加工表面形成微小熔池，熔池中的熔融物按指定要求堆积到融池边缘形成圆弧形凸台，增加零件表面粗糙度。

传统喷砂毛化工艺是指利用高压气体或高速旋转的离心轮将具有尖锐边缘、高硬度的冲击材料加速喷向需要毛化的零件，当冲击粒子撞到零件表面时，产生塑性变形，并在表面切割下细小的金属微粒。由于毛化形貌不可控、喷砂过程对机床轴承、导轨等造成损伤，产生噪音以及粉尘污染，越来越难以达到加工要求。与传统工业生产中常用的喷砂毛化工艺相比，激光毛化具有精准高效、毛化形貌可控、自动化程度高、运行稳定、加工质量高、无三废“污染”、非接触、可适应多品种开发和实现自动闭环生产等特点，使其具有独特优势。

针对如姿控导弹壳体等复杂结构精密零件，目前的手工喷砂技术不仅带来大量污染，还因手工操作的精准度难以控制导致局部区域喷砂不均，达不到所需粗糙度。尤其是针对姿控导弹壳体此类型腔较小，并且产品要求分区操作，不仅需对内腔进行精准毛化，还需保证外壁完好的精密零件，传统手工喷砂遮蔽工装以及操作过程费工费时，且废品率高，该方法已经难以满足对毛化精度以及生产效率的要求。基于以上原因，对于如姿控导弹壳体等昂贵、内腔狭小且带锥度等精密零件的毛化处理需要用一种更高效，操作、质量受控的绿色清洁的新技术来达成目标。

目前已有的激光毛化技术以及装置设备多是用于平面，或无需遮蔽的零件，然而针对该特殊构型零件，其狭小且带锥度的内腔结构导致激光无法直接作用于表面。

本发明针对姿控导弹壳体内腔毛化，采用一套激光内腔毛化装置，替代传统手工喷砂打磨，环保高效，精度高，自动化程度高。

发明内容

本发明的目的是为解决上述问题，提供一种带锥度的姿控导弹壳体内腔的精准激光表面毛化自动化装置，该装置结构简单，可以实现满足对狭小内腔，且带锥度的精密零件的激光精准选区定位和自动清理毛化应用要求。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种姿控导弹壳体内腔激光毛化自动化环保装置，包括四轴联动系统、控制系统、激光器系统、光纤传输系统、聚焦镜系统、抽风吸尘系统、以及装夹工装系统，所述控制系统分别连接激光器系统、抽风吸尘系统和聚焦镜系统，所述激光器系统与光纤传输系统连接，所述光纤传输系统与聚焦镜系统连接，所述控制系统对激光器系统产生的激光功率和抽风吸尘系统的运行进行控制，所述控制系统对聚焦镜系统的扫描功率、速度、扫描线宽、能量密度进行控制，所述的四轴联动系统包括YZ双轴运动机构和旋转摇摆运动机构，所述YZ双轴运动机构与聚焦镜系统连接，所述旋转摇摆运动机构与装夹工装系统连接。

所述装夹工装系统用于定位及夹持产品，并结合旋转摇摆运动机构调整待加工的产品进行360°旋转和15°-165°摇摆。

优先的：所述激光器系统生成的高能量脉冲激光光束通过光纤传输系统传送至聚焦镜系统。

优先的：所述装夹工装系统、四轴联动系统、聚焦镜系统相互关联统一控制。

进一步的：所述装夹工装系统采用气动或电动夹持产品。