專利名稱：具有飛行時(shí)間監(jiān)視的激光沖擊噴丸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及激光沖擊噴丸，并且更具體來(lái)說(shuō)涉及一種通過(guò)監(jiān)視沖擊波的飛行時(shí)間來(lái)監(jiān)視沖擊噴丸過(guò)程的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
激光沖擊噴丸或者激光沖擊處理(LSP)是沖擊波撞擊在部件的表面上、并在該部件的外層產(chǎn)生壓縮殘余應(yīng)力區(qū)域的過(guò)程。人們已經(jīng)十分熟悉，在周期性的疲勞破壞方面，處理部件外層的壓縮殘余應(yīng)力增加了被處理部件的使用壽命?？梢岳斫?，該部件抵抗疲勞破壞的能力部分依賴于沖擊波與該部件的耦合質(zhì)量。即，如果沖擊波沒(méi)有適當(dāng)?shù)伛詈系皆摬考谋砻?，結(jié)果噴丸過(guò)程中噴丸的質(zhì)量就會(huì)受到不利影響。
在激光沖擊噴丸過(guò)程中，激光發(fā)生器產(chǎn)生直接朝向所要處理的部件的激光束。優(yōu)選地，為了改善該激光束能量與所處理部件的耦合，在該部件和該激光發(fā)生器之間布置有吸收層和約束層。通常，該吸收層和該約束層位于該部件的附近。激光束能夠穿過(guò)通常為水的約束層，并撞擊在該吸收層上。吸收層通常由薄涂層帶、涂料、墨水或者金屬薄片組成，并通常直接施加于所處理的部件上或者保持在與之非常接近的附近位置。該約束層通常位于該吸收層附近，在該吸收層和該激光發(fā)生器之間。激光束與該吸收層的相互作用產(chǎn)生該吸收層的熔化(ablation)，最終產(chǎn)生從吸收層/約束層介面延伸的沖擊波。該約束層保證初始的沖擊波的大部分直接朝向所處理的部件，并因此加強(qiáng)由激光能量產(chǎn)生的沖擊波與該部件的耦合。
激光沖擊噴丸的當(dāng)前做法要求大量的破壞性試驗(yàn)來(lái)確保所處理的部件達(dá)到希望的處理效果。即，當(dāng)要處理幾個(gè)部件時(shí)，所處理過(guò)的全部部件中的少數(shù)測(cè)試失敗，才確保剩余部件的質(zhì)量。這種類型的破壞性測(cè)試常常耗時(shí)，并且實(shí)施和執(zhí)行起來(lái)的花費(fèi)也很大。此外，這種失敗檢測(cè)并未提供所處理部件的實(shí)時(shí)的、個(gè)體單獨(dú)(peen quality)的指示。在任何測(cè)試之前，測(cè)試失敗的部件都被完全處理。后續(xù)部件的處理則必須延緩，以使時(shí)間允許對(duì)該部件進(jìn)行失敗測(cè)試，否則可能繼續(xù)產(chǎn)生不滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的部件。延緩該處理過(guò)程和/或產(chǎn)生不滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的后續(xù)部件對(duì)整個(gè)過(guò)程的效率都有不利影響。
其他的系統(tǒng)和過(guò)程試圖通過(guò)實(shí)時(shí)的樣品部件處理來(lái)提高處理的效率。即，這些系統(tǒng)處理遠(yuǎn)遠(yuǎn)較少的部件或者樣板，并通過(guò)該樣板的測(cè)試來(lái)確定耦合的質(zhì)量。雖然這些方法改善了質(zhì)量控制的實(shí)時(shí)性方面，但是，它們也必須將測(cè)試樣板的質(zhì)量耦合與所處理的實(shí)際部件的耦合關(guān)聯(lián)起來(lái)。當(dāng)獲得的數(shù)據(jù)與所處理的實(shí)際部件無(wú)關(guān)聯(lián)時(shí)，這種測(cè)試可能引起失實(shí)的數(shù)據(jù)特性和關(guān)聯(lián)。還有其他系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量被處理部件的特性、例如表面硬度值、噴丸深度和形狀數(shù)據(jù)來(lái)非破壞性地測(cè)試耦合質(zhì)量。這些方法不能解決耦合質(zhì)量中的實(shí)時(shí)變化的問(wèn)題，并且僅分析許多噴丸點(diǎn)的很少一部分。再有其他系統(tǒng)，監(jiān)視部件處理過(guò)程中獲得的參數(shù)和數(shù)據(jù)，選擇一組部件進(jìn)行破壞性的測(cè)試，并將在處理過(guò)程中獲得的大量數(shù)據(jù)與破壞性地測(cè)試部件的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。雖然這種方法允許對(duì)一組被處理部件中的每個(gè)部件進(jìn)行質(zhì)量比較，但是這種過(guò)程仍需要對(duì)一組選定的部件進(jìn)行破壞性測(cè)試以獲得該控制質(zhì)量的數(shù)據(jù)。
