CN109304342B - 激光钕玻璃元件机械化清洗装置 - Google Patents

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Abstract

一种激光钕玻璃元件机械化清洗装置，该装置包括框架式机架，机架的顶部是风机系统；在水平方向上，机架自右向左，依次是上料单元、研磨抛光单元、喷淋刷洗单元和下料单元。各单元通过传送机构依次连接。本发明的装置整个过程机械控制，对激光钕玻璃元件的清洗，具有操作方便、自动化程度高的特点，不仅保证清洗效果和节省人力，而且提高清洗效率和安全性。

Description

激光钕玻璃元件机械化清洗装置
技术领域
本发明涉及光学元件的清洗，特别是一种激光钕玻璃元件机械化清洗装置。
背景技术
激光钕玻璃元件作为增益介质，广泛应用于高功率激光装置。钕玻璃元件的表面质量是影响高功率激光装置稳定运行的重要因素。为避免元件表面质量对使用效果的影响，激光钕玻璃元件在终检和发货前均需要进行最终清洗，清洗的标准为强光暗场下无明显颗粒物残留。
激光钕玻璃元件四周胶结一层包边玻璃，胶层易受水侵蚀，且超声作用会加速此过程，因此，传统的超声槽式清洗不能用于激光钕玻璃元件的清洗。
现有清洗方式采用“去离子水擦洗+酒精脱水”，这种人工清洗方式，费时费力，而且还增加了待清洗的钕玻璃元件搬运过程中的危险性。另外，鉴于目前对钕玻璃元件表面质量的要求，待清洗的钕玻璃元件的清洗过程要尽量避免人为参与，因此迫切需要实现激光钕玻璃元件的机械化清洗。
如果能够实现激光钕玻璃元件的机械化清洗，不仅可以提高清洗的钕玻璃元件的清洗效率，而且可以提高清洗的钕玻璃元件的清洗效果和表面质量等指标。
发明内容
本发明的目的是提出一种激光钕玻璃元件机械化清洗装置，该装置可以实现激光钕玻璃元件的机械化清洗。具有结构简单，操作方便、自动化程度高的特点，不仅保证清洗效果和节省人力，而且提高清洗效率。
本发明的技术解决方案如下：
一种激光钕玻璃元件机械化清洗装置，其特点在于整个装置呈前后对称，包括机架、风机系统、上料单元、料架单元、研磨抛光单元、喷淋刷洗单元、下料单元、传送机构和控制面板，
所述的机架呈框架式结构，该机架的左右两端分别是下料口和上料口，自上料口至下料口依次是所述的研磨抛光单元、喷淋刷洗单元和下料单元；该机架的前后两侧壁与所述的研磨抛光单元、喷淋刷洗单元相对应是对称的第一观察门和第二观察门；
所述的传送机构包括传送电机、导轨滑台和压紧定位机构，所述的导轨滑台贯穿所述的机架，该导轨滑台由所述的传送电机驱动，导轨滑台的上部是用于待清洗的钕玻璃元件压紧定位的压紧定位机构，在所述的导轨滑台的下方是接液盘；在所述的机架的顶部对应于所述的研磨抛光单元和喷淋刷洗单元安装所述的风机系统，所述的下料单元顶部的机架上安装有照明灯，位于机架的右前侧是控制面板；位于机架的左前侧是状态警示灯；
所述的上料单元是一具有移动、顶升定位功能的运输车，所述的运输车由底部的滚轮、中间顶升机构和顶部的顶升板构成，在所述的顶升板上方设有滑辊，顶升板的前部固定待清洗的钕玻璃元件倾斜度检测仪，所述的顶升机构采用手动或电动液压顶升；
所述的料架单元，整体是一型材焊接而成的料架，料架底部固定有橡胶垫，顶部设置有由限位块和丝杆组成的压紧机构；
