CN106984598A - 三维数字化光纤激光表面精密洁净装置 - Google Patents

三维数字化光纤激光表面精密洁净装置 Download PDF

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赵明海
纪大满
张刚
谢佳宏
鄂剑楠
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Shaanxi Huizhi Da Qing Photoelectric Technology Co Ltd
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Shaanxi Huizhi Da Qing Photoelectric Technology Co Ltd
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Abstract

本发明三维数字化光纤激光表面清洗洁净装置，涉及绿色环保自动化表面精密高效清洗洁净，包括三维机床和工作台，所述三维机床上设置有依次相连的X轴滑轨、Y轴滑轨及Z轴滑轨，所述X轴滑轨、Y轴滑轨及Z轴滑轨中的任意滑轨上设置有一激光发生器；还包括一吸收净化装置，所述吸收净化装置上设置有一吸尘口；本发明结构简单，操作方便，利用脉冲激光束对工件进行清洗，与待清洁表面无直接接触，去除工件表面污渍和涂层并可达到很高的洁净度；PIC计算机控制系统实现对三维机床的操控，使得X轴滑轨、Y轴滑轨及Z轴滑轨滑动，使得激光发射头延预设程序的轨道运行，提高表面清洗质量，利用吸收净化装置对工作烟尘进行吸收，无环境污染。

Description

三维数字化光纤激光表面精密洁净装置
技术领域
本发明三维数字化光纤激光表面清洗洁净装置，涉及绿色环保自动化表面精密高效清洗洁净。
背景技术
激光清洗技术作为一种新型、环保的表面清洁方法，可用于航空业的飞机零件金属表面除漆、除锈、除油等表面清洁作业中，激光表面洁清技术是利用激光高亮度、发散角小的特性，把高能量的脉冲激光束照射到工件待清除表面，产生烧蚀气化、振动爆破效应，克服表面污物层（包括漆层、锈斑、氧化皮、油渍等）与基材间的结合力，从而达到清除表面污物层的目的。控制高能激光束的移动轨迹，就可以实现工件表面的无接触、大幅面的高效清洗。
目前由于激光清洗技术在国内工业化应用中还处于起步阶段，国内尚无该类型设备，仅有小型手持式便携激光除漆仪。而手持式设备存在作业过程中烟雾粉尘大，对操作者身体伤害较大；长时间手持操作易疲劳、清除效率较低；对焦不稳定，清除后表面质量难以控制等问题，限制了激光清洗技术的发展应用。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种结构简单，操作方便，能够提高表面清洗质量、消除劳动伤害、提高生产效率的三维数字化光纤激光表面清洗洁净装置。
本发明三维数字化光纤激光表面精密洁净装置，包括三维机床和工作台，所述三维机床上设置有依次相连的X轴滑轨、Y轴滑轨及Z轴滑轨，所述X轴滑轨、Y轴滑轨及Z轴滑轨中的任意滑轨上设置有一激光发生器，所述激光发生器上还固定设置有一激光发射头，所述激光发射头朝向工作台，朝固定在工作台上的工件发射脉冲激光束，脉冲激光束与工件接触的区域为工作区域；
还包括一吸收净化装置，所述吸收净化装置上设置有一吸尘口，所述吸尘口通过吸尘管道与吸收净化装置相连，所述吸尘口随激光发射头移动，并朝向工作区域，工作区域所产生的烟尘通过吸尘口进入吸尘管道；
所述三维机床、吸收净化装置及激光发生器均与一PIC计算机控制系统相连。
优选地，Y轴滑轨滑动设置在X轴滑轨上，所述X轴滑轨滑动设置在Z轴滑轨上，所述Z轴滑轨与三维机床固定相连，所述激光发生器和吸尘管道均固定设置在Y轴滑轨上。
优选地，吸尘净化装置包括相连的烟尘过滤器及真空泵机，所述烟尘过滤器上连接有一集尘室，过滤收集的粉尘沉积在集尘室内。
优选地，吸尘净化装置为半隐藏式吸尘净化装置，所述吸尘口和吸尘管道设置在工作台外，烟尘过滤器、真空泵机及集尘室均设置在工作台内。
优选地，吸尘管道为挠性软管。
本发明结构简单，操作方便，利用激光发生器朝工件发射脉冲激光束，利用脉冲激光束对工件进行清洗，与待清洁表面无直接接触，不产生化学或机械损伤，去除工件表面污渍和涂层并可达到很高的洁净度；PIC计算机控制系统实现对三维机床的操控，使得X轴滑轨、Y轴滑轨及Z轴滑轨滑动，使得激光发射头延预设程序的轨道运行，使得运动轨迹与工件贴合，提高表面清洗质量，利用吸收净化装置对工作烟尘进行吸收，无环境污染。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为图1的左视图。
附图标记：1-X轴滑轨，2-Y轴滑轨，3-Z轴滑轨，4-激光发射头，5-吸收净化装置，6-吸尘管道，7-工件，8-工作台，9-三维机床。
具体实施方式
本发明三维数字化光纤激光表面精密洁净装置，包括三维机床9和工作台8，所述三维机床9上设置有依次相连的X轴滑轨1、Y轴滑轨2及Z轴滑轨3，所述X轴滑轨1、Y轴滑轨2及Z轴滑轨3中的任意滑轨上设置有一激光发生器，所述激光发生器上还固定设置有一激光发射头4，所述激光发射头4朝向工作台8，朝固定在工作台8上的工件7发射脉冲激光束，脉冲激光束与工件7接触的区域为工作区域；
还包括一吸收净化装置5，所述吸收净化装置5上设置有一吸尘口，所述吸尘口通过吸尘管道6与吸收净化装置5相连，所述吸尘口随激光发射头4移动，并朝向工作区域，工作区域所产生的烟尘通过吸尘口进入吸尘管道6；
所述三维机床9、吸收净化装置5及激光发生器均与一PIC计算机控制系统相连。Y轴滑轨2滑动设置在X轴滑轨1上，所述X轴滑轨1滑动设置在Z轴滑轨3上，所述Z轴滑轨3与三维机床9固定相连，所述激光发生器和吸尘管道6均固定设置在Y轴滑轨2上。吸尘净化装置包括相连的烟尘过滤器及真空泵机，所述烟尘过滤器上连接有一集尘室，过滤收集的粉尘沉积在集尘室内。吸尘净化装置为半隐藏式吸尘净化装置，所述吸尘口和吸尘管道6设置在工作台8外，烟尘过滤器、真空泵机及集尘室均设置在工作台8内。吸尘管道6为挠性软管。
使用时，首先根据工件7轮廓形状和表面特征，编制三维机床9的运动轨迹程序，输入计算机，通过计算机控制X轴滑轨1、Y轴滑轨2及Z轴滑轨3的滑动，使激光发射头4的运行轨迹与工件7表面贴合，然后计算机控制X轴滑轨1、Y轴滑轨2及Z轴滑轨3滑动，使得激光发射头4按设定轨迹运动，从而实现较大平面、一般曲面及复杂轮廓表面的漆层、锈蚀和污渍清除工作。在激光发射头4工作时，清除物吸收净化装置5做跟随运动，同步吸收清洗过程中产生的清除物，达到无污染环保作业，从而实现清洁生产绿色制造的目的。
本发明结构简单，操作方便，利用激光发生器朝工件7发射脉冲激光束，利用脉冲激光束对工件7进行清洗，与待清洁表面无直接接触，不产生化学或机械损伤，去除工件7表面污渍和涂层并可达到很高的洁净度；PIC计算机控制系统实现对三维机床9的操控，使得X轴滑轨1、Y轴滑轨2及Z轴滑轨3滑动，使得激光发射头4延预设程序的轨道运行，使得运动轨迹与工件7贴合，提高表面清洗质量，利用吸收净化装置5对工作烟尘进行吸收，无环境污染。