因此，需要設(shè)計(jì)一種能夠?qū)娡柽^(guò)程執(zhí)行實(shí)時(shí)、非破壞性的質(zhì)量監(jiān)視的激光沖擊噴丸系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供解決前面所述的問(wèn)題的一種能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)視激光沖擊噴丸過(guò)程的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括配置成將激光束朝向待處理部件的激光發(fā)生器?？刂破髋c激光發(fā)生器連接，并控制其操作。傳感器與該控制器連接，并且配置成檢測(cè)工件附近激光沖擊事件的發(fā)生。該控制器確定由該激光沖擊事件產(chǎn)生的殘余能量從工件到傳感器的飛行時(shí)間，并利用該殘余能量的飛行時(shí)間來(lái)確定噴丸質(zhì)量。
因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，控制器包括輸入和處理器。該輸入配置成從轉(zhuǎn)換器接收指示工件上的激光沖擊事件的信號(hào)。該處理器與該輸入連接，并配置成確定與該激光沖擊事件相關(guān)的能量從該工件到該轉(zhuǎn)換器的傳播時(shí)間，并根據(jù)該傳播時(shí)間輸出噴丸質(zhì)量的確定結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，激光沖擊噴丸系統(tǒng)包括激光源、傳感器和控制器。該激光源構(gòu)造成將激光束發(fā)射到工件，該傳感器朝向該工件以檢測(cè)此處沖擊事件的發(fā)生。該控制器與該激光源和該傳感器相連，并配置成從該激光源接收第一信號(hào)并從該傳感器接收第二信號(hào)，根據(jù)第一信號(hào)和第二信號(hào)確定飛行時(shí)間值，并根據(jù)飛行時(shí)間值確定噴丸質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，公開(kāi)一種監(jiān)視激光沖擊噴丸過(guò)程的方法，該方法包括檢測(cè)從激光源到工件用于啟動(dòng)噴丸事件的激光束的發(fā)射，檢測(cè)與沖擊波的生成相關(guān)的殘余能量，該沖擊波由該激光束在吸收層上撞擊而生成，以及確定殘余能量的生成和殘余能量的檢測(cè)之間的持續(xù)時(shí)間。然后可根據(jù)確定的持續(xù)時(shí)間得到噴丸質(zhì)量。
通過(guò)下面的詳細(xì)描述和附圖，本發(fā)明的其他許多特征、目的和優(yōu)點(diǎn)會(huì)很明顯。


附圖所示的是目前構(gòu)想的用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式。
附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的激光噴丸系統(tǒng)。
圖2所示的是圖1的激光噴丸系統(tǒng)的控制過(guò)程。
圖3是各種具有不同能級(jí)的激光束的幾個(gè)殘余能量幅度和飛行時(shí)間的圖形比較。
具體實(shí)施例方式
圖1所示的是根據(jù)本發(fā)明的激光沖擊噴丸系統(tǒng)10。系統(tǒng)10包括與控制器16連接的激光源12和傳感器14、例如機(jī)載聲信號(hào)傳感器。激光源12優(yōu)選為高峰值功率Q-開(kāi)關(guān)激光源；但是，也可使用滿足本發(fā)明的其他激光源。信號(hào)調(diào)節(jié)器18布置在傳感器14和控制器16之間，并配置成從傳感器14接收輸入信號(hào)，以及將輸出信號(hào)(優(yōu)選為放大的輸出信號(hào))傳送到控制器16。
