(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210731583.X (22)申请日 2022.06.25 (71)申请人 中国人民解 放军空军工程大 学 地址 710038 陕西省西安市长乐 东路甲字 一号 (72)发明人 周留成　李应红　温世锋　潘鑫磊　 何卫锋　 (74)专利代理 机构 石家庄嘉宏 智信知识产权代 理有限公司 1316 0 专利代理师 李兵 (51)Int.Cl. B23K 26/00(2014.01) B23K 26/046(2014.01) B23K 26/064(2014.01) B23K 26/082(2014.01)B23K 26/352(2014.01) B23K 26/70(2014.01) (54)发明名称 飞秒激光提高涡轮叶片榫头微动磨损性能 装置和方法 (57)摘要 本发明公开了飞秒激光提高涡轮叶片榫头 微动磨损性能的装置和方法， 包括箱体， 所述箱 体右侧设有移动孔， 所述移动孔内设有移动杆， 所述移动杆贯穿于移动孔设置， 所述移动杆位于 箱体内固定连接设有激光加工头， 所述移动孔内 设有移动杆的卡位装置， 所述箱 体内左侧设有控 制孔， 所述控制孔内固定连接设有轴承， 所述轴 承内固定套设有控制杆， 所述控制杆贯穿于轴承 和固定孔设置， 所述控制杆位于箱 体内固定连接 设有控制板， 所述控制板的右侧设有滑槽， 所述 滑槽内滑动连接设有两个滑杆， 两个所述滑杆贯 穿于滑槽设置。 本发明利用激光加工头发射飞秒 激光， 通过三维扫描振镜、 视觉成像模块和激光 焦点位置标定模块的协同配合完成对叶片榫头 曲面的扫描加工， 提高涡轮叶片榫头的微动磨损 性能， 操作简单， 实用性强。 权利要求书3页 说明书7页 附图7页 CN 115091026 A 2022.09.23 CN 115091026 A 1.飞秒激光提高涡轮 叶片榫头微动磨损性能的装置， 包括箱体(1)， 其特征在于， 所述 箱体(1)右侧设有移动孔(2)， 所述移动孔(2)内设有移动杆(3)， 所述移动杆(3)贯穿于移动 孔(2)设置， 所述移动杆(3)位于箱体(1)内固定连接设有激光加工头(4)， 所述移动孔(2)内 设有移动杆(3)的卡位装置， 所述箱体(1)内左侧设有控制孔(29)， 所述控制孔(29)内固定 连接设有轴承(30)， 所述轴承(30)内固定套设有控制杆(18)， 所述控制杆(18)贯穿于轴承 (30)和固定孔设置， 所述控制杆(18)位于箱体(1)内固定连接设有控制板(19)， 所述控制板 (19)的右侧设有滑槽(20)， 所述滑槽(20)内滑动连接设有两个滑杆(21)， 两个所述滑杆 (21)贯穿于滑槽(20)设置， 两个所述滑杆(21)位于滑槽(20)外侧固定连接设有夹杆(22)， 所述夹杆(22)之间通过第三弹簧(23)连接设置， 所述控制杆(18)位于箱体(1)外侧固定连 接设有转动板(24)， 所述控制杆(18)上滑动套设有移动环(31)， 所述移动环(31)位于箱体 (1)和转动板(24)之间设置， 所述移动环(31)通过第五弹簧(32)和转动板(24)连接设置， 所 述移动环(31)侧壁对称设有多个通孔(33)， 所述箱体(1)外侧固定连接设有两个固定杆 (34)， 两个所述固定杆(34)位于控制孔(29)的两侧设置， 且两个所述固定杆(34)贯穿于通 孔(33)设置， 所述箱体(1)内设有激光加工 头(4)的位置限制装置 。 2.根据权利要求1所述的飞秒激光提高涡轮叶片榫头微动磨损性能的装置， 其特征在 于， 所述卡位装置包括在移动孔(2)内对称设置的多个卡槽(5)， 所述移动杆(3)内设有空腔 (6)， 所述空腔(6)内对称滑动连接设有两个卡板(7)， 两个所述卡板(7)之间通过第一弹簧 (10)连接设置， 两个所述卡板(7)远离对 方的一侧固定连接设有卡杆(8)， 所述卡杆(8)贯穿 于空腔(6)和卡槽(5)匹配对应设置， 两个所述卡板(7)远离对方的一侧还固定连接设有按 压板(9)， 所述按压 板(9)贯穿于空腔(6)设置 。 3.根据权利要求1所述的飞秒激光提高涡轮叶片榫头微动磨损性能的装置， 其特征在 于， 所述位置限制装置包括在箱体(1)内设置接触板(16)， 所述接触板(16)位于夹杆(22)的 下侧设置， 且 所述接触板(16)和激光加工头(4)对应 设置， 所述接触板(16)的下侧固定连接 设有第二弹簧(17)， 所述第二弹簧(17)的另一侧和箱体(1)固定连接设置， 所述接触板(16) 的右侧固定连接设有接触杆(15)， 所述接触杆(15)的上右侧固定连接设有第二齿条(14)， 所述箱体(1)内转动连接设有转动杆(12)， 所述转动杆(12)贯穿于箱体(1)设置， 所述转动 杆(12)位于箱体(1)内固定套设有齿轮(13)， 所述齿轮(13)和第二齿条(14)啮合匹配连接 设置， 所述激光加工头(4)下侧设有 连接槽(25)， 所述连接槽(25)内滑动连接 设有第一齿条 (11)， 所述第一齿条(11)贯穿于连接槽(25)设置， 所述第一齿条(11)位于齿轮(13)的右侧 和齿轮(13)啮合连接设置， 所述第一齿条(11)位于连接槽(25)内固定连接设有第四弹簧 (26)， 所述第四弹簧(26)的另一侧 和连接槽(25)固定连接设置 。 