CN107214149A - 一种转盘式激光清洗机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及零件表面处理装置技术领域，具体涉及针对小零件的一种转盘式激光清洗机，具体包括转盘旋转机构和操作工位，转盘旋转机构包括设置在装置顶部的主传动轴、驱动电机、转盘固定板，转盘固定板上设置转盘，转盘固定板与主传动轴连接；操作工位设置在转盘上，包括人工上下料工位、激光清洗工位、清洗吹水工位、烘干工位，4个操作工位对称均布在转盘固定板上。在驱动电机的驱动下，放置在转盘上的不同批次的工件随转盘固定板依次旋转到各个工位上完成工件的清洗。本发明采用激光清洗与机械手配合，不采用任何化学药剂，清洗效率高，不会对工件表面造成损伤，也不会产生二次污染；转盘式清洗实现了多批零件同时进行清洗，大大提高了清洗效率。

Description

一种转盘式激光清洗机

技术领域

本发明涉及零件表面处理装置技术领域，具体涉及针对小零件的一种转盘式激光清洗机。

背景技术

机加工完成的零件或生锈的零件，根据工艺要求需要进行清洗以去除残留加工切削或者油污。尤其是精密零件如压力容器、高压管道等承压零件，由于这些零部件承受很大的压强，要求制造不能有缺陷，且必须经过严格的清洗、检测，检测之前需进行内外表面的清洗，因此清洗质量的好坏直接影响到检测精度的高低。在工业生产中，设备或工件的清洗一般是利用机械清洗法、常规高压水射流清洗和化学腐蚀清洗。然而目前工件或零件清洗存在以下问题：

1)机械清洗法为接触式清洗，对清洗表面有机械作用力，损伤零件表面，或者清洗的介质附着于车轴表面，容易产生二次污染；

2)常规高压水射流清洗会产生大量冲洗废液，浪费水资源，回收废水费时费力；

3)化学腐蚀清洗法需要使用大量的化学试剂，造成一定的环境污染，且在我国环境保护法规要求越来越严格、人们环保和安全意识日益增强的今天，工业生产清洗中可以使用的化学药品种类将变得越来越少。

4)清洗效率不高。

因此寻找一种没有污染，有效节约资源，清洗效率高的工件清洗设备成为当务之急。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供了一种转盘式激光清洗机。此转盘式激光清洗机清洗效率高，激光清洗的无研磨和非接触性，不会对工件表面造成损伤，也不会产生二次污染；无需使用任何化学药剂和清洗液，清洗下来的废料为粉末，体积小，可回收，不会造成环境污染问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种转盘式激光清洗机，包括装置骨架、转盘旋转机构、操作工位和隔板机构，所述转盘旋转机构包括设置在顶部的主传动轴、驱动主传动轴旋转的第一驱电机和减速机、转盘固定板，所述转盘固定板上设置转盘，转盘固定板与主传动轴连接；所述隔板机构包括隔板和驱动隔板抬起、下降的气缸；所述操作工位设置在转盘上，操作工位包括人工上下料工位、激光清洗工位、清洗吹水工位、烘干工位，所述4个操作工位对称均布在转盘固定板上，每两个工位由一块隔板隔开；

所述激光清洗工位包括工件控制单元和激光器控制单元，所述工件控制单元包括工件放置位、工件旋转机构和工件升降机构，所述工件放置位设置在转盘上方，工件放置位穿过转盘与工件旋转机构连接；所述工件旋转机构包括旋转轴、控制旋转轴旋转的第二驱动电机和减速机；所述工件升降机构包括同步带轮、驱动同步带轮运转的第三驱动电机和减速机、第一滚珠丝杆以及第一滚珠丝杆螺母，所述同步带轮连接第一滚珠丝杆，所述第一滚珠丝杆螺母通过连接架与工件旋转机构连接；所述激光器控制单元包括激光器组件、激光器升降组件，所述激光器组件包括激光器、连接激光器的升降杆以及升降杆支撑座，所述激光器升降组件包括第二滚珠丝杆、第二滚珠丝杆螺母和直线导轨，所述第二滚珠丝杆螺母通过连接架与激光器组件连接，使激光器组件在直线导轨上运行；

