激光去重裝置及其方法
【專利摘要】一種激光去重裝置及其方法，該激光去重裝置采取倒裝工藝，包括激光器，激光器光束水平出射；一傾斜放置的平面反射鏡，改變激光器發(fā)出的激光的傳播方向；一圓筒結構，內(nèi)部放置一聚焦鏡和一保護鏡片；圓筒結構的側(cè)邊設置一進氣口，由壓縮氣瓶提供氣體給進氣口；圓筒結構的出光口處安裝一細嘴作為噴嘴，實現(xiàn)輔助吹起飛濺物的作用；在去重表面附近設置吸氣口，由吸氣裝置提供動力，將飛濺物吸走。使旋轉(zhuǎn)部件傾斜放置，使需要去重的表面傾斜45度向下，激光器出射光束經(jīng)過傾斜放置的平面反射鏡后與需要去重的表面垂直，再通過聚焦鏡將激光光束聚焦在需要去重的表面上。聚焦鏡下方的保護鏡片，其作用是防止飛濺物損壞聚焦鏡。
【專利說明】激光去重裝置及其方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于激光去重【技術領域】，涉及一種激光去重裝置及其方法，尤其適用于高精度，結構特殊，體積小的旋轉(zhuǎn)部件的去重。

【背景技術】
[0002]高速旋轉(zhuǎn)運動的部件中，當慣性軸與旋轉(zhuǎn)軸不重合時，旋轉(zhuǎn)運動不平衡，旋轉(zhuǎn)部件在運動過程中就會產(chǎn)生振動，磨損，雜音等一系列影響使用和壽命的現(xiàn)象，因此需要動平衡。為了達到動平衡的目的，常規(guī)方法需要將旋轉(zhuǎn)部件裝夾好，使其轉(zhuǎn)動，測量出其不平衡的位置和大小，然后取下旋轉(zhuǎn)部件，去重，再進行裝夾測量，往往需要重復以上步驟好幾次才能達標。激光去重是通過將高能量的激光光束聚焦在需要去重的位置，屬于非接觸式去重，因而可以實現(xiàn)測量后在線去重，即不需要重復裝夾。能夠大大提高生產(chǎn)效率。
[0003]激光去重實現(xiàn)動平衡適應性強，不僅適用于普通的機電陀螺，更適用于一些不容易加工或者加工精度要求較高的陀螺，比如有些行業(yè)需要用到液浮或者氣浮陀螺，微型的陀螺轉(zhuǎn)子，航空儀表中精度要求高的旋轉(zhuǎn)部件。
[0004]常規(guī)的激光去重實現(xiàn)方案，由于聚焦的高能量激光作用在旋轉(zhuǎn)部件表面，使表面材料熔融，甚至氣化。氣化噴出的材料，一方面會經(jīng)過激光光路，影響激光對材料的作用，另一方面飛濺而出的材料冷卻后附著在材料表面，形成毛刺。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決常規(guī)激光去重動平衡方案中的飛濺附著而形成的毛刺現(xiàn)象，本發(fā)明提出了激光去重裝置及其方法，不僅可以使飛濺由于重力的原因自然降落，而且通過輔助吹氣和吸氣裝置和方法更進一步減少飛濺，甚至完全消除飛濺，達到無毛刺現(xiàn)象。
[0006]本發(fā)明的目的通過以下技術方案來實現(xiàn):
[0007]一種激光去重裝置，包括激光器，激光器光束水平出射；一傾斜放置的平面反射鏡，改變激光器發(fā)出的激光的傳播方向；一圓筒結構，內(nèi)部放置一聚焦鏡和一保護鏡片；圓筒結構的側(cè)邊設置一進氣口，由壓縮氣瓶提供氣體給進氣口 ；圓筒結構的出光口處安裝一細嘴作為噴嘴；傾斜放置的需要去重的旋轉(zhuǎn)部件旁邊設置一吸氣口，由吸氣裝置提供動力，將飛濺物吸走。
[0008]一種激光去重方法，一種激光倒裝方法，使旋轉(zhuǎn)部件傾斜放置，使需要去重的表面傾斜45度向下，激光器光束水平出射，經(jīng)過一片傾斜放置的平面反射鏡使激光光束與需要去重的表面垂直，再通過聚焦鏡將激光光束聚焦在需要去重的表面上。將聚焦鏡和保護鏡片安裝在圓筒結構內(nèi)，打開壓縮氣瓶，使輔助氣體從圓筒結構的側(cè)邊進氣口進入，從噴嘴噴射出來，實現(xiàn)輔助吹起飛濺物的作用。聚焦鏡下方的保護鏡片，其作用是防止飛濺物損壞聚焦鏡。吸氣裝置提供動力給吸氣口，將噴射而出的飛濺物吸走。
