[发明专利]一种激光冲击强化效果的在线检测方法和装置

摘要

本发明涉及一种激光冲击强化效果的在线检测方法和装置，其特征在于强激光束在冲击强化金属工件形成的等离子体冲击波，实时测量冲击波声波信号和等离子体羽图像信息，将声波信号和等离子体羽图像信息作为特征参量，对激光冲击强化金属工件进行在线评估。激光器、激光束、金属工件、水约束层、吸收层和六轴工作台组成激光冲击单元，能够实现金属工件的激光冲击强化处理。控制系统控制激光冲击单元、图像处理平台和集成数据处理系统，同时根据集成数据处理系统反馈信息，如果电信号和等离子羽图像与标准信号一致，则进行下一个脉冲的激光冲击，如果出现较大的差别，集成数据处理系统记录该点位置，待整个金属工件处理完毕再根据记录情况进行再加工。

主权项

一种激光冲击强化效果的在线检测装置，包括激光器、激光束、金属工件、水约束层、吸收层、设有工件夹具的六轴工作台和控制系统，控制系统与六轴工作台连接，用于控制六轴工作台的转动与移动，控制系统与激光器连接，金属工件安装在六轴工作台的工件夹具内，金属工件的待处理区域表面设有吸收层，吸收层上设有约束层，激光器发出的激光束的聚焦焦点应与金属工件待加工点重合，其特征在于：在六轴工作台上，金属工件的一侧设有声压式传感器，声压式传感器与声耦合器连接，声耦合器与数据采集卡连接，将声压式传感器采集激光冲击每个脉冲的声波信号，通过声耦合器转换成电信号传输给数据采集卡；图像采集平台上设有探测头Ⅰ和探测头Ⅱ，位于六轴工作台的一侧，图像采集平台与激光束的聚焦焦点的距离通过图像采集平台上的探测头Ⅰ和探测头Ⅱ采用双目视觉算法确定；图像采集平台与数据采集卡连接，将图像处理平台对激光冲击覆盖在金属工件表面的吸收层形成的等离子羽进行拍摄形成的图像信息传输给数据采集卡；数据采集卡与集成数据处理系统连接，将所收集的声波信号转换的电信号和等离子羽图像传输给集成数据处理系统；集成数据处理系统、图像采集平台分别与控制系统连接。