CN108202052A - 一种用于飞机零部件清洗的自动式激光清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于飞机零部件清洗的自动式激光清洗装置，包括开口的机座，机座上固接有支撑板，支撑板上开设有矩形孔，支撑板上设有位于矩形孔外侧的两个定位块，两个定位块之间转动设有两根平行的第一丝杆，两根第一丝杆上螺纹配合有与支撑板滑动配合的滑动座；滑动座上转动设有旋转盘，旋转盘上固接有转动座及竖向液压缸，转动座上转动设有与激光发生器通过光纤连接的激光清洗头，激光清洗头的末端与竖向液压缸的活塞杆转动连接；旋转盘伸入机座内连接有第一驱动电机，机座内设有带动第一驱动电机与滑动座同步移动的驱动机构，支撑板上还设有定位工装。自动控制激光清洗头的位置及摆动，控制激光在被照射照射物体上的光斑大小，使得调节时间短，响应速度快。

Description

一种用于飞机零部件清洗的自动式激光清洗装置

技术领域

本发明涉及飞机零部件清洗设备技术领域，具体涉及一种用于飞机零部件清洗的自动式激光清洗装置。

背景技术

在飞机中具有若干零部件，飞机零部件或者飞机外表面为了具有防腐的特性，在飞机零部件的表面或者飞机外表面进行喷漆处理，从而避免被腐蚀，但是飞机在飞行时间间隔5年左右就需要脱漆进行维护、大修，从而保证飞机的可靠性，现在使用的脱漆剂方法不但污染环境、损坏操作员的健康，而且费用昂贵，还不能保证脱漆后的飞机零部件还能正常使用，容易造成飞机零部件被报废的情况，为了克服这种清洗方式存在的弊端，采用激光清洗装置对飞机零部件上的油漆进行清洗，仅仅在耗费电能的情况下就能满足清洗要求，具有环保的效果，而且对飞机零部件的尺寸进行保护，保证清洗后的飞机零部件仍然符合使用规定，还能增快清洗效率。

激光清洗的机理主要是基于物体表面污染物吸收激光能量后，或汽化挥发，或瞬间受热膨胀而克服表面对粒子的吸附力，使其脱离物体表面，进而达到清洗的目的。目前较常用的是激光干洗法，直接采用脉冲激光直接辐射去污，而采用激光干洗法的激光清洗设备分为手持式，手持部分的体积大、重量沉，长时间使用容易造成疲劳。现有技术的激光清洗装置在使用时均通过人工对激光清洗头进行移动、旋转以改变激光在飞机零部件上产生的光斑大小和位置，从而调节清洗面积及速度，但是通过人工方式进行调节的现状造成加工时间长、效率低下的缺点。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种用于飞机零部件清洗的自动式激光清洗装置，解决了现有技术的激光清洗装置在调节激光打在除锈飞机零部件上时产生的光斑大小和位置，采用人工方式进行调节造成加工时间长、效率低下的的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种用于飞机零部件清洗的自动式激光清洗装置，包括开口的机座，机座为长方体结构且机座上固接有支撑板，机座内安装有激光发生器，所述支撑板上沿其长度方向开设有矩形孔，支撑板上设有分别位于矩形孔的短边外侧的两个定位块，两个定位块之间转动设有两根平行的第一丝杆，两根第一丝杆上螺纹配合有与支撑板滑动配合的滑动座；所述滑动座上转动设有截面呈“T”形结构的旋转盘，旋转盘上间隔固接有转动座及竖向液压缸，其中转动座上转动设有与激光发生器通过光纤连接的激光清洗头，激光清洗头的末端与竖向液压缸的活塞杆转动连接；所述旋转盘的下端伸入机座内并连接有第一驱动电机，机座内设有带动第一驱动电机移动的驱动机构，驱动机构包括依次固接在机座内的安装板、滑动台及安装台，其中安装台上设有第二驱动电机，安装板与第二驱动电机之间设有可转动的第二丝杆，所述滑动台上滑动设有与第二丝杆螺纹配合的移动板，第一驱动电机竖向安装在移动板上；所述滑动台与安装台之间的第二丝杆上固接有主动带轮，两根第一丝杆上均设有与主动带轮同侧的被动带轮，主动带轮与两个被动带轮之间均通过皮带连接；所述支撑板上位于激光清洗头的出光孔一侧设有定位工装。