所述的研磨抛光单元的中部是不锈钢板腔室，在该腔室中沿清洗方向，自右至左依次是抛光液注入装置、滚刷和切液风刀，所述的抛光液注入装置由储液罐、移动管路和扇形喷嘴构成，所述的储液罐位于所述的机架的下方，所述的扇形喷嘴位于所述的机架的顶部正对待清洗的钕玻璃元件，所述的储液罐通过移动管路与所述的扇形喷嘴相连，抛光液注入装置的扇形喷嘴和切液风刀分别位于滚刷的前后两侧，所述的切液风刀与所述的风机系统相连；所述的腔室前部和后部的中间位置安装由滚刷压紧装置，该滚刷压紧装置采用气缸压紧，将所述的滚刷推至接触待清洗的钕玻璃元件；滚刷压紧装置的前方和滚刷的上方是滚刷旋转驱动装置，滚刷的下方是滚刷移动驱动装置，电机通过所述的滚刷旋转驱动装置和滚刷移动驱动装置驱动所述的滚刷运动；
所述的喷淋刷洗单元与所述的研磨抛光单元的结构相同，所不同的是所述的储液罐储存的是去离子水，而研磨抛光单元的储液罐储存的是抛光液。
所述的滚刷旋转驱动装置采用伺服电机驱动，滚刷移动驱动装置采用驱动电机和直线导轨驱动。
本发明的优点如下：
1、本发明克服传统玻璃元件的“超声波槽式”清洗方式，不能用于钕玻璃元件的清洗的问题，通过采用抛光液和滚刷对元件表面进行研磨清洗，从而去除钕玻璃元件表面的顽固异物和表层雾状物；
2、本发明克服现有钕玻璃元件人工清洗，需要接触玻璃表面和需要反复搬运玻璃的问题，整个清洗过程通过传送单元的钕玻璃元件的传送，实现钕玻璃元件清洗流程的自动运行，克服现有钕玻璃元件人工清洗存在的问题，避免二次污染和剥离不良，能够自动完成整个玻璃的清洗过程。
本发明针对激光钕玻璃元件的清洗，具有操作方便、自动化程度高的特点，不仅保证清洗效果和节省人力，而且提高清洗效率。
附图说明
图1为本发明激光钕玻璃元件机械化清洗装置的俯视图；
图2为本发明激光钕玻璃元件机械化清洗装置的部分剖视图；
图3为本发明激光钕玻璃元件机械化清洗装置的研磨抛光单元剖面右视图；
图4为本发明上料单元实施例的结构示意图；
图5为本发明研磨抛光单元实施例的结构示意图；
图6为本发明喷淋刷洗单元实施例的结构示意图；
图7为本发明下料单元实施例的结构示意图；
图中：1-机架，11-接液盘，12-第一观察门，13-第二观察门，14-下料口，15-上料口；
2-风机系统；
3-上料单元，31-运输车，32-滚轮，33-顶升机构，34-顶升板，35-倾斜度检测仪；
4-料架单元，41-料架，42-压紧机构，43-限位块，44-丝杆，45-橡胶垫；
5-研磨抛光单元，51-滚刷压紧装置，52-滚刷旋转驱动装置，53-滚刷移动驱动装置，54-滚刷，55-抛光液注入装置，56-切液风刀，57-腔室，58-储液罐；
6-喷淋刷洗单元，61-滚刷压紧装置，62-滚刷旋转驱动装置，63-滚刷移动驱动装置，64-滚刷，65-去离子水喷淋装置，66-切液风刀，67-腔室，68-储液罐；
7-下料单元，71-照明灯；
8-传送机构，81-传送电机，82-导轨滑台，83-压紧定位机构；
9-控制面板，91-状态警示灯；
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的变换范围。
参阅图1和图2，图1为本发明激光钕玻璃元件机械化清洗装置的俯视图，图2为本发明激光钕玻璃元件机械化清洗装置的部分剖视图，由图可见，本发明激光钕玻璃元件机械化清洗装置，整个装置呈前后对称，包括机架1、风机系统2、上料单元3、料架单元4、研磨抛光单元5、喷淋刷洗单元6、下料单元7、传送机构8和控制面板9，
所述的机架1由成框架式结构，该机架1的左右两端分别是下料口14和上料口15，自上料口15至下料口14依次是所述的研磨抛光单元5、喷淋刷洗单元6和下料单元7；该机架1的前后两侧壁与所述的研磨抛光单元5、喷淋刷洗单元6相对应是对称的第一观察门12和第二观察门13；