激光源12和傳感器14朝向工件20，比如風(fēng)扇、壓縮機(jī)或者渦輪機(jī)部件或者任一要執(zhí)行激光沖擊處理的部件。約束層22和吸收層24保持相對(duì)貼近于工件20。約束層22優(yōu)選地為水流，由箭頭23指示，其通過(guò)管嘴26對(duì)準(zhǔn)工件20，從而在激光源12和吸收層24之間保持有相對(duì)薄的水層。吸收層24(優(yōu)選為薄的涂料、帶、墨水或者金屬薄片層)保持在約束層22和工件20之間。
在系統(tǒng)10操作的過(guò)程中，激光源12發(fā)射朝向工件20的激光束，由箭頭28指示。優(yōu)選地，激光束28具有1-50焦耳、脈沖持續(xù)時(shí)間大約為20納秒的能量信號(hào)?？梢岳斫?，設(shè)想其他的激光束能量信號(hào)并可將其應(yīng)用于本發(fā)明，以從該激光沖擊過(guò)程中實(shí)現(xiàn)期望的噴丸。激光源12附接于激光固定裝置30，工件20附接于工件固定裝置32。固定裝置30、32的操作通常由機(jī)器人控制來(lái)執(zhí)行，這允許激光源12和工件20的精確移動(dòng)，以使激光束28精確地撞擊在吸收層24上。
當(dāng)需要噴丸時(shí)，激光束28穿過(guò)約束層22并撞擊在吸收層24上。激光束28在吸收層24上的撞擊生成沖擊波(未示出)，該沖擊波基本上從激光束28在吸收層24上的撞擊位置向外輻射狀地傳播。約束層22將最初離開(kāi)工件20的部分沖擊波的方向重新引導(dǎo)到工件20。這種約束改善了激光束28的能量與工件20的耦合。激光束28的能量與工件20的有效耦合保證了激光束28的大部分能量被用于工件20的噴丸處理。
一旦對(duì)與激光束28的撞擊相關(guān)的位置執(zhí)行噴丸處理后，由箭頭34指示的部分殘余能量從工件20輻射開(kāi)。傳感器14相對(duì)于工件20布置，以檢測(cè)殘余能量34?？梢岳斫?，傳感器14可以配置成檢測(cè)任何不同類型的殘余能量，包括聲音/沖擊波和/或光信號(hào)。優(yōu)選地，傳感器14配置成監(jiān)視與殘余能量34相關(guān)的機(jī)載聲信號(hào)。通過(guò)信號(hào)調(diào)節(jié)器18，傳感器14將表示殘余能量34的檢測(cè)的電信號(hào)傳送給由箭頭36指示的控制器16的第一輸入。
控制器16包括處理器38，處理器38從傳感器14接收第一輸入36和從激光源12接收由箭頭40指示的第二輸入。如圖2中所示，當(dāng)系統(tǒng)10初始化41時(shí)，將工件和激光源對(duì)齊42，以使激光源生成的激光束撞擊在工件上的期望的噴丸位置。生成44激光脈沖，該激光脈沖撞擊在該工件上，并產(chǎn)生沖擊波和與之相關(guān)的殘余能量。處理器獲得46與特定噴丸相關(guān)的沖擊事件數(shù)據(jù)，然后確定殘余能量從工件傳播到傳感器所需要的飛行時(shí)間(T.O.F)。根據(jù)從第一和第二信號(hào)得出的從工件到激光源的距離值、從工件到傳感器的距離值以及由激光源產(chǎn)生的激光束的能量值來(lái)計(jì)算給定的飛行時(shí)間值。
現(xiàn)在將對(duì)本發(fā)明背后的原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的說(shuō)明。與殘余能量相關(guān)的沖擊波的速度遠(yuǎn)比相對(duì)接近激光到工件上的入射點(diǎn)的空氣中的環(huán)境聲波速度高。而且，激光源的初始能級(jí)越高，由于噴丸事件而引起的初始沖擊波速度與空氣中的環(huán)境聲波速度之間的差就越大。因此，由噴丸事件而引起的從工件到傳感器上已知位置的沖擊波傳播時(shí)間，將隨著傳遞給噴丸過(guò)程的能量的增加而降低。傳遞給噴丸過(guò)程的能量、或者用于生成等離子(它是生成產(chǎn)生沖擊波的噴丸所必需的)的能量提供激光沖擊過(guò)程執(zhí)行得好壞的指示。確定殘余能量沖擊波的飛行時(shí)間提供激光沖擊過(guò)程和由此產(chǎn)生的噴丸質(zhì)量的實(shí)時(shí)指示。后面將結(jié)合圖3進(jìn)一步論述，殘余能量波的飛行時(shí)間提供激光能量與部件的接合質(zhì)量的指示，并且可以用于確定部件的實(shí)時(shí)處理過(guò)程中各個(gè)噴丸的質(zhì)量。
