1.一種焊接金屬板料激光噴丸校形尺寸精度在線控制的裝置,其包括計算機控制系統(tǒng)(1),激光器電源(2),高功率脈沖激光器(3),導(dǎo)光與光路調(diào)節(jié)系統(tǒng)(4),反射鏡組(5),透視鏡組(6),焊接件(7),夾具(8),機械手(9),動態(tài)光學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)(10),照明光源(11),測量相機(12),動態(tài)監(jiān)測控制系統(tǒng)(13),夾緊控制系統(tǒng)(14),約束層噴水系統(tǒng)(15),水層控制系統(tǒng)(16),能量吸收層(17),顯影劑(18);其特征在于,其中所述計算機控制系統(tǒng)(1)與所述激光器電源(2)、所述動態(tài)監(jiān)測控制系統(tǒng)(13)、所述夾緊控制系統(tǒng)(14)和所述水層控制系統(tǒng)(16)電氣連接;所述激光器電源(2)電氣連接所述高功率脈沖激光器(3);所述水層控制系統(tǒng)(16)電連接所述約束層噴水系統(tǒng)(15);所述夾緊控制系統(tǒng)(14)電連接所述機械手(9),所述機械手(9)連接固定所述夾具(8);所述動態(tài)監(jiān)測控制系統(tǒng)(13)電連接所述動態(tài)光學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)(10)。
2.一種焊接金屬板料激光噴丸校形尺寸精度在線控制的方法,其基于權(quán)利要求1所述的焊接金屬板料激光噴丸校形尺寸精度在線控制的裝置,其特征在于,所述方法的具體步驟為:
步驟1,在所述計算機控制系統(tǒng)(1)中將動態(tài)光學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)(10)測量得到的焊接件(7)的三維結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的三維CAD模型進行坐標(biāo)對齊,執(zhí)行對比分析,得到整個零件變形的可視化結(jié)果,確定需校形部位的變形量及校形路徑;
步驟2,建立激光噴丸校形強度與變形量之間的關(guān)系,得到激光噴丸校形強度與變形量之間對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)庫,計算機控制系統(tǒng)(1)根據(jù)需校形部位的變形量,利用插值的方法以及所述數(shù)據(jù)庫,確定需校形部位的激光噴丸校形強度;
步驟3,計算機控制系統(tǒng)(1)通過所述激光器電源控制所述高功率脈沖激光器(3),按確定好的激光噴丸校形強度和校形路徑對所述焊接件(7)需校形部位進行激光噴丸校形處理;
步驟4,通過動態(tài)光學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)(10)對激光噴丸校形檢驗,將實際測試結(jié)果與所述標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的三維CAD模型再次對比分析,如果分析結(jié)果超過預(yù)定誤差,則依次重復(fù)步驟2、3,逐步逼近,直至小于等于預(yù)定誤差。
3.一種如權(quán)利要求2所述的焊接金屬板料激光噴丸校形尺寸精度在線控制的方法,其特征在于,所述的激光能量E在5-10J之間,激光光斑大小為3mm-8mm,激光脈沖寬度為8ns-16ns,脈沖重復(fù)率20Hz。
4.一種如權(quán)利要求3所述的焊接金屬板料激光噴丸校形尺寸精度在線控制的方法,其特征在于,所述動態(tài)光學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)(10)包括兩臺高速測量相機(12)和兩臺照明光源(11),進行測量和/或檢驗時,所述照明光源(11)發(fā)射的光照射在所述焊接件的(7)背面,焊接件(7)背面顯影微點(18)受到光照射發(fā)生漫反射,其中一部分反射光被高速測量相機(12)捕捉,從而在激光噴丸過程中,獲取三維型面坐標(biāo)、位移和變形速度信息。
5.一種如權(quán)利要求4所述的焊接金屬板料激光噴丸校形尺寸精度在線控制的方法,其特征在于,動態(tài)光學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)(10)將所述信息反饋到計算機控制系統(tǒng)(1),所述計算機控制系統(tǒng)(1)通過所述激光器電源控制所述高功率脈沖激光器(3)調(diào)整激光噴丸強度,實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測和焊接板料噴丸校形的動態(tài)控制。
6.一種如權(quán)利要求2-5之一所述的焊接金屬板料激光噴丸校形尺寸精度在線控制的方法,其特征在于,所述高功率脈沖激光器(3)發(fā)射的激光依次通過所述反射鏡組(5)和透視鏡組(6)對所述焊接件(7)進行激光噴丸作業(yè)。