所述清洗吹水工位包括水源、气源、输水管、输气管、气液换向机构和喷头，所述输水管一端连接水源，另一端连接气液换向机构，所述输气管一端连接气源，另一端连接气液换向机构，所述气液换向机构连接喷头；

所述烘干工位包括热风机、热风出风管路、热风盒和热风回风管路，所述热风出风管路连接热风机与热风盒，所述热风盒位于工件放置位上方，所述热风回风管路设置在工件放置位下方，热风回风管路连接热风机。

进一步地，所述激光清洗工位中工件旋转机构的旋转轴外部安装导向套，所述导向套固定安装在骨架上。

进一步地，所述激光器升降杆外部设置一导向槽，所述导向槽固定安装在骨架上。

进一步地，所述清洗吹水工位还包括回水管路，所述回水管路连接至水箱。

进一步地，所述清洗吹水工位还包括过滤系统。

本发明的有益效果：本发明公开的一种转盘式激光清洗机，采用激光清洗与机械手配合，不采用任何化学药剂，清洗效率高，自动化程度高，大大降低人力成本，激光清洗的无研磨和非接触性，不会对工件表面造成损伤，也不会产生二次污染；转盘式清洗实现了多批零件同时进行清洗、烘干，大大提高了清洗效率。

附图说明

图1为本发明实施例转盘式激光清洗机俯视图；

图2为本发明实施例转盘式激光清洗机的转盘旋转机构结构示意图；

图3为本发明实施例转盘式激光清洗机的激光清洗工位结构示意图；

图4为本发明实施例转盘式激光清洗机的清洗吹水工位结构示意图；

图5为本发明实施例转盘式激光清洗机的烘干工位结构示意图。

图中：1-人工上下料工位、2-激光清洗工位、3-清洗吹水工位、4-烘干工位、5-转盘固定板、6-隔板、7-转盘、8-第一驱电机和减速机、9-主传动轴、10-骨架、11-第三驱动电机和减速机、12-同步带轮、13-滚珠丝杆螺母、14-第一滚珠丝杆、15-第二驱动电机和减速机、16-旋转轴、17-连接架、18-工件放置位、19-导向套、20-激光器、21-导向槽、22-升降杆、23-升降杆支撑座、24-第二滚珠丝杆、25-第三驱动电机和减速机、26-直线导轨、27-喷头、28-水槽、29-回水管路、30-气液换向机构、31-气源、32-输水管、33-输气管、34-热风机、35-热风出风管路、36-热风盒、37-热风回风管路

具体实施方式

展示一下实例来具体说明本发明的某些实施例，且不应解释为限制本发明的范围。对本发明公开的内容可以同时从材料、方法和反应条件进行改进，所有这些改进，均应落入本发明的的精神和范围之内。

实施例：转盘式激光清洗机结构

结合图1和图2，一种转盘式激光清洗机，包括装置骨架10、转盘旋转机构、操作工位和隔板机构，所述转盘旋转机构包括设置在顶部的主传动轴9、驱动主传动轴旋转的第一驱电机和减速机8、转盘固定板5，所述转盘固定板5与主传动轴9连接，第一驱电机和减速机8驱动主传动轴9旋转，从而转盘固定板5也随着主传动轴旋转；所述隔板机构包括隔板6和驱动隔板抬起、下降的隔板驱动电机；所述操作工位设置在固定在转盘固定板5上的转盘7上，操作工位包括人工上下料工位1、激光清洗工位2、清洗吹水工位3、烘干工位4，所述个操作工位对称均布在转盘固定板5上，每两个工位由一块隔板6隔开；