所述的传送机构8包括传送电机81、导轨滑台82和压紧定位机构83，所述的导轨滑台82贯穿所述的机架1，该导轨滑台82由所述的传送电机81驱动，导轨滑台82的上部是用于待清洗的钕玻璃元件压紧定位的压紧定位机构83，在所述的导轨滑台82的下方是接液盘11；
在所述的机架1的顶部对应于所述的研磨抛光单元5和喷淋刷洗单元6安装所述的风机系统2，所述的下料单元7顶部的机架1上安装有照明灯71，位于机架1的右前侧是控制面板9；位于机架1的左前侧是状态警示灯91；
所述的上料单元3是一具有移动、顶升定位功能的运输车31，所述的运输车31由底部的滚轮32、中间顶升机构33和顶部的顶升板34构成，在所述的顶升板34上方设有滑辊，顶升板34的前部固定待清洗的钕玻璃元件倾斜度检测仪35，所述的顶升机构33采用手动或电动液压顶升；
所述的料架单元4，整体是一型材焊接而成的料架41，料架41底部固定有橡胶垫45，顶部设置有由限位块43和丝杆44组成的压紧机构42；
所述的研磨抛光单元5的中部是不锈钢板腔室57，在该腔室57中沿清洗方向，自右至左依次是抛光液注入装置55，滚刷54和切液风刀56，所述的抛光液注入装置55由储液罐58、移动管路和扇形喷嘴构成，所述的储液罐58位于所述的机架1的下方，所述的扇形喷嘴位于所述的机架1的顶部正对待清洗的钕玻璃元件，所述的储液罐58通过移动管路与所述的扇形喷嘴相连，抛光液注入装置55的扇形喷嘴和切液风刀56分别位于滚刷54的前后两侧；所述的切液风刀56与所述的风机系统2相连；所述的腔室57前部和后部的中间位置安装由滚刷压紧装置51，该滚刷压紧装置51采用气缸压紧，将所述的滚刷54推至接触待清洗的钕玻璃元件；滚刷压紧装置51的前面在滚刷54的上方是滚刷旋转驱动装置52，在滚刷54的下方是滚刷移动驱动装置53，电机通过所述的滚刷旋转驱动装置52和滚刷移动驱动装置53驱动所述的滚刷54运动；
所述的喷淋刷洗单元6，与所述的研磨抛光单元5的结构相同，所不同的是所述的储液罐68储存的是去离子水，而研磨抛光单元5的储液罐58储存的是抛光液。
所述的滚刷旋转驱动装置52采用伺服电机驱动，滚刷移动驱动装置53采用驱动电机和直线导轨驱动。
所述的喷淋刷洗单元6，参见图6，沿清洗方向，自右至左，依次是去离子水喷淋装置65，滚刷64和切液风刀66；喷淋刷洗单元6的中部为不锈钢板腔室67；去离子水喷淋装置65的底部是储液罐68，储液罐68与机架1固定连接，中部是移动管路，顶部正对待清洗的钕玻璃元件的是固定于机架1的不锈钢扇形喷嘴；位于腔室67前部和后部的滚刷压紧装置61压紧滚刷64至接触清洗待清洗的钕玻璃元件，滚刷压紧装置61的前方安装滚刷旋转驱动装置62，滚刷旋转驱动装置62的下方是滚刷移动驱动装置63，滚刷64在滚刷旋转驱动装置62和滚刷移动驱动装置63的作用下由电机驱动，滚刷旋转驱动装置62和滚刷移动驱动装置63与机架1固定连接，滚刷压紧装置61采用气缸压紧，滚刷旋转驱动装置62采用伺服电机驱动，滚刷移动驱动装置63采用驱动电机和直线导轨驱动。切液风刀66与机架1固定连接。
利用本发明装置进行激光钕玻璃元件的清洗，包括下列步骤：
1)将终检合格的钕玻璃元件，装入料架单元4，使用压紧机构42进行压紧，并调节待清洗的钕玻璃元件的倾斜俯仰至满足清洗要求。利用上料单元3的运输车31将料架单元4运送至上料口15；
2)将所述的运输车31和机架1紧固连接，并将料架单元4推至传送机构8的导轨滑台82上，压紧定位机构83自动压紧料架单元4；
