CN113386149A - 一种面向排气机匣的激光喷丸机器人运动轨迹控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于零件表面处理技术，涉及一种面向排气机匣的激光喷丸机器人运动轨迹控制方法；本发明通过机器人法兰盘的中心的X、Y、Z坐标确定排气机匣的位置，通过以R、B和T轴控制机器人手腕法兰盘上所装排气机匣的姿态，具有良好的可操作性和控制精度，可在空间内实现激光的多角度入射，为入射角度的优化提供了可能；采用本方法，强化区表面残余压应力分布的均匀性提高了1倍，可以实现每个激光光斑的位置和入射角度的精准可控，降低了曲面、结构遮蔽及撞击带来的不利影响，提高了高曲率部位的搭接均匀性，提高了结构遮蔽区域的激光可达性，改善了待强化区的的表面质量。

Description

一种面向排气机匣的激光喷丸机器人运动轨迹控制方法
技术领域
本发明属于零件表面处理技术，涉及一种面向排气机匣的激光喷丸机器人运动轨迹控制方法。
背景技术
航空发动机排气机匣位于发动机的尾部，主要用于固定发动机涡轮部件，并输出剩余燃气。排气机匣通常采用高温合金铸造，承受着高温热流冲击、循环载荷等多重载荷，服役后，在支板的圆角、引射槽等应力集中部位易发生高温疲劳失效。激光喷丸强化是一种新型的表面强化技术，通过利用激光的力学效应，使零件表面发生局部塑性变形，形成残余压应力场和组织强化层，从而提高高温疲劳性能。该技术是通过圆形或方形光斑逐点搭接并覆盖待强化区，激光器的光路是固定不动的，而机器人夹持零件进行运动，从而实现光斑在零件表面的逐点覆盖。
排气机匣的激光喷丸实施过程中存在三个难点：1)由于待强化区为曲面，传统的平面搭接方式难以满足要求，会造成覆盖不均匀的现象，因此，亟需根据曲率变化精确控制每个光斑的位置及间隔距离；2)由于部分待强化区受到相邻区域的遮蔽，无法实现激光垂直入射(即入射角度为90°)，而必须通过斜射的方式照射待强化区，因此，亟需精确地控制每个光斑入射角度，结合功率补偿，才能使不同入射角度的光斑的强化效果基本一致；3)由于排气机匣尺寸较大，机器人夹持排气机匣运动过程中，排气机匣的部分区域存在碰撞激光出光口的风险，因此，亟需进行提前判断，并选择合适的入射方位及角度。目前，采用传统示教编程的方式存在精度低、效率慢、强化效果不均匀等诸多问题，亟需一种新型的运动轨迹控制方法。
发明内容
本发明的目的是：提出一种面向排气机匣的激光喷丸机器人运动轨迹控制方法，通过该方法，可以解决曲面光斑搭接精度低、结构遮蔽、机匣碰撞出光口等问题，改善待强化区激光入射的可达性，提高强化效果的均匀性。
本发明的技术方案是：
1、一种面向排气机匣的激光喷丸机器人运动轨迹控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)获取排气机匣的三维模型；确定待强化区位置及大小；对待强化区表面划分网格，获取排气机匣坐标系中网格格点的坐标；
2)分析排气机匣其它区域对待强化区的遮蔽情况，确定每个网格格点的激光入射角度；确定激光出光口在排气机匣坐标系中的坐标；
3)分析6轴机器人的结构，建立机器人的S、L、U、R、B和T轴的转角与脉冲数之间的相互关系。
4)测量激光出光口在机器人坐标系中的位置，再确定排气机匣在机器人上的初始安装位置，根据激光出光口和排气机匣的相对位置关系，反求得排气机匣在机器人坐标系中应达到的位置；
5)将排气机匣安装在机器人法兰盘上，通过卡具确保排气机匣与机器人法兰盘同轴，再将排气机匣的坐标轴旋转至正确方位，通过排气机匣上的螺钉孔来辅助定位；
6)通过设备控制软件移动排气机匣，使排气机匣坐标系中的激光光束位置与机器人坐标系中的实际的激光光束位置重合；
7)根据排气机匣在加工时所处姿态、排气机匣坐标系中激光出光口位置、排气机匣安装后与机器人法兰盘之间的相对位置关系，推得加工时，机器人法兰盘中心应该到达的坐标位置，通过在设备控制软件上直接输入坐标的方式，让机器人法兰盘中心到达坐标相应位置；
