[发明专利]一种飞机发动机叶片的维修装置

权利要求书

1.一种飞机发动机叶片的维修装置，连接于工业机器人的机械手上，其特征在于包括：变频超声聚焦单元、电控检测单元以及激光熔覆单元，所述变频超声聚焦单元包括：连接于机械手的换能器、变幅杆以及可调超声聚焦锥，所述可调超声聚焦锥通过变幅杆与换能器连接；激光熔覆单元包括：激光发射器和与粉末箱联通的粉末输送管，所述激光发射器与粉末输送管均连接于机械手上；电控检测单元，控制变频超声聚焦单元的工作电压、激光熔覆单元的送粉量以及机械手的运动。

2.根据权利要求1所述的飞机发动机叶片的维修装置，其特征在于所述换能器、粉末箱以及激光发射器均通过一法兰盘安装于工业机器人的机械手上，所述工业机器人使用飞机发动机叶片待修复区采集得到的CAD/CAM数据编写工业机器人工作运行程序，以控制机械手在飞机发动机叶片待修复区精确移动。

3.根据权利要求1所述的飞机发动机叶片的维修装置，其特征在于所述变频超声聚焦单元还包括超声振动电源，所述超声振动电源与电控检测单元通信连接。

4.根据权利要求1所述的飞机发动机叶片的维修装置，其特征在于所述电控检测单元包括：中央处理器单元，用于接收、分析工业机器人输出的，依据叶片待修复区的CAD/CAM数据而编写的工业机器人工作运行程序数据，分别输出控制工业机器人设备和控制超声波驱动电源、自动送粉装置的数据；

通讯接口，一端连接于工业机器人输出数据通讯接口，一端连接中央处理器单元输入端口，用于接收处理工业机器人提供的工业机器人工作运行程序数据；

PLC控制单元分别为：第一PLC控制器，将数据传输给工业机器人，控制工业机器人的移动速度和方向；第二PLC控制器将数据传输给超声波驱动电源装置，控制超声振动电源电压以降低频率和振幅，控制熔覆层粉末因振动而沿着叶片曲面和斜面向下滑移速度；第三PLC控制器将数据传输给粉末输送管，调节粉末输送管的送粉量，补偿因超声振动滑移流失的熔覆层粉末。

5.根据权利要求1所述的飞机发动机叶片的维修装置，所述可调超声聚焦锥为一系列高度不同的空心圆锥体，所述圆锥体的大端带有内螺纹，圆锥体的周向均布有设定斜度的用于散热的圆柱通孔，且内锥孔锥度和外锥锥度相同。

6.根据权利要求5所述的飞机发动机叶片的维修装置，其特征在于，设定所述可调超声聚焦锥的锥角为α，所述圆柱通孔的轴线与空心圆锥体的轴线夹角为β，β=（90－½α）度，且45°β90⁰。

7.根据权利要求5所述的飞机发动机叶片的维修装置，其特征在于所述变幅杆对应于可调超声聚焦锥的连接端设有与所述内螺纹相适配的外螺纹。

8.根据权利要求1所述的飞机发动机叶片的维修装置，其特征在于所述激光熔覆单元还包括一控制比例阀，所述控制比例阀包括：阀芯、螺杆以及伺服电机，所述螺杆可转动地连接于伺服电机的输出轴，所述阀芯为设有内螺纹的空心滑块并旋接于螺杆，激光熔覆单元通过伺服电机驱动螺杆转动实现的送粉量的控制。

9.根据权利要求1所述的飞机发动机叶片的维修装置，其特征在于所述可调超声聚焦锥与所述激光发射器的激光发射方向成30度夹角，与叶片修复区之间存在2mm～6mm的间隙。