使用时，将要被飞机零部件在定位工装上进行定位，激光发生器产生的激光通过光纤传输到激光清洗头中进行调整后打在飞机零部件上，从而对飞机零部件上的油漆进行辐射清洗，当第二驱动电机正转时，第二丝杆转动并带动主动带轮转动，被动带轮在皮带的传动下与主动带轮保持同步转动，使得两根第一丝杆、第二丝杆同步转动，其中两根第一丝杆驱动滑动座向后移动，同时，第二丝杆驱动移动板向后移动，从而使的滑动座与移动板同步移动，让滑动座上的激光清洗头向后移动，从而将打在飞机零部件上的光斑变大；控制移动板上的第一驱动电机往复转动，使得激光清洗头在飞机零部件上的水平方向的位置发生变化；控制竖向液压缸的活塞杆上下移动，使得激光清洗头在竖直方向的位置发生变化，从而使得激光清洗头对飞机零部件整个平面进行清洗。当要改变光斑的大小时，控制第二驱动电机反转让激光清洗头的位置靠近飞机零部件，通过整个装置将激光清洗头中射出的激光打在飞机零部件上并在飞机零部件上进行移动，从而实现整个飞机零部件的表面清洗，保证整个飞机零部件的尺寸不变。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、采用自动控制激光清洗头的位置及摆动，从而控制激光在飞机零部件上的光斑大小，使得调节时间短，响应速度快，而且进行清洗的频率保持一致，能够避免重复清洗的过程，不仅提高了清洗效率，也保证清洗后的物体表面尺寸符合要求；

2、通过第二驱动电机同时驱动两根第一丝杆及第二丝杆同步并且同向转动，使得滑动座与滑动台同步移动，从而保证第一驱动电机与旋转盘能够同时移动，使得旋转盘的承载力减小，保证滑动座在支撑板上的平滑移动，让安装在旋转盘上的激光清洗头能够快速响应进行前后移动，以控制激光打在飞机零部件上的光斑大小；

3、通过第一驱动电机的往复转动使得旋转盘在滑动座上转动，改变激光清洗头的水平转动位置，从激光清洗头中射出的激光打在飞机零部件上的光斑在水平方向移动；同时通过竖向液压缸驱动激光清洗头在转动座上上下移动，使得激光打在飞机零部件上的光斑在竖直方向移动，从而实现激光光斑形成平面运动，对整个表面进行清洗，而且按照规律进行清洗能够避免重复清洗的过程，自动化控制清洗频率能够保证飞机零部件的外形尺寸保持一致。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为图1中A处局部放大结构示意图；

图中，机座1、支撑板2、矩形孔201、定位块3、第一丝杆4、滑动座5、旋转盘6、转动座7、竖向液压缸8、激光清洗头9、第一驱动电机10、驱动机构11、安装板111、滑动台112、安装台113、第二驱动电机114、第二丝杆115、移动板116、主动带轮12、被动带轮13、皮带14、定位工装15、限位板151、限位方杆152、安装槽1520、调节孔1521、推动板153、压缩弹簧154、横向液压缸155、垫块156、限位杆157、激光发生器100、光纤200。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

如图1～图3所示，本发明所述的一种用于飞机零部件清洗的自动式激光清洗装置，包括开口的机座1，机座1为长方体结构且机座1上固接有支撑板2，机座1内安装有激光发生器100，支撑板2上沿其长度方向开设有矩形孔201，支撑板2上设有分别位于矩形孔201的短边外侧的两个定位块3，两个定位块3之间转动设有两根平行的第一丝杆4，两根第一丝杆4上螺纹配合有与支撑板2滑动配合的滑动座5，通过两根第一丝杆4的转动，驱动滑动座5在支撑板2上横向移动。滑动座5上转动设有截面呈“T”形结构的旋转盘6，旋转盘6上间隔固接有转动座7及竖向液压缸8，其中转动座7上转动设有与激光发生器100通过光纤200连接的激光清洗头9，激光清洗头9的末端与竖向液压缸8的活塞杆转动连接，激光发生器100产生的激光通过光纤200传输到激光清洗头9中，在激光清洗头9中形成S形的光斑路径，并从激光清洗头9上的出光孔中射出打在飞机零部件上，通过竖向液压缸8的活塞杆在竖直方向上往复运动，从而驱使激光清洗头9在转动座7上上下摆动，使得激光光斑在飞机零部件上竖向移动。

为了使激光清洗头9能够在水平方向上进行旋转，让激光光斑在飞机零部件上水平移动，将旋转盘6的下端伸入机座1内并连接有第一驱动电机10，机座1内设有带动第一驱动电机10移动的驱动机构11，驱动机构11包括依次固接在机座1内的安装板111、滑动台112及安装台113，其中安装台113上设有第二驱动电机114，安装板111与第二驱动电机114之间设有可转动的第二丝杆115，滑动台112上滑动设有与第二丝杆115螺纹配合的移动板116，第一驱动电机10竖向安装在移动板116上，当第一驱动电机10带动第二丝杆115转动后，使得移动板116在滑动台112上移动，从而让第一驱动电机10支撑在移动板116上，避免滑动座5承受第一驱动电机10的重量，保证滑动座5在支撑板2上顺畅滑动。为了保证第一驱动电机10与滑动座5在支撑板2上的移动保持同步，同时由第二驱动电机114进行驱动，在滑动台112与安装台113之间的第二丝杆115上固接有主动带轮12，两根第一丝杆4上均设有与主动带轮12同侧的被动带轮13，主动带轮12与两个被动带轮13之间均通过皮带14连接，当主动带轮12跟随第二丝杆115转动后，驱动被动带轮13同步转动，使得两根第一丝杆4以及第二丝杆115保持同步且同向转动，使得滑动座5与移动板116移动时保持同步，保证第一驱动电机10与旋转盘6的连接稳定。