8)编制MATLAB程序，输入数据为激光冲击强化点在排气机匣坐标系中的网格格点的坐标和对应的激光出光口在排气机匣坐标系中的坐标，输出结果为机器人端部法兰盘中心在机器人坐标系中应该达到的X、Y、Z位置以及T轴转角、B轴转角和R轴转角；
9)在设备控制软件中，逐点依次输入上述X、Y、Z坐标值和T、B、R轴转角值，使激光光斑逐点达到相应的待强化区的位置及入射角度，实现排气机匣的表面强化。
所述步骤1)中，激光光斑的直径为d，采用间距为d的等距曲线进行划分网格，并采用多组等距曲线覆盖待强化区，网格化后的格点即为激光光斑的圆心。
所述步骤2)中，可选用的入射角度包括90°、60°、45°和30°，通过观察确定激光光束所在的平面与待强化区表面的垂线所成的角度，确定激光光束的方位；激光出光口在排气机匣坐标系中的坐标是根据激光出光口到激光聚焦点的距离m来确定。
所述步骤3)中，以S、L和U轴控制机器人手腕法兰盘中心位置，即机器人坐标系中的X、Y和Z，以R、B和T轴控制机器人手腕法兰盘上所装排气机匣的姿态；机器人手腕法兰盘中心的位置可以通过激光器软件直接输入而到达，所装工件的姿态控制通过输入脉冲数来控制相对转角，转角与脉冲数的对应关系如表1所示。
表1 R、B、T轴转动1°对应的脉冲数
轴 R轴旋转1° B轴旋转1° T轴旋转1°
脉冲数 1023 986 631
所述步骤4)中，利用机器人的机械臂移动，让激光器红光对准机器人法兰盘中心位置，读取机器人的位置坐标，得到激光所在光线的位置，即激光器出口的X坐标和Z坐标；让机器人法兰盘的中心靠近激光器出光口，得到激光器出光口的Y坐标。
所述步骤5)中，正确方位指排气机匣的轴线与机器人法兰盘的轴线重合，z轴指向机器人后方，排气机匣坐标系的x轴指向左上方45°，排气机匣坐标系的y轴指向右上方45°。
所述步骤6)中，让机器人回到初始位置，通过机器人的腕部T轴旋转，使排气机匣坐标系中的激光光线位置在机器人坐标系中到达初始位置；机器人B轴向上或者向下摆动，使得固连在排气机匣上的激光光束转动到机器人坐标系的YOZ平面内；所转动的角度通过激光光束与机器人坐标系Y轴所形成的平面与机器人全局坐标系YOZ平面所成角度来求取；控制机器人R轴顶时针或者逆时针旋转，使排气机匣坐标系中激光光线与机器人全局坐标系Y轴平行。
所述排气机匣的三维模型，使用Catia软件或UG软件读取。
本发明的优点是：
其一，采用本方法，可以实现每个激光光斑的位置和入射角度的精准可控，降低了曲面、结构遮蔽及撞击带来的不利影响，提高了高曲率部位的搭接均匀性，提高了结构遮蔽区域的激光可达性，改善了待强化区的的表面质量。
其二，采用本方法，为高曲率过渡圆角的光斑搭接方式的规划提供了多种选择，工艺研发效率提高了1倍。其三，采用本方法，通过机器人法兰盘的中心的X、Y、Z坐标确定排气机匣的位置，通过以R、B和T轴控制机器人手腕法兰盘上所装排气机匣的姿态，具有良好的可操作性和控制精度，可在空间内实现激光的多角度入射，为入射角度的优化提供了可能。其三，采用本方法，强化区表面残余压应力分布的均匀性提高了1倍。
附图说明
图1激光光斑的直径示意图
图2待强化区的表面网格划分示意图(图中1、2、3、4、5、6分别代表一个激光扫描区，每个区内所有点的入射角度相同)
图3倾斜入射的角度示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明：
一种面向排气机匣的激光喷丸机器人运动轨迹控制方法，包括以下步骤：
1)获取排气机匣的三维模型，使用Catia软件或UG软件读取；确定待强化区位置及大小；对待强化区表面划分网格，获取排气机匣坐标系中网格格点的坐标；激光光斑的直径为d，如图1所示，采用间距为d的等距曲线进行划分网格，并采用多组等距曲线覆盖待强化区，网格化后的格点即为激光光斑的圆心，如图2所示。
2)分析排气机匣其它区域对待强化区的遮蔽情况，确定每个网格格点的激光入射角度；确定激光出光口在排气机匣坐标系中的坐标；可选用的入射角度包括90°、60°、45°和30°，通过观察确定激光光束所在的平面与待强化区表面的垂线所成的角度，确定激光光束的方位；激光出光口在排气机匣坐标系中的坐标是根据激光出光口到激光聚焦点的距离m来确定的，如图3所示。