[0009]一種激光去重裝置，包括激光器；一傾斜放置的平面反射鏡，改變激光器發(fā)出的激光的傳播方向；一二維振鏡，內(nèi)含X軸和Y軸偏轉(zhuǎn)，可以在一定幅面內(nèi)實現(xiàn)去重；一場鏡，使激光器出射的激光聚焦后作用在需要去重的旋轉(zhuǎn)部件上；一旁軸吹氣口，由壓縮氣瓶提供氣體；一吸氣口，由吸氣裝置提供動力，吸走飛濺物。
[0010]一種激光去重方法，一種激光倒裝方法，使旋轉(zhuǎn)部件傾斜放置，使需要去重的表面傾斜45度向下，激光器光束水平出射，經(jīng)過一片傾斜放置的平面反射鏡使激光光束與需要去重的表面垂直。然后使激光光束進入二維振鏡系統(tǒng)，實現(xiàn)在一定幅面內(nèi)激光去重。振鏡系統(tǒng)后裝有場鏡，實現(xiàn)聚焦作用。由于通過二維振鏡中X軸和Y軸的偏轉(zhuǎn)，能在一定幅面內(nèi)改變聚焦點，即在一定幅面內(nèi)實現(xiàn)激光去重。因此圓筒結構不再適用，在去重表面附近設置旁軸吹氣口，打開壓縮氣瓶，使輔助氣體從旁軸吹氣口噴射出來，實現(xiàn)輔助吹起飛濺物的作用。在去重表面附近設置吸氣口，由吸氣裝置提供動力，將飛濺物吸走。
[0011]本發(fā)明的激光去重裝置及其方法中，可以根據(jù)被去重材料的不同來選擇不同激光器。通過調(diào)整激光器的能量，脈寬等使被去重材料的液態(tài)和氣態(tài)比例達到最佳，飛濺最少。
[0012]本發(fā)明的激光去重裝置及其方法中，旋轉(zhuǎn)部件的需要去重的表面傾斜45度向下放置，由于重力的作用，噴出的液態(tài)飛濺會向下降落，有效減少附著在去重表面的殘留。
[0013]本發(fā)明的激光去重裝置及其方法中，有輔助吹氣功能，將激光作用而噴出的液態(tài)飛濺吹起，同時壓縮氣體有降溫的作用，使液態(tài)熔融飛濺及早冷卻，不易附著在去重表面上。壓縮氣體可以使用壓縮空氣或者壓縮氮氣，壓縮氮氣的降溫效果更好。
[0014]本發(fā)明的激光去重裝置及其方法中，有輔助吸氣功能，在去重過程中產(chǎn)生的飛濺，一方面由于重力原因下降，另一方面通過吸氣裝置，將飛濺物吸走，更進一步的減少飛濺和殘留。
[0015]本發(fā)明的激光去重裝置及其方法中，當不使用聚焦鏡片，而是使用二維振鏡和場鏡時，則可以實現(xiàn)一定幅面范圍的去重，而不需要改變被去重旋轉(zhuǎn)部件的位置，大大提高生產(chǎn)效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明中激光去重裝置的結構圖；
[0017]圖2為使用二維振鏡和場鏡替代聚焦鏡的激光去重裝置的結構圖；
[0018]圖中各標記的含義如下:
[0019]1:激光器；
[0020]2:反射鏡；
[0021]3:圓筒結構；
[0022]4:聚焦鏡；
[0023]5:保護鏡片；
[0024]6:進氣口；
[0025]7:壓縮氣瓶；
[0026]8:噴嘴；
[0027]9:吸氣口；
[0028]10:吸氣裝置；
[0029]11:旋轉(zhuǎn)部件；
[0030]12:飛濺物；
[0031]13:需要去重的表面；
[0032]14: 二維振鏡；
[0033]15:二維振鏡中的X軸；
[0034]16:二維振鏡中的Y軸；
[0035]17:場鏡；
[0036]18:旁軸吹氣口；

【具體實施方式】
[0037]下面結合附圖對本發(fā)明做詳細描述:
[0038]圖1表明本發(fā)明所述的激光去重裝置的示意圖。激光去重裝置組成如下:激光器1，用于發(fā)射具有高能量的脈沖激光；反射鏡2，改變激光的傳輸方向；圓筒結構3，其內(nèi)裝有聚焦鏡4和保護鏡片5 ;圓筒結構3的側(cè)邊有一個進氣口 6，壓縮氣瓶7中的壓縮氣體通過進氣口 6，進入圓筒結構3，從噴嘴8中噴出，實現(xiàn)輔助吹氣和降溫的作用。吸氣口 9，由吸氣裝置10提供吸附力，通過吸氣口 9吸附激光作用在旋轉(zhuǎn)部件11上所產(chǎn)生的飛濺物12。旋轉(zhuǎn)部件11為需要去重的零配件。