如图3所示，所述激光清洗工位2包括工件控制单元和激光器控制单元，所述工件控制单元包括工件放置位18、工件旋转机构和工件升降机构，所述工件放置位18设置在转盘7上方，工件放置位18穿过转盘7与工件旋转机构连接；所述工件旋转机构包括旋转轴16、控制旋转轴16旋转的第二驱动电机和减速机15，本实施例中，工件旋转机构的旋转轴16外部安装导向套19，所述导向套19固定安装在骨架10上；所述工件升降机构包括同步带轮12、驱动同步带轮运转的第三驱动电机和减速机11、第一滚珠丝杆14以及第一滚珠丝杆螺母13，所述同步带轮12连接滚珠丝杆14，所述滚珠丝杆螺母13通过连接架17与工件旋转机构连接；所述激光器控制单元包括激光器组件、激光器升降组件，所述激光器组件包括激光器20、连接激光器的升降杆22以及升降杆支撑座23，其中激光器升降杆22外部设置一导向槽21，所述导向槽固定安装在骨架10上；所述激光器升降组件包括第二滚珠丝杆24、第二滚珠丝杆螺母、直线导轨26以及驱动第二滚珠丝杆的第三驱动电机和减速机25，所述第二滚珠丝杆螺母通过连接架与激光器组件连接，使激光器组件在直线导轨26上运行；

如图4所示，所述清洗吹水工位3包括水源28、气源31、输水管32、输气管33、气液换向机构30和喷头27，所述输水管32一端连接水源28，另一端连接气液换向机构30，所述输气管33一端连接气源31，另一端连接气液换向机构30，所述气液换向机构30连接喷头27；在本实施例中，清洗吹水工位还包括回水管路29和过滤系统，回水管路29连接至水槽28，使清洗的废水通过过滤系统过滤可以循环使用。

如图5所示，所述烘干工位4包括热风机34、热风出风管路35、热风盒36和热风回风管路37，所述热风出风管路35连接热风机34与热风盒36，所述热风盒36位于工件放置位上方，所述热风回风管路37设置在工件放置位下方，热风回风管路37连接热风机34。

转盘式激光清洗机工作原理：

上述实施例中的转盘式清洗机清洗工件的方法为：

(1)从人工上下料工位将要清洗的工件放在工转盘的工件放置位上。

(2)启动隔板驱动电机，使隔板抬起，然后启动第一驱电机和减速机，从而驱动主传动轴旋转，带动转盘固定板旋转90度使步骤(1)中的工件放置位到达激光清洗工位时，控制主传动轴停止旋转，并控制隔板放下。此时，清洗机进行两个方面的工作，一方面往转动到人工上下料工位的转盘上放置需清洗的工件，另一方面，通过控制激光清洗工位转盘底部安装的工件旋转机构和工件升降机构将工件举起并旋转，通过控制同工位顶部安装的激光器升降组件调整激光器激光器与工件的距离，然后对步骤(1)中放置的工件进行激光清洗。

(3)步骤(2)中上下料和工件激光清洗结束后，控制隔板抬起、主传动轴同步骤(2)旋转方向旋转90度使步骤(1)中工件放置位到达清洗吹水工位，控制主传动轴停止旋转，并控制隔板放下。此时，清洗机进行三个方面的工作，其一，往转动到人工上下料工位的转盘上放置需清洗的工件；其二，如步骤(2)相同的方法对转动到激光清洗工位的工件进行激光清洗；其三，对转动到清洗吹水工位的工件进行清洗吹水，具体方法为清洗液通过泵和过滤器从水箱中抽取从管道中进入到喷头，清洗工件表面残留的污垢，清洗完后压缩空气开启，从同一管道进入设备，吹掉工件上的残留的水。此道工序的清洗废水可回输到水箱，经过滤后循环使用；输水管路和输气管路在工作时不会同时开启，通过气液换向机构的作用，也不会互相串液。