3)分析6轴机器人的结构，建立机器人的S、L、U、R、B和T轴的转角与脉冲数之间的相互关系。以S、L和U轴控制机器人手腕法兰盘中心位置，即机器人坐标系中的X、Y和Z，以R、B和T轴控制机器人手腕法兰盘上所装排气机匣的姿态；机器人手腕法兰盘中心的位置可以通过激光器软件直接输入而到达，而所装工件的姿态控制则不能通过直接输入绝对角度得到，只能通过输入脉冲数来控制相对转角，转角与脉冲数的对应关系如表1所示。
表1 R、B、T轴转动1°对应的脉冲数
轴 R轴旋转1° B轴旋转1° T轴旋转1°
脉冲数 1023 986 631
4)测量激光出光口在机器人坐标系中的位置，再确定排气机匣在机器人上的初始安装位置，根据激光出光口和排气机匣的相对位置关系，反求得排气机匣在机器人坐标系中应达到的位置；利用机器人的机械臂移动，让激光器红光对准机器人法兰盘中心位置，读取机器人的位置坐标，即可得到激光所在光线的位置(激光方向为Y方向)，即激光器出口的X坐标和Z坐标；让机器人法兰盘的中心靠近激光器出光口，则可得到激光器出光口的Y坐标。
5)将排气机匣安装在机器人法兰盘上，通过卡具确保排气机匣与机器人法兰盘同轴，再将排气机匣的坐标轴旋转至正确方位，通过排气机匣上的螺钉孔来辅助定位；正确方位指排气机匣的轴线与机器人法兰盘的轴线(z轴)重合，z轴指向机器人后方，排气机匣坐标系的x轴指向左上方45°，排气机匣坐标系的y轴指向右上方45°。
6)通过设备控制软件移动排气机匣，使排气机匣坐标系中的激光光束位置与机器人坐标系中的实际的激光光束位置重合。让机器人回到初始位置，通过机器人的腕部(T轴)旋转，使排气机匣坐标系中的激光光线位置在机器人坐标系中到达初始位置；机器人B轴向上或者向下摆动，使得固连在排气机匣上的激光光束转动到机器人坐标系的YOZ平面内；所转动的角度通过激光光束与机器人坐标系Y轴所形成的平面与机器人全局坐标系YOZ平面所成角度来求取；控制机器人R轴顺时针或者逆时针旋转，使排气机匣坐标系中激光光线与机器人全局坐标系Y轴平行。
7)根据排气机匣在加工时所处姿态、排气机匣坐标系中激光出光口位置、排气机匣安装后与机器人法兰盘之间的相对位置关系，可推得加工时，机器人法兰盘中心应该到达的坐标位置，通过在设备控制软件上直接输入坐标的方式，让机器人法兰盘中心到达坐标相应位置。
8)编制MATLAB程序，输入数据为激光冲击强化点在排气机匣坐标系中的网格格点的坐标和对应的激光出光口在排气机匣坐标系中的坐标，输出结果为机器人端部法兰盘中心在机器人坐标系中应该达到的X、Y、Z位置以及T轴转角、B轴转角和R轴转角。
9)在设备控制软件中，逐点依次输入上述X、Y、Z坐标值和T、B、R轴转角值，使激光光斑逐点达到相应的待强化区的位置及入射角度，即可实现排气机匣的表面强化。
本发明的工作原理是：
本专利通过引入排气机匣的三维数模，对待强化区域进行网格划分后，先分析排气机匣的结构遮蔽情况，确定每个网格格点的位置及入射角度；再建立机器人6个关键轴的转角与脉冲数之间的相互关系，为机器人姿态设定提供依据；其次，通过关键点定位和姿态设定，建立排气机匣坐标系中机器人法兰盘、激光出光口与机器人坐标系中排气机匣、激光出光口之间的相互关系，以机器人端部法兰盘中心为衔接点，实现虚拟与现实世界的相对位置统一。最后，通过编制MATLAB程序，将网格格点的坐标快速转换为机器人端部法兰盘中心在机器人坐标系中应该达到的X、Y、Z位置以及T轴转角、B轴转角和R轴转角等信息，并输入设备控制软件中，从而实现对每个待强化区域的精准强化。
实施例
一种面向排气机匣的激光喷丸机器人运动轨迹控制方法，包括以下步骤：
1)获取排气机匣的三维模型，使用UG软件读取；确定待强化区为排气机匣支板与外流道的过渡圆角；对待强化区表面划分网格，获取排气机匣坐标系中网格格点的坐标；激光光斑的直径为Φ2.1mm，如图1所示，采用间距为2.1mm的等距曲线进行划分网格，并采用多组等距曲线覆盖待强化区，网格化后的格点即为激光光斑的圆心，如图2所示。