[0039]需要去重的旋轉(zhuǎn)部件11傾斜45度放置，保持需要去重的表面13傾斜向下。激光器I發(fā)出的激光水平傳播，通過反射鏡2后垂直于需要去重的表面13，通過聚焦鏡4后聚焦在需要去重的表面13上，由于激光的加熱作用，使材料熔融和氣化。氣體噴射而出，使熔融物形成飛濺物12。通過調(diào)整激光器I的能量和脈寬來保證去重量。保護鏡片5為了防止部分飛濺物12從噴嘴8進入圓筒結構3內(nèi)，而損壞聚焦鏡4。打開壓縮氣瓶7，壓縮氣體通過進氣口 6進入圓筒結構3，通過噴嘴8噴出，將飛濺物吹散，并降溫，降溫后的熔融物不易附著在去重表面13上。
[0040]需要去重的表面13傾斜向下放置，由于重力的作用，飛濺會向下落，進一步減少飛濺殘留。吸氣裝置11將飛濺物12從吸氣口 9吸走。由此保證去重表面13沒有飛濺殘留形成的毛刺。
[0041]圖2是將上述方案中的聚焦鏡4更換為二維振鏡14和場鏡17的結構。激光器I發(fā)出的激光經(jīng)過反射鏡2反射后，傳播方向垂直于二維振鏡14入光口。當二維振鏡14系統(tǒng)位于原點時，從二維振鏡14出射的激光傳播方向垂直于需要去重的表面13。光束進入二維振鏡14后，通過二維振鏡14的X軸15和Y軸16的偏轉(zhuǎn)運動可以實現(xiàn)在一定幅面內(nèi)改變聚焦點位置的作用。由于此時激光光束會有偏轉(zhuǎn)角度，圓筒結構3不再適用。因此加入旁軸吹氣口 18。當激光作用在需去重表面13上時，噴出的飛濺物12由于自重向下掉落，在輔助氣體的作用下，吹起飛濺物12并對其進行降溫。飛濺12遠離去重表面13，且冷卻凝固后不易附著在表面上。吸氣裝置10通過吸氣口 9進一步的將飛濺物12吸走，來保證去重表面13上沒有飛濺物所形成的毛刺。
[0042]需要強調(diào)的是，這種去重裝置和方法并未做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)進行的簡單修改，等同變化和修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術方案的范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種激光去重裝置，其包括激光器，反射鏡，聚焦鏡，保護鏡片，圓筒結構，噴嘴，輔助吹氣裝置，輔助吸氣裝置和需要去重的旋轉(zhuǎn)部件。
2.如權利要求1所述的激光去重裝置，所述需要去重的旋轉(zhuǎn)部件傾斜45度放置，需要去重的表面傾斜向下。激光器發(fā)出的激光經(jīng)過反射鏡后傳播方向垂直于需要去重的表面。
3.如權利要求1所述的激光去重裝置，所述的聚焦鏡和保護鏡片安裝在圓筒結構里面。
4.如權利要求1所述的激光去重裝置，在圓筒結構上放置一進氣口，實現(xiàn)激光去重裝置的輔助吹氣作用。在圓筒的側(cè)面放置一吸氣口，實現(xiàn)激光去重裝置的輔助吸氣左右。
5.一種激光去重裝置，其包括激光器，反射鏡，二維振鏡，場鏡，旁軸吹氣裝置，輔助吸氣裝置和需要去重的旋轉(zhuǎn)部件。
6.如權利5要求所述的激光去重裝置，所述需要去重的旋轉(zhuǎn)部件傾斜45度放置，需要去重的表面傾斜向下。激光器發(fā)出的激光經(jīng)過反射鏡后，傳播方向垂直于振鏡入光口。當二維振鏡系統(tǒng)位于原點時，從振鏡出射的激光傳播方向垂直于需要去重的表面。
7.如權利要求5所述的激光去重裝置，在圓筒結構的側(cè)邊放置一進氣口，實現(xiàn)激光去重裝置的旁軸吹氣作用。在圓筒的側(cè)面放置一吸氣口，實現(xiàn)激光去重裝置的輔助吸氣作用。
【文檔編號】B23K26/142GK104493363SQ201510042200
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月28日 優(yōu)先權日:2015年1月28日
【發(fā)明者】李紀東, 楊順凱, 李俊 申請人:北京萬恒鐳特機電設備有限公司