3)在所述的控制面板9上设定研磨抛光时间和喷淋刷洗时间，启动清洗后，所述的传送电机81将装载有料架单元4的导轨滑台82传送至研磨抛光单元5，抛光液注入装置55用设定浓度的抛光液喷淋待清洗的钕玻璃元件，同时滚刷压紧装置51将滚刷54压紧至接触待清洗的钕玻璃元件，在滚刷移动装置53和滚刷旋转装置52的作用下对待清洗的钕玻璃元件进行刷洗，达到设定的刷洗时间后，所述的切液风刀56完成切液和风淋。传送电机81将导轨滑台82传送至喷淋刷洗单元6。
4)所述的喷淋刷洗单元6的去离子水喷淋装置65用去离子水喷淋待清洗的钕玻璃元件，同时滚刷压紧装置61将滚刷64压紧至接触待清洗的钕玻璃元件并在滚刷移动装置63和滚刷旋转装置62的作用下，对待清洗的钕玻璃元件进行刷洗，达到设定的刷洗时间后，切液风刀66完成切液和风淋。传送电机81将导轨滑台82传送至下料单元7。
5)在下料单元7，压紧定位机构83自动松开料架单元4，将待清洗的钕玻璃元件自料架单元4通过下料口14取出，下料时可使用上料单元3的运输车31，将已清洗的钕玻璃元件搬运至运输车31，使用运输车完成钕玻璃元件的运输，清洗后玻璃表面无灰尘、无油污、无抛光粉残留，即认为清洗合格。
6)定期清洗装置内的抛光液残留和去离子水痕迹，保持装置百级清洁环境要求。
本发明的装置整个过程机械控制，对激光钕玻璃待清洗的钕玻璃元件的清洗，通过机械化传送和喷淋刷洗的方式，具有操作方便、自动化程度高的特点，不仅保证清洗效果和节省人力，而且提高清洗效率和安全性。

Claims (2)

1.一种利用激光钕玻璃元件机械化清洗装置对待清洗的钕玻璃元件进行清洗的方法，所述激光钕玻璃元件机械化清洗装置呈前后对称，包括机架(1)、风机系统(2)、上料单元(3)、料架单元(4)、研磨抛光单元(5)、喷淋刷洗单元(6)、下料单元(7)、传送机构(8)和控制面板(9)；所述的机架(1)呈框架式结构，该机架(1)的左右两端分别是下料口(14)和上料口(15)，自上料口(15)至下料口(14)依次是所述的研磨抛光单元(5)、喷淋刷洗单元(6)和下料单元(7)；该机架(1)的前后两壁与所述的研磨抛光单元(5)、喷淋刷洗单元(6)相对应是对称的第一观察门(12)和第二观察门(13)；所述的传送机构(8)包括传送电机(81)、导轨滑台(82)和压紧定位机构(83)，所述的导轨滑台(82)贯穿所述的机架(1)，该导轨滑台(82)由所述的传送电机(81)驱动，导轨滑台(82)的上部是用于待清洗的钕玻璃元件压紧定位的压紧定位机构(83)，在所述的导轨滑台(82)的下方是接液盘(11)；在所述的机架(1)的顶部对应于所述的研磨抛光单元(5)和喷淋刷洗单元(6)安装所述的风机系统(2)，所述的下料单元(7)顶部的机架(1)上安装有照明灯(71)，位于机架(1)的右前侧是控制面板(9)；位于机架(1)的左前侧是状态警示灯(91)；所述的上料单元(3)是一具有移动、顶升定位功能的运输车(31)，所述的运输车(31)由底部的滚轮(32)、中间顶升机构(33)和顶部的顶升板(34)构成，在所述的顶升板(34)上方设有滑辊，顶升板(34)的前部固定待清洗的钕玻璃元件倾斜度检测仪(35)，所述的顶升机构(33)采用手动或电动液压顶升；所述的料架单元(4)，整体是一型材焊接而成的料架(41)，料架(41)底部固定有橡胶垫(45)，顶部设置有由限位块(43)和丝杆(44)组成的压紧机构(42)；所述的研磨抛光单元(5)的中部是不锈钢板腔室(57)，在该腔室(57)中沿清洗方向，自右至左依次是抛光液注入装置(55)、滚刷(54)和切液风刀(56)，所述的抛光液注入装置(55)由储液罐(58)、移动管路和扇形喷嘴构成，所述的储液罐(58)位于所述的机架(1)的下方，所述的扇形喷嘴位于所述的机架(1)的顶部正对待清洗的钕玻璃元件，所述的储液罐(58)通过移动管路与所述的扇形喷嘴相