一种基于激光冲击的金属薄板变形连接装置及其方法

摘要

本发明提供了一种基于激光冲击的金属薄板变形连接装置及其方法，该装置由激光发射系统、控制系统和变形连接系统组成；所述激光发射系统由脉冲激光器、反射镜、可调聚焦透镜、透镜支架、底座组成；所述控制系统由激光控制器、计算机、液压控制系统、三维移动平台控制器组成；所述变形连接系统由压边装置、工件系统、组合凹模、自动开关模装置、三维移动平台组成。本发明采用脉冲激光作为能量源，通过组合凹模实现了两层或多层、同种或异种金属薄板的变形连接，增大了金属薄板之间的卡结量，提高了连接强度；本发明中自动开关模装置实现了凹模的自动打开和闭合，提高了工作效率，在凹模闭合时，该装置有自锁功能，保证了变形连接的精度。

主权项

一种基于激光冲击的金属薄板变形连接装置，其特征在于，包括激光发射系统、控制系统和变形连接系统；所述激光发射系统由底座(1)、透镜支架(7)、脉冲激光器(10)、反射镜(9)、可调聚焦透镜(8)组成；透镜支架(7)固定在底座(1)上，可调聚焦透镜(8)安装在透镜支架(7)上并位于经反射镜(9)反射后的激光光路上；所述变形连接系统由三维移动平台(2)、自动开关模装置(3)、组合凹模(4)、工件系统(5)、压边装置(6)组成，三维移动平台(2)置于底座(1)上方；所述组合凹模(4)由左凹模(19)、载物台(20)、右凹模(21)组成；左凹模(19)、右凹模(21)并列相邻放置，左凹模(19)、右凹模(21)相邻的一侧上均具有一斜面，所述左凹模(19)、右凹模(21)的斜面上分别设有两条导轨，左凹模(19)、右凹模(21)的底面上分别设有一条导轨，所述左凹模(19)、右凹模(21)的相邻的一侧面上设有延伸至所述斜面的第一凹槽；载物台(20)上部的截面为等腰梯形或等腰三角形，所述等腰梯形或等腰三角形的腰上设有两条第二凹槽，所述左凹模(19)、右凹模(21)斜面上的导轨装配在所述载物台(20)上的第二凹槽内，所述载物台(20)的下表面加工有螺纹孔；所述自动开关模装置(3)由单杆双作用液压缸(22)和基座(23)组成；所述基座(23)的截面呈“几”字形状，通过螺栓紧固在三维移动平台(2)上，基座(23)的上表面中心处加工有一圆形通孔及一条贯通左右两侧的第三凹槽，所述左凹模(19)、右凹模(21)底面上的导轨装配在所述第三凹槽内；所述单杆双作用液压缸(22)位于基座(23)下部并固定在三维移动平台(2)上，单杆双作用液压缸(22)的活塞杆上加工有外螺纹，活塞杆穿过基座(23)上的圆形通孔与载物台(20)上的螺纹孔螺纹连接；所述工件系统(5)由从上到下依次排列的约束层(15)、吸收层(16)、第一待连接金属薄板(17)以及第二待连接金属薄板(18)组成；所述工件系统(5)放置在组合凹模(4)上、并通过压边装置(6)固定；所述控制系统由激光控制器(11)、计算机(12)、液压控制系统(13)、三维移动平台控制器(14)组成；所述激光控制器(11)、液压控制系统(13)及三维移动平台控制器(14)均与计算机(12)相连接；所述激光控制器(11)与脉冲激光器(10)相连接，用于控制脉冲激光器(10)的工作状态；三维移动平台控制器(14)与三维移动平台(2)相连，用于控制三维移动平台(2)的移动；所述液压控制系统(13)与单杆双作用液压缸(22)相连，用于控制单杆双作用液压缸(22)的伸缩。