2)分析排气机匣其它区域对待强化区的遮蔽情况，确定每个网格格点的激光入射角度；确定激光出光口在排气机匣坐标系中的坐标；入射角度为90°、60°和45°，通过观察确定激光光束所在的平面与待强化区表面的垂线所成的角度，确定激光光束的方位；激光出光口在排气机匣坐标系中的坐标是根据激光出光口到激光聚焦点的距离150mm来确定的，如图3所示。
3)分析6轴机器人的结构，建立机器人的S、L、U、R、B和T轴的转角与脉冲数之间的相互关系。以S、L和U轴控制机器人手腕法兰盘中心位置，即机器人坐标系中的X、Y和Z，以R、B和T轴控制机器人手腕法兰盘上所装排气机匣的姿态；机器人手腕法兰盘中心的位置可以通过激光器软件直接输入而到达，而所装工件的姿态控制则不能通过直接输入绝对角度得到，只能通过输入脉冲数来控制相对转角，转角与脉冲数的对应关系如表1所示。
表1 R、B、T轴转动1°对应的脉冲数
轴 R轴旋转1° B轴旋转1° T轴旋转1°
脉冲数 1023 986 631
4)测量激光出光口在机器人坐标系中的位置，再确定排气机匣在机器人上的初始安装位置，根据激光出光口和排气机匣的相对位置关系，反求得排气机匣在机器人坐标系中应达到的位置；利用机器人的机械臂移动，让激光器红光对准机器人法兰盘中心位置，读取机器人的位置坐标，即可得到激光所在光线的位置(激光方向为Y方向)，即激光器出口的X坐标和Z坐标；让机器人法兰盘的中心靠近激光器出光口，则可得到激光器出光口的Y坐标。
5)将排气机匣安装在机器人法兰盘上，通过卡具确保排气机匣与机器人法兰盘同轴，再将排气机匣的坐标轴旋转至正确方位，通过排气机匣上的螺钉孔来辅助定位；正确方位指排气机匣的轴线与机器人法兰盘的轴线(z轴)重合，z轴指向机器人后方，排气机匣坐标系的x轴指向左上方45°，排气机匣坐标系的y轴指向右上方45°。
6)通过设备控制软件移动排气机匣，使排气机匣坐标系中的激光光束位置与机器人坐标系中的实际的激光光束位置重合。让机器人回到初始位置，通过机器人的腕部(T轴)旋转，使排气机匣坐标系中的激光光线位置在机器人坐标系中到达初始位置；机器人B轴向上或者向下摆动，使得固连在排气机匣上的激光光束转动到机器人坐标系的YOZ平面内；所转动的角度通过激光光束与机器人坐标系Y轴所形成的平面与机器人全局坐标系YOZ平面所成角度来求取；控制机器人R轴顺时针或者逆时针旋转，使排气机匣坐标系中激光光线与机器人全局坐标系Y轴平行。
7)根据排气机匣在加工时所处姿态、排气机匣坐标系中激光出光口位置、排气机匣安装后与机器人法兰盘之间的相对位置关系，可推得加工时，机器人法兰盘中心应该到达的坐标位置，通过在设备控制软件上直接输入坐标的方式，让机器人法兰盘中心到达坐标相应位置。
8)编制MATLAB程序，输入数据为激光冲击强化点在排气机匣坐标系中的网格格点的坐标和对应的激光出光口在排气机匣坐标系中的坐标，输出结果为机器人端部法兰盘中心在机器人坐标系中应该达到的X、Y、Z位置以及T轴转角、B轴转角和R轴转角。
9)在设备控制软件中，逐点依次输入上述X、Y、Z坐标值和T、B、R轴转角值，使激光光斑逐点达到相应的待强化区的位置及入射角度，即可实现排气机匣的表面强化。

Claims (8)

1.一种面向排气机匣的激光喷丸机器人运动轨迹控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)获取排气机匣的三维模型；确定待强化区位置及大小；对待强化区表面划分网格，获取排气机匣坐标系中网格格点的坐标；
2)分析排气机匣其它区域对待强化区的遮蔽情况，确定每个网格格点的激光入射角度；确定激光出光口在排气机匣坐标系中的坐标；
3)分析6轴机器人的结构，建立机器人的S、L、U、R、B和T轴的转角与脉冲数之间的相互关系；
4)测量激光出光口在机器人坐标系中的位置，再确定排气机匣在机器人上的初始安装位置，根据激光出光口和排气机匣的相对位置关系，反求得排气机匣在机器人坐标系中应达到的位置；
5)将排气机匣安装在机器人法兰盘上，通过卡具确保排气机匣与机器人法兰盘同轴，再将排气机匣的坐标轴旋转至正确方位，通过排气机匣上的螺钉孔来辅助定位；
6)通过设备控制软件移动排气机匣，使排气机匣坐标系中的激光光束位置与机器人坐标系中的实际的激光光束位置重合；