连，抛光液注入装置(55)的扇形喷嘴和切液风刀(56)分别位于滚刷(54)的前后两侧，所述的切液风刀(56)与所述的风机系统(2)相连；所述的腔室(57)前部和后部的中间位置安装有滚刷压紧装置(51)，该滚刷压紧装置(51)采用气缸压紧，将所述的滚刷(54)推至接触待清洗的待清洗的钕玻璃元件；滚刷压紧装置(51)的前方和在滚刷(54)的上方是滚刷旋转驱动装置(52)，滚刷旋转驱动装置(52)的下方是滚刷移动驱动装置(53)，电机通过所述的滚刷旋转驱动装置(52)和滚刷移动驱动装置(53)驱动所述的滚刷(54)运动；所述的喷淋刷洗单元(6)与所述的研磨抛光单元(5)的结构相同，所不同的是所述的储液罐(68)储存的是去离子水，而研磨抛光单元(5)的储液罐(58) 储存的是抛光液；所述的喷淋刷洗单元(6)沿清洗方向，自右至左依次包括去离子水喷淋装置(65)，滚刷(64)和切液风刀(66)，中部为不锈钢板腔室(67)，位于腔室(67)前部和后部的滚刷压紧装置(61)和压紧滚刷(64)接触清洗待清洗的钕玻璃元件，滚刷压紧装置(61)的前方安装滚刷旋转驱动装置(62)，滚刷旋转驱动装置(62)的下方是滚刷移动驱动装置(63)，滚刷(64)在滚刷旋转驱动装置(62)和滚刷移动驱动装置(63)的作用下由电机驱动，滚刷旋转驱动装置(62)和滚刷移动驱动装置(63)与机架1固定连接，切液风刀(66)与机架(1)固定连接；其特征在于，所述方法包括下列步骤：
1)将终检合格的钕玻璃元件，装入料架单元(4)，使用压紧机构(42)进行压紧，并调节待清洗的钕玻璃元件的倾斜俯仰至满足清洗要求；利用上料单元(3)的运输车31将料架单元(4)运送至上料口(15)；
2)将所述的运输车(31)和机架(1)紧固连接，并将料架单元(4)推至传送机构(8)的导轨滑台(82)上，压紧定位机构(83)自动压紧料架单(4)；
3)在所述的控制面板(9)上设定研磨抛光时间和喷淋刷洗时间，启动清洗后，所述的传送电机(81)将装载有料架单(4)的导轨滑台(82)传送至研磨抛光单元(5)，抛光液注入装置(55)用设定浓度的抛光液喷淋待清洗的钕玻璃元件，同时滚刷压紧装置(51)将滚刷(54)压紧至接触待清洗的钕玻璃元件，在滚刷移动装置(53)和滚刷旋转装置(52)的作用下对待清洗的钕玻璃元件进行刷洗，达到设定的刷洗时间后，所述的切液风刀(56)完成切液和风淋；
4)传送电机(81)将导轨滑台(82)传送至喷淋刷洗单元(6)，所述的喷淋刷洗单元(6)的去离子水喷淋装置(65)用去离子水喷淋待清洗的钕玻璃元件，同时滚刷压紧装置(61)将滚刷(64)压紧至接触待清洗的钕玻璃元件并在滚刷移动装置(63)和滚刷旋转装置(62)的作用下，对待清洗的钕玻璃元件进行刷洗，达到设定的刷洗时间后，切液风刀(66)完成切液和风淋；
5)传送电机81将导轨滑台82传送至下料单元7；在下料单元(7)，压紧定位机构(83)自动松开料架单元(4)，将待清洗的钕玻璃元件自料架单元(4)通过下料口(14)取出，下料时可使用上料单元(3)的运输车(31)，将已清洗的钕玻璃元件搬运至运输车(31)，使用运输车完成钕玻璃元件的运输；
6)定期清洗装置内的抛光液残留和去离子水痕迹，保持装置百级清洁环境要求。
2.根据权利要求1所述的一种利用激光钕玻璃元件机械化清洗装置对待清洗的钕玻璃元件进行清洗的方法，其特征在于，所述的滚刷旋转驱动装置(52)采用伺服电机驱动，滚刷移动驱动装置(53)采用驱动电机和直线导轨驱动。
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