4.根据权利要求3所述的飞秒激光提高涡轮叶片榫头微动磨损性能的装置， 其特征在 于， 所述箱体(1)内侧壁对称设有两个限位槽(27)， 两个所述限位槽(27)内滑动连接设有限 位杆(28)， 所述限位杆(28)贯 穿于限位槽(27)和接触板(16)固定连接设置 。 5.根据权利要求1所述的飞秒激光提高涡轮叶片榫头微动磨损性能的装置， 其特征在 于， 两个所述夹杆(2 2)外侧固定套设有橡胶套。 6.根据权利要求1所述的飞秒激光提高涡轮叶片榫头微动磨损性能的装置， 其特征在 于， 所述激光加工头包括三 维扫描振镜、 视觉成像模块和激光焦点位置标定模块， 所述三 维 扫描振镜包括激光发射器(40)， 所述激光发射器(40)的右侧设有动态聚焦控制单元(35)，权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115091026 A 2所述动态聚焦 控制单元(35)的右侧设有相机适配器(36)， 所述相机适配器(36)的右侧设有 摆动电机(37)， 所述摆动电机(37)的两端 固定连接设有X轴发射器(38)和Y轴反射器(39)， 所述X轴发射器(38)和Y轴反射器(39)与相机适配器(36)匹配 设置， 所述摆动电机(37)的下 侧设有场镜(41)， 所述场镜(41)和X轴发射器(38)与Y轴反射器(39)匹配对应设置， 所述视 觉成像模块包括CMOS相机(42)， 所述CMOS相机(42)的下侧设有物方远心境头(43)， 所述物 方远心境头(43)下侧设有带通滤光片(44)， 所述带通滤光片(44)的下侧设有二向色镜 (45)， 所述二向色镜(45)的下侧设有环形光源(46)， 所述激光焦点位置标定模块包括发生 器(47)， 所述发生器(47)的下侧设有透镜(48)， 所述透镜(48)的下侧设有第一平面镜(49)， 所述第一平 面镜(49)的侧壁设有多个凸透镜(51)和多个第二平 面镜(52)， 多个所述凸透镜 (51)和第二平 面镜(52)两两一组匹配 设置， 所述第二平 面镜(52)的斜上侧设有光学探测器 (52)。 7.飞秒激光 提高涡轮叶片榫头微动磨损性能的方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 首先向靠近对方的方向按压两个按压板(9)， 两个按压板(9)带动卡板(7)向靠近对 方的方向移动， 卡板(7)压缩第一 弹簧(10)的同时， 带动卡板(7)向靠近对方的方向移动， 直 到卡杆(8)从卡槽(5)内移出为止， 逆时针转动转动 杆(12)， 转动 杆(12)通过齿轮(13)带动 第一齿条(11)和第二齿条(14)向远离对 方的方向移动， 第一齿条(11)通过第四弹簧(26)带 动激光加工头(4)以及移动杆(3)整体向上移动， 第二齿条(14)通过接触杆(15)带动接触板 (16)向下移动， 接触板(16)压缩第二弹簧(17)， 直到接触板(16)和激光加工头(4)之间的距 离满足工作需要为止 。 S2、 向靠近对方的方向移动两个夹杆(22)， 两个夹杆(22)压缩第三弹簧(23)， 将需要进 行处理的涡轮叶片榫头套在两个夹杆(22)外侧， 松开夹杆(22)， 在第三弹簧(23)的作用下， 两个夹杆(2 2)向远离对方的方向移动， 进 而将需要 进行处理的涡轮叶片榫头 夹住。 S3、 松开转动杆(12)， 在第二弹簧(17)的作用下， 接触板(16)向上移动， 直到和涡轮叶 片榫头相接触为止， 在此过程中， 接触板(16)带动接触杆(15)向上移动， 接触杆(15)通过第 二齿条(14)、 齿轮(13)和第一齿条(11)相配合， 使激光加工头(4)向下移动， 稍微向下移动 移动杆(3)， 移动杆(3)带动激光加工头(4)向下移动， 直到激光加工头(4)的位置满足工作 需要为止， 此时第二弹簧(17)、 第四弹簧(26)均处于被压缩的状态。 S4、 松开按压板(9)， 在第一弹簧(10)的作用下， 卡板(7)向远离对方的方向移动， 卡板 (7)带动卡杆(8)向远离对方的方向移动， 卡杆(8)进入相应的卡槽(5)， 进而完成整体的连 接操作。 S5、 握住转动板(24)和