7)根据排气机匣在加工时所处姿态、排气机匣坐标系中激光出光口位置、排气机匣安装后与机器人法兰盘之间的相对位置关系，推得加工时，机器人法兰盘中心应该到达的坐标位置，通过在设备控制软件上直接输入坐标的方式，让机器人法兰盘中心到达坐标相应位置；
8)编制MATLAB程序，输入数据为激光冲击强化点在排气机匣坐标系中的网格格点的坐标和对应的激光出光口在排气机匣坐标系中的坐标，输出结果为机器人端部法兰盘中心在机器人坐标系中应该达到的X、Y、Z位置以及T轴转角、B轴转角和R轴转角；
9)在设备控制软件中，逐点依次输入上述X、Y、Z坐标值和T、B、R轴转角值，使激光光斑逐点达到相应的待强化区的位置及入射角度，实现排气机匣的表面强化。
2.根据权利要求1所述的一种面向排气机匣的激光喷丸机器人运动轨迹控制方法，其特征在于：步骤1)中，激光光斑的直径为d，采用间距为d的等距曲线进行划分网格，并采用多组等距曲线覆盖待强化区，网格化后的格点即为激光光斑的圆心。
3.根据权利要求1所述的一种面向排气机匣的激光喷丸机器人运动轨迹控制方法，其特征在于：步骤2)中，可选用的入射角度包括90°、60°、45°和30°，通过观察确定激光光束所在的平面与待强化区表面的垂线所成的角度，确定激光光束的方位；激光出光口在排气机匣坐标系中的坐标是根据激光出光口到激光聚焦点的距离m来确定。
4.根据权利要求1所述的一种面向排气机匣的激光喷丸机器人运动轨迹控制方法，其特征在于：步骤3)中，以S、L和U轴控制机器人手腕法兰盘中心位置，即机器人坐标系中的X、Y和Z，以R、B和T轴控制机器人手腕法兰盘上所装排气机匣的姿态；机器人手腕法兰盘中心的位置可以通过激光器软件直接输入而到达，所装工件的姿态控制通过输入脉冲数来控制相对转角，转角与脉冲数的对应关系如表1所示。
表1 R、B、T轴转动1°对应的脉冲数
轴 R轴旋转1° B轴旋转1° T轴旋转1° 脉冲数 1023 986 631
5.根据权利要求1所述的一种面向排气机匣的激光喷丸机器人运动轨迹控制方法，其特征在于：步骤4)中，利用机器人的机械臂移动，让激光器红光对准机器人法兰盘中心位置，读取机器人的位置坐标，得到激光所在光线的位置，即激光器出口的X坐标和Z坐标；让机器人法兰盘的中心靠近激光器出光口，得到激光器出光口的Y坐标。
6.根据权利要求1所述的一种面向排气机匣的激光喷丸机器人运动轨迹控制方法，其特征在于：步骤5)中，正确方位指排气机匣的轴线与机器人法兰盘的轴线重合，z轴指向机器人后方，排气机匣坐标系的x轴指向左上方45°，排气机匣坐标系的y轴指向右上方45°。
7.根据权利要求1所述的一种面向排气机匣的激光喷丸机器人运动轨迹控制方法，其特征在于：步骤6)中，让机器人回到初始位置，通过机器人的腕部T轴旋转，使排气机匣坐标系中的激光光线位置在机器人坐标系中到达初始位置；机器人B轴向上或者向下摆动，使得固连在排气机匣上的激光光束转动到机器人坐标系的YOZ平面内；所转动的角度通过激光光束与机器人坐标系Y轴所形成的平面与机器人全局坐标系YOZ平面所成角度来求取；控制机器人R轴顺时针或者逆时针旋转，使排气机匣坐标系中激光光线与机器人全局坐标系Y轴平行。
8.根据权利要求1所述的一种面向排气机匣的激光喷丸机器人运动轨迹控制方法，其特征在于：所述排气机匣的三维模型，使用Catia软件或UG软件读取。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040224179A1 (en) * 2003-05-09 2004-11-11 Lsp Technologies, Inc. Laser peening method and apparatus using tailored laser beam spot sizes
CN105658372A (zh) * 2013-09-05 2016-06-08 萨澳激光有限公司 通过激光束加工工件的方法、激光刀具、激光加工机、及机器控制
CN105834600A (zh) * 2015-01-30 2016-08-10 马勒国际有限公司 用于激光成型气门机构部件的轴套的装置