回過(guò)來(lái)參考圖2，將在48所確定的飛行時(shí)間與針對(duì)給定系統(tǒng)的期望飛行時(shí)間數(shù)據(jù)在50進(jìn)行比較，以確定該飛行時(shí)間是否可接受。即，可接受的飛行時(shí)間值將基于該噴丸系統(tǒng)的物理配置來(lái)確定，該噴丸系統(tǒng)的物理配置包括激光源提供的能量、激光源和工件之間的距離、以及工件與傳感器之間的距離。然后對(duì)于給定系統(tǒng)，在49執(zhí)行的比較是與固定值進(jìn)行的或者最少是與時(shí)間飛行值范圍進(jìn)行的。
如果在52確定的是不可接受的飛行時(shí)間，則啟動(dòng)可選的計(jì)數(shù)器54，以對(duì)該不可接受的飛行時(shí)間數(shù)據(jù)的出現(xiàn)次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。除了對(duì)不可接受的飛行時(shí)間事件出現(xiàn)的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)外，還可以提供可選的警告56，以允許有機(jī)會(huì)查找該不可接受的飛行時(shí)間事件的可修正原因。如果在58、60該部件已經(jīng)超過(guò)了不可接受的飛行時(shí)間事件的最大次數(shù)，其中60表示該部件已經(jīng)超過(guò)不可接受的噴丸事件的可承受標(biāo)準(zhǔn)，則在62拒絕該部件。拒絕該部件后，在64，允許操作員驗(yàn)證該拒絕的原因與噴丸過(guò)程無(wú)關(guān)，例如部件缺陷，或者糾正硬件配置/操作，比如修復(fù)部件/組件，以避免后續(xù)的不成功處理。一旦在62拒絕該部件，則還在66將它歸類為完成，從而避免進(jìn)一步處理已經(jīng)不可接受的部件。
如果在52得出不可接受的飛行時(shí)間，并且在58、60該計(jì)數(shù)器沒(méi)有超過(guò)最大計(jì)數(shù)58，則提供系統(tǒng)調(diào)整70，以試圖避免不可接受的飛行時(shí)間事件的重復(fù)。系統(tǒng)調(diào)整可包括，例如調(diào)整該激光的發(fā)射能量，將部件與該激光源對(duì)齊和/或約束層的方向和厚度。無(wú)論調(diào)整激光能量參數(shù)或者噴丸事件參數(shù)，參數(shù)的自動(dòng)調(diào)整均能使噴丸過(guò)程基于對(duì)不可接受的噴丸事件的可能原因的自動(dòng)糾正來(lái)繼續(xù)。
當(dāng)清除系統(tǒng)調(diào)整70時(shí)，在42重新對(duì)齊部件和激光源，以用于后續(xù)噴丸位置的處理。如果在50、72得到的飛行時(shí)間是可接受的，則在74檢查部件是否完成，以驗(yàn)證部件已經(jīng)過(guò)期望次數(shù)的噴丸事件。如果在74、66該部件經(jīng)過(guò)期望次數(shù)的噴丸事件，并且計(jì)數(shù)58沒(méi)有超過(guò)68，則該部件的質(zhì)量是可接受的，并且該部件的處理完成76。如果在74、78該部件未經(jīng)過(guò)期望次數(shù)的噴丸事件，則為后續(xù)的噴丸事件將該部件和激光源重新對(duì)齊，直到在66該部件的處理完成。這種系統(tǒng)提供對(duì)噴丸過(guò)程和與其相關(guān)部件的可重復(fù)的、正在進(jìn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)視、調(diào)整和處理。此外，通過(guò)監(jiān)視激光沖擊事件殘余能量的飛行時(shí)間，傳感器及其控制可以位于某種程度地遠(yuǎn)離激光沖擊事件的點(diǎn)的位置。傳感器14設(shè)在距離激光沖擊位置大約50mm的位置，優(yōu)選地設(shè)在距離該激光沖擊位置至少30mm的位置。這種方位減少由于傳感器與激光沖擊事件接近而引起的傳感器的應(yīng)力。此外，由于該飛行時(shí)間值的確定能夠基本上與該傳感器相對(duì)于該工件的始發(fā)距離和該傳感器相對(duì)于該激光沖擊位置的方位無(wú)關(guān)，于是能夠快速而有效率地使與殘余能量飛行時(shí)間成函數(shù)關(guān)系的噴丸質(zhì)量的確定適于特定生產(chǎn)環(huán)境。