Claims (5)

1.一种三维数字化光纤激光表面精密洁净装置，包括三维机床（9）和工作台（8），其特征在于，所述三维机床（9）上设置有依次相连的X轴滑轨（1）、Y轴滑轨（2）及Z轴滑轨（3），所述X轴滑轨（1）、Y轴滑轨（2）及Z轴滑轨（3）中的任意滑轨上设置有一激光发生器，所述激光发生器上还固定设置有一激光发射头（4），所述激光发射头（4）朝向工作台（8），朝固定在工作台（8）上的工件（7）发射脉冲激光束，脉冲激光束与工件接触的区域为工作区域；
还包括一吸收净化装置（5），所述吸收净化装置（5）上设置有一吸尘口，所述吸尘口通过吸尘管道（6）与吸收净化装置（5）相连，所述吸尘口随激光发射头（4）移动，并朝向工作区域，工作区域所产生的烟尘通过吸尘口进入吸尘管道（6）；
所述三维机床（9）、吸收净化装置（5）及激光发生器均与一PIC计算机控制系统相连。
2.如权利要求1所述三维数字化光纤激光表面精密洁净装置，其特征在于，所述Y轴滑轨（2）滑动设置在X轴滑轨（1）上，所述X轴滑轨（1）滑动设置在Z轴滑轨（3）上，所述Z轴滑轨（3）与三维机床（9）固定相连，所述激光发生器和吸尘管道（6）均固定设置在Y轴滑轨（2）上。
3.如权利要求1所述三维数字化光纤激光表面精密洁净装置，其特征在于，所述吸尘净化装置包括相连的烟尘过滤器及真空泵机，所述烟尘过滤器上连接有一集尘室，过滤收集的粉尘沉积在集尘室内。
4.如权利要求3所述三维数字化光纤激光表面精密洁净装置，其特征在于，所述吸尘净化装置为半隐藏式吸尘净化装置，所述吸尘口和吸尘管道（6）设置在工作台（8）外，烟尘过滤器、真空泵机及集尘室均设置在工作台（8）内。
5.如权利要求4所述三维数字化光纤激光表面精密洁净装置，其特征在于，所述吸尘管道（6）为挠性软管。
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