CN109079775A (zh) * 2017-06-14 2018-12-25 波音公司 使用方位对准反馈来控制机器人末端执行器的方位的方法
CN109504849A (zh) * 2018-12-29 2019-03-22 广东镭奔激光科技有限公司 叶轮大倾角激光斜冲击激光束空间能量分布补偿方法
CN110116270A (zh) * 2019-04-29 2019-08-13 中国航发北京航空材料研究院 一种整体叶盘的激光冲击强化装置
CN110394554A (zh) * 2019-06-14 2019-11-01 广东镭奔激光科技有限公司 一种叶轮盘激光冲击强化的机器人运动轨迹离线编程方法
CN110732778A (zh) * 2019-10-18 2020-01-31 扬州镭奔激光科技有限公司 一种基于3d打印的激光喷丸工艺光路可达性检验方法
CN111581874A (zh) * 2020-06-28 2020-08-25 大连理工大学 一种薄壁曲面表层图案激光加工轨迹求解方法
CN212288196U (zh) * 2020-05-22 2021-01-05 沈阳航空航天大学 一种双束激光加热辅助钻削集成装置
CN112747672A (zh) * 2020-12-14 2021-05-04 北京动力机械研究所 一种用于发动机机匣装配的空间位姿检测与调整方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040224179A1 (en) * 2003-05-09 2004-11-11 Lsp Technologies, Inc. Laser peening method and apparatus using tailored laser beam spot sizes
CN105658372A (zh) * 2013-09-05 2016-06-08 萨澳激光有限公司 通过激光束加工工件的方法、激光刀具、激光加工机、及机器控制
CN105834600A (zh) * 2015-01-30 2016-08-10 马勒国际有限公司 用于激光成型气门机构部件的轴套的装置
CN109079775A (zh) * 2017-06-14 2018-12-25 波音公司 使用方位对准反馈来控制机器人末端执行器的方位的方法
CN109504849A (zh) * 2018-12-29 2019-03-22 广东镭奔激光科技有限公司 叶轮大倾角激光斜冲击激光束空间能量分布补偿方法
CN110116270A (zh) * 2019-04-29 2019-08-13 中国航发北京航空材料研究院 一种整体叶盘的激光冲击强化装置
CN110394554A (zh) * 2019-06-14 2019-11-01 广东镭奔激光科技有限公司 一种叶轮盘激光冲击强化的机器人运动轨迹离线编程方法
CN110732778A (zh) * 2019-10-18 2020-01-31 扬州镭奔激光科技有限公司 一种基于3d打印的激光喷丸工艺光路可达性检验方法
CN212288196U (zh) * 2020-05-22 2021-01-05 沈阳航空航天大学 一种双束激光加热辅助钻削集成装置
CN111581874A (zh) * 2020-06-28 2020-08-25 大连理工大学 一种薄壁曲面表层图案激光加工轨迹求解方法
CN112747672A (zh) * 2020-12-14 2021-05-04 北京动力机械研究所 一种用于发动机机匣装配的空间位姿检测与调整方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘俊等: "小尺寸涡轮盘榫槽激光冲击强化关键技术研究", 《电加工与模具》 *
刘殿海等: "基于激光冲击强化改善增材制造零件残余应力的自动化控制方法", 《真空》 *

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