如圖3所示，當(dāng)調(diào)整激光束的能級(jí)時(shí)，可以將殘余能量沖擊波的飛行時(shí)間值與激光產(chǎn)生的沖擊波的能量與工件的期望耦合相關(guān)的統(tǒng)計(jì)值比較。這種關(guān)聯(lián)提供如殘余能量信號(hào)的飛行時(shí)間值確定的已經(jīng)產(chǎn)生可接受的噴丸的指示。圖3中的曲線A表示撞擊在工件上的每個(gè)脈沖激光束的能量為1.27焦耳。激光束撞擊在工件上后，確定大約為658.5微秒的飛行時(shí)間，且具有大約-112毫伏的特征幅度。當(dāng)激光源的能級(jí)增加到每個(gè)脈沖2.03焦耳時(shí)，如曲線B所示，從激光沖擊事件中可感受到更快并且更高幅度的信號(hào)。即，大約641微秒的激光沖擊事件的飛行時(shí)間與大約-180毫伏的幅度相關(guān)。如曲線C所示，當(dāng)激光束的能量增加到每個(gè)脈沖3.15焦耳時(shí)，識(shí)別出623.1微秒的飛行時(shí)間值，且具有-280毫伏的幅度。可以理解，這些能級(jí)僅僅是一種示例，并且可利用其他的激光源能級(jí)來(lái)產(chǎn)生噴丸事件。
如前面結(jié)合附圖2所論述的，當(dāng)激光束的能量與該部件耦合的質(zhì)量增加時(shí)，殘余能量或者沖擊波從沖擊位置傳播到傳感器14所需要的時(shí)間減小。即，更多的激光脈沖能量已耦合到用于在部件中產(chǎn)生噴丸的沖擊波中。有幾個(gè)事件在不改變脈沖能量的情況下可能將激光脈沖能量與沖擊波的耦合效率降低。這些事件包括，例如，損壞的光束傳輸光學(xué)元件、光束傳輸路徑的阻擋物、和/或約束層的間斷/中斷。再參考圖3，與曲線A-C指示的可比較受驅(qū)動(dòng)激光脈沖相比具有向右偏移的檢測(cè)幅度的特定噴丸脈沖，表示與那個(gè)特定脈沖的殘余能量到達(dá)該傳感器的優(yōu)選時(shí)間相比，它需要花費(fèi)更多的時(shí)間。即，該殘余能量比期望的飛行時(shí)間傳播得更慢，表示出現(xiàn)了不充分的耦合，并且因此產(chǎn)生了不滿意的噴丸?？梢岳斫?，存在與相應(yīng)激光能級(jí)上處理的相應(yīng)部件相關(guān)的飛行時(shí)間容許范圍，其中在該控制范圍內(nèi)的任一飛行時(shí)間值都表示產(chǎn)生了可接受的噴丸。同樣地，對(duì)于包括許多噴丸的部件，可以有一個(gè)控制容限來(lái)限定容許的不滿意的噴丸事件的數(shù)量。這種控制容限允許處理該部件，直到產(chǎn)生不可接受的噴丸數(shù)，并且此時(shí)可以拒絕該部件。這種系統(tǒng)允許多個(gè)部件的反復(fù)處理、噴丸系統(tǒng)的即時(shí)控制和調(diào)整、實(shí)時(shí)個(gè)體噴丸的質(zhì)量監(jiān)視和被處理部件的非破壞性質(zhì)量控制。
因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，控制器包括輸入和處理器。該輸入配置成從轉(zhuǎn)換器接收信號(hào)，該信號(hào)表示工件處的激光沖擊事件。該處理器與該輸入連接，并配置成確定與激光沖擊事件相關(guān)的能量從工件到轉(zhuǎn)換器的傳播時(shí)間，以及根據(jù)傳播時(shí)間輸出噴丸質(zhì)量的確定結(jié)果。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例包括激光沖擊噴丸系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有激光源、傳感器和控制器。該激光源構(gòu)造成將激光束發(fā)射到工件處，該傳感器朝向工件以檢測(cè)此處的沖擊事件的生成。該控制器與激光源和傳感器連接，并配置成從激光源接收第一信號(hào)和從傳感器接收第二信號(hào)。該控制器還配置成根據(jù)第一和第二信號(hào)確定飛行時(shí)間值，并根據(jù)該飛行時(shí)間值確定噴丸質(zhì)量。
本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例包括監(jiān)視激光噴丸處理的方法，該方法檢測(cè)從激光源到工件用于啟動(dòng)噴丸事件的激光束的發(fā)射，檢測(cè)與沖擊波的生成相關(guān)的殘余能量，該沖擊波由該激光束在吸收層上撞擊而生成，以及確定殘余能量的生成和殘余能量的檢測(cè)之間的持續(xù)時(shí)間，然后可根據(jù)確定的持續(xù)時(shí)間得到噴丸質(zhì)量。