在支撑板2上位于激光清洗头9的出光孔一侧设有定位工装15，便于对要飞机零部件进行定位，以配合激光清洗头9中射出的激光的移动路径不会发生重复。定位工装15包括垂直固接在支撑板2上的限位板151，限位板151上滑动设有两组平行的限位方杆152，每组限位方杆152的数量为4个，限位方杆152伸出限位板151一侧固接有推动板153，推动板153外侧设有推动机构，限位方杆152未伸出限位板151一侧的部位上开设有安装槽1520，安装槽1520的底面上开设有4个调节孔1521，每个调节孔1521内均设有可调节的限位杆157，其中调节孔1521与限位杆157为螺纹配合，根据要进行定位的飞机零部件的宽度对限位杆157进行调节，让限位杆157可靠地勾住飞机零部件边缘，其余不适用的限位杆157退出到安装槽1520内，避免产生干涉。推动机构包括固接在支撑板2上的垫块156，垫块156上安装有横向液压缸155，液压缸的活塞杆末端与推动板153固接，控制横向液压缸155的活塞杆的往复移动，使得推动板153将限位方杆152带动在限位板151上滑动，从而将飞机零部件可靠的压紧在限位板151的侧面上进行定位。

为了节约横向液压缸155的动力能源，还能保护被压紧的飞机零部件承受的压力处于承压极限内，在推动板153与限位板151之间设有若干压缩弹簧154，压缩弹簧154的一端固接在推动板153上，压缩弹簧154的另一端固接在限位板151上，当飞机零部件定位后，通过压缩弹簧154的张紧力将推动板153推开，使得飞机零部件被压紧，此时可以将横向液压缸155进行关闭，只在需要取下飞机零部件时抵出推动板153，使得压缩弹簧154被压缩，从而让飞机零部件被取下。

当对飞机上不能被拆卸下来的零部件进行清洗时，可将定位工装取下，直接将激光清洗头9中的激光光斑投射到飞机上进行清洗，从而使得整个装置的适用范围更广泛，也能适用于整个飞机外观的清洗。

本发明的解释中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅是为了便于描述和理解，并非对技术特征的数量、使用顺序进行限定。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种用于飞机零部件清洗的自动式激光清洗装置，包括开口的机座，机座为长方体结构且机座上固接有支撑板，机座内安装有激光发生器，其特征在于：所述支撑板上沿其长度方向开设有矩形孔，支撑板上设有分别位于矩形孔的短边外侧的两个定位块，两个定位块之间转动设有两根平行的第一丝杆，两根第一丝杆上螺纹配合有与支撑板滑动配合的滑动座；

所述滑动座上转动设有截面呈“T”形结构的旋转盘，旋转盘上间隔固接有转动座及竖向液压缸，其中转动座上转动设有与激光发生器通过光纤连接的激光清洗头，激光清洗头的末端与竖向液压缸的活塞杆转动连接；

所述旋转盘的下端伸入机座内并连接有第一驱动电机，机座内设有带动第一驱动电机移动的驱动机构，驱动机构包括依次固接在机座内的安装板、滑动台及安装台，其中安装台上设有第二驱动电机，安装板与第二驱动电机之间设有可转动的第二丝杆，所述滑动台上滑动设有与第二丝杆螺纹配合的移动板，第一驱动电机竖向安装在移动板上；

所述滑动台与安装台之间的第二丝杆上固接有主动带轮，两根第一丝杆上均设有与主动带轮同侧的被动带轮，主动带轮与两个被动带轮之间均通过皮带连接；

所述支撑板上位于激光清洗头的出光孔一侧设有定位工装。

2.根据权利要求1所述的一种用于飞机零部件清洗的自动式激光清洗装置，其特征在于：所述定位工装包括垂直固接在支撑板上的限位板，限位板上滑动设有两组平行的限位方杆，限位方杆伸出限位板一侧固接有推动板，推动板外侧设有推动机构，限位方杆未伸出限位板一侧的部位上开设有安装槽，安装槽的底面上开设有多个调节孔，每个调节孔内均设有可调节的限位杆。

3.根据权利要求2所述的一种用于飞机零部件清洗的自动式激光清洗装置，其特征在于：所述调节孔与限位杆为螺纹配合。

4.根据权利要求2或3所述的一种用于飞机零部件清洗的自动式激光清洗装置，其特征在于：所述推动机构包括固接在支撑板上的垫块，垫块上安装有横向液压缸，液压缸的活塞杆末端与推动板固接。

5.根据权利要求4所述的一种用于飞机零部件清洗的自动式激光清洗装置，其特征在于：所述推动板与限位板之间设有若干压缩弹簧，压缩弹簧的一端固接在推动板上，压缩弹簧的另一端固接在限位板上。