(4)步骤(3)的不同批次的工件上料、激光清洗和清洗吹水工序结束后，控制隔板抬起、主传动轴同步骤(3)旋转方向旋转90度使步骤(1)中工件放置位到达烘干工位时，控制主传动轴停止旋转，并控制隔板放下。此时，清洗机进行四个方面的工作，其一，往转动到人工上下料工位的转盘上放置需清洗的工件；其二，如步骤(2)相同的方法对转动到激光清洗工位的工件进行激光清洗；其三，如步骤(3)中相同的方法对转动到清洗吹水工序的工件进行清洗吹水；其四，对转动到烘干工位的工件进行烘干，具体方法为热风机产生热风，由热风出风管路进入热风盒，热风盒里的热风均匀吹向烘干腔室，再由热风回风管路回到热风机，完成热风循环。

(5)步骤(4)的不同批次的工件上料、激光清洗、清洗吹水和烘干工序结束后，控制隔板抬起、主传动轴同步骤(4)旋转方向旋转90度使步骤(1)中工件放置位再次回到人工上下料工位，取出清洗、烘干后的工件，然后放入另一批待清洗工件，继续进行下一个循环的清洗。

采用上述实施例中的转盘式激光清洗机，清洗效率高，自动化程度高，大大降低人力成本；也不会对工件表面造成损伤，也不会产生二次污染；转盘式清洗实现了多批零件同时进行清洗、烘干，大大提高了清洗效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种转盘式激光清洗机，其特征在于：包括装置骨架、转盘旋转机构、操作工位和隔板机构，所述转盘旋转机构包括设置在顶部的主传动轴、驱动主传动轴旋转的第一驱电机和减速机、转盘固定板，所述转盘固定板上设置转盘，转盘固定板与主传动轴连接；所述隔板机构包括隔板和驱动隔板抬起、下降的气缸；所述操作工位设置在转盘上，操作工位包括人工上下料工位、激光清洗工位、清洗吹水工位、烘干工位，所述4个操作工位对称均布在转盘固定板上，每两个工位由一块隔板隔开；

所述激光清洗工位包括工件控制单元和激光器控制单元，所述工件控制单元包括工件放置位、工件旋转机构和工件升降机构，所述工件放置位设置在转盘上方，工件放置位穿过转盘与工件旋转机构连接；所述工件旋转机构包括旋转轴、控制旋转轴旋转的第二驱动电机和减速机；所述工件升降机构包括同步带轮、驱动同步带轮运转的第三驱动电机和减速机、第一滚珠丝杆以及第一滚珠丝杆螺母，所述同步带轮连接第一滚珠丝杆，所述第一滚珠丝杆螺母通过连接架与工件旋转机构连接；所述激光器控制单元包括激光器组件、激光器升降组件，所述激光器组件包括激光器、连接激光器的升降杆以及升降杆支撑座，所述激光器升降组件包括第二滚珠丝杆、第二滚珠丝杆螺母和直线导轨，所述第二滚珠丝杆螺母通过连接架与激光器组件连接，使激光器组件在直线导轨上运行；

所述清洗吹水工位包括水源、气源、输水管、输气管、气液换向机构和喷头，所述输水管一端连接水源，另一端连接气液换向机构，所述输气管一端连接气源，另一端连接气液换向机构，所述气液换向机构连接喷头；

所述烘干工位包括热风机、热风出风管路、热风盒和热风回风管路，所述热风出风管路连接热风机与热风盒，所述热风盒位于工件放置位上方，所述热风回风管路设置在工件放置位下方，热风回风管路连接热风机。

2.根据权利要求1所述的一种转盘式激光清洗机，其特征在于：所述激光清洗工位中工件旋转机构的旋转轴外部安装导向套，所述导向套固定安装在骨架上。

3.根据权利要求1所述的一种转盘式激光清洗机，其特征在于：所述激光器升降杆外部设置一导向槽，所述导向槽固定安装在骨架上。

4.根据权利要求1所述的一种转盘式激光清洗机，其特征在于：所述清洗吹水工位还包括回水管路，所述回水管路连接至水箱。

5.根据权利要求1所述的一种转盘式激光清洗机，其特征在于：所述清洗吹水工位还包括过滤系统。