本發(fā)明是根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例來(lái)描述的，并認(rèn)識(shí)到除了明確聲明的那些外，等效物、備選和修改均是可能的且屬于所附的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
激光源(12)構(gòu)造成向?qū)⒓す馐l(fā)射到工件(20)處。
權(quán)利要求
1.一種激光沖擊噴丸系統(tǒng)(10)，包括傳感器(14)，朝向工件(20)以檢測(cè)沖擊事件；以及控制器(16)，與所述激光源(12)和所述傳感器(14)連接，所述控制器(16)配置成(A)從所述激光源(12)接收第一信號(hào)(40)并從所述傳感器(14)接收第二信號(hào)(36)；(B)根據(jù)所述第一信號(hào)(40)和所述第二信號(hào)(36)確定飛行時(shí)間值(48)；以及(C)根據(jù)所述飛行時(shí)間值確定噴丸的質(zhì)量(72)。
2.如權(quán)利要求1所述的激光沖擊噴丸系統(tǒng)(10)，還包括設(shè)在所述傳感器(14)和所述控制器(16)之間并配置成調(diào)節(jié)從所述傳感器(14)接收的信號(hào)的放大器(18)。
3.如權(quán)利要求1所述的激光沖擊噴丸系統(tǒng)(10)，還包括設(shè)在所述傳感器(14)和所述控制器(16)之間并配置成調(diào)節(jié)從所述傳感器(14)接收的信號(hào)的濾波器。
4.如權(quán)利要求1所述的激光沖擊噴丸系統(tǒng)(10)，其特征在于，在所述系統(tǒng)(10)的實(shí)時(shí)操作過(guò)程中確定噴丸的質(zhì)量。
5.如權(quán)利要求1所述的激光沖擊噴丸系統(tǒng)(10)，還包括配置成將噴丸質(zhì)量與許多噴丸的平均噴丸和許多部件的一個(gè)部件相關(guān)聯(lián)的電子數(shù)據(jù)庫(kù)。
6.如權(quán)利要求1所述的激光沖擊噴丸系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述控制器(16)構(gòu)造成當(dāng)確定的噴丸質(zhì)量超過(guò)閾值時(shí)生成警告(56)。
7.如權(quán)利要求6所述的激光沖擊噴丸系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述控制器(16)配置成在生成警告(56)時(shí)暫停所述激光源(12)用于激光束(28)的后續(xù)發(fā)射的操作。
8.如權(quán)利要求1所述的激光沖擊噴丸系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述控制器(16)配置成控制定位系統(tǒng)(30，32)的操作，所述定位系統(tǒng)(30，32)構(gòu)造成將所述激光源(12)和所述工件(20)定向，以使所述激光束(28)在期望的位置處并以期望的傾角撞擊所述工件(20)。
9.如權(quán)利要求1所述的激光沖擊噴丸系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述傳感器(14)位于距離所述工件(20)至少30mm處。
10.如權(quán)利要求1所述的激光沖擊噴丸系統(tǒng)(10)，還包括配置成監(jiān)視不可接受的噴丸事件的數(shù)目的計(jì)數(shù)器(54)。
全文摘要
一種用于監(jiān)視激光沖擊噴丸過(guò)程的系統(tǒng)(10)和方法，包括與控制器(16)連接的傳感器(14)。該控制器(16)包括輸入(36，40)和處理器(38)。該輸入(36，40)與該傳感器(14)連接，以便接收表示工件(20)處的激光沖擊事件的信號(hào)。該處理器(38)與輸入(36，40)連接，并配置成確定與該激光沖擊事件相關(guān)的殘余能量從工件(20)到傳感器(14)的飛行時(shí)間(48)，并根據(jù)該殘余能量的飛行時(shí)間確定噴丸質(zhì)量。
文檔編號(hào)C21D1/09GK1974798SQ200610172919
公開(kāi)日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月30日
發(fā)明者J·B·小迪頓, F·H·阿扎德, M·N·阿澤爾, T·J·羅克斯特羅 申請(qǐng)人:通用電氣公司