CN109482524A - 用于激光钎焊应用的金属板自动清洁系统 - Google Patents
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Abstract
一种清洁系统，包括用于从待连接的工件上去除污染物的刷子、设置在刷子附近用于收集污染物的提取单元、以及用于将污染物从刷子排出到提取单元的至少一个空气喷嘴。
Description
技术领域
本公开总体涉及清洁系统，并且更具体地涉及用于在激光钎焊应用中清洁金属板的自动清洁系统。
背景技术
本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。
激光钎焊工艺广泛用于汽车领域以连接工件，例如金属板。钎焊接头的质量尤其取决于工件的表面状况。当工件表面含有污染物，例如油脂、污垢、沉积物或金属氧化物时，激光束可能在激光钎焊过程中燃烧污染物，从而产生气体。气体可能被封装在钎焊接头中，在随后的处理步骤中在激光接头中产生诸如孔、洞和不连续的缺陷。钎焊接头中的缺陷会对激光接头的强度产生不利影响。可能需要废弃带有缺陷的连接工件，或者可能需要额外的工作来修复钎焊接头中的缺陷。
发明内容
在一种形式中，提供了一种清洁系统，其包括用于从待连接的工件去除污染物的刷子、设置在刷子附近用于收集污染物的提取单元、以及用于将污染物从刷子排出到提取单元的至少一个空气喷嘴。
在另一种形式中，提供了一种清洁系统，其包括用于从待连接的工件上去除污染物的刷子、以及用于去除从工件上去除的并附着到刷子上的污染物的滑轮组件。
在另一种形式中，提供了一种清洁系统，其包括刷子、提取单元、液体喷射单元、滑轮组件和至少一个空气喷嘴。刷子可以去除待连接工件上的污染物。刷子限定了具有前端和后端的纵长环形状。提取单元邻近刷子的后端设置，用于收集污染物。液体喷射单元将清洁液体喷射到刷子上。滑轮组件邻近刷子的后端设置，并包括彼此相对的前滑轮和后滑轮。刷子通过前滑轮和后滑轮之间的间隙移动。至少一个空气喷嘴邻近刷子的后端设置，以将污染物从刷子排出到提取单元。
根据本文提供的描述，其他适用领域将变得显而易见。应该理解的是，说明书和具体示例仅用于说明的目的，并不旨在限制本公开的范围。
附图说明
从具体实施方式和附图中将更全面地理解本公开，其中：
图1是根据本公开的教导构造的自动清洁系统的透视图；
图2是图1的自动清洁系统的部分A的放大视图；
图3是图1的自动清洁系统的部分B的放大视图；和
图4A是示出了在工件被激光钎焊之前未清洁工件时钎焊接头中的缺陷的工件的照片；
图4B是示出了在工件被激光钎焊之前手动清洁工件时钎焊接头中的缺陷的工件的照片；和
图4C是示出了在工件被激光钎焊之前当通过本公开的自动清洁系统清洁工件时钎焊接头中的缺陷的工件的照片。
相应的附图标记在附图的若干视图中表示相应的部件。
具体实施方式
以下描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本公开、应用或用途。
参照图1，根据本公开的教导构造的清洁系统10可以与激光钎焊/焊接设备(未示出)一起使用。激光钎焊/焊接设备包括激光头(未示出)，用于将激光束施加到诸如金属板的工件之间的界面，以将工件连接在一起。清洁系统10可以集成到机器人中，该机器人将清洁系统10移动到工作场地，即待连接的工件之间的界面。在将激光束施加到界面之前，清洁系统10被驱动以沿着界面行进以从工件表面去除任何污染物，例如碳、油脂、油、污垢和其他有机沉积物。
清洁系统10包括刷子12、液体喷射单元14、提取单元16、鼓风机18、滑轮组件20和马达21。刷子12具有传送带状构造并限定了连续和纵长的环形。刷子12沿纵向轴线X限定了前端22和与前端22相对的后端24。刷子12包括一对直线部分26和与前端22和后端22相邻的一对弯曲部分28，弯曲部分28连接一对直线部分26以形成连续的环形。在操作中，刷子12被定向成使得刷子12的纵向轴线X平行于待清洁和待连接的工件30的界面。刷子12由马达21驱动以沿行进方向Y行进并沿着工件30的界面移动，以擦去可能存在于设置在刷子12下方的工件30的表面上的任何污染物。
液体喷射单元14设置在刷子12上方以供应清洁液体，例如酒精，以用清洁液体浸渍刷子12，从而促进和改善刷子12在工件上的擦拭动作。在刷子12的每个移动周期中，清洁液体可以被供应到刷子12一次或多次。在刷子12的每个移动周期中喷射到刷子12的液体的量基于工件30上存在的污染物的量来控制。
提取单元16邻近刷子的后端24设置，用于收集由刷子12移除并附着到刷子12上的污染物。提取单元16包括收集容器32、用于将污染物从刷子12引导到收集容器32中的上导向板34和下导向板36。收集容器32限定了面向刷子12的后端24的收集开口38。上导向板34和下导向板36设置为相对于刷子12的纵向轴线X成角度。上导向板34从后端24处的弯曲部分28上方的位置朝向收集开口38的中心延伸。下导向板36从后端24处的弯曲部分28的下方的位置朝向连接容器32的底部延伸。这样，在后端24处的刷子12的弯曲部分28设置在上导向板34和下导向板36之间。
参照图2，滑轮组件20包括前滑轮44、后滑轮46和连接前滑轮44和后滑轮46的环形带48。前滑轮44和后滑轮46彼此相对设置以在其间限定间隙。刷子12穿过前滑轮44和后滑轮46之间的间隙。前滑轮44被刷子12包围。当刷子12从工件30上去除污染物时，后滑轮46与刷子12的外表面接触并且与提取单元相邻，从而可以连续且同时地去除附着在刷子12上的任何污染物。后滑轮46在刷子12的后端24处与弯曲部分28接触以从刷子12的外表面刮去污染物。后滑轮46设置在上导向板34和下导向板36之间。因此，从刷子12中刮去的污染物可以由下导向板36收集，或者可选地借助于鼓风机18，由上导向板34和下导向板36引导，通过开口38到达提取单元14的收集容器32。
参照图3，鼓风机18包括多个空气喷嘴42，这些空气喷嘴42设置在刷子12的外表面附近，以排出从工件30上除去并附着在刷子12上的污染物。虽然图3中示出了三个空气喷嘴42，但是空气喷嘴42的数量不限于三个(3)，并且可以是包括1个的任何数量，这取决于要从刷子12移除的污染物的量。如图所示，空气喷嘴42中的一个可以设置在上导向板34的前端附近并且在上导向板34的下方，以将污染物吹到上导向板34的后端并朝向收集容器32的开口38吹出。另一个空气喷嘴42可以邻近下导向板36的前端设置，以将污染物从刷子12吹到下导向板36的后端并朝向收集容器32的开口38吹出。另一个空气喷嘴42可以设置在刷子12的内表面附近并且与马达21的驱动轴相邻，以吹走可能附着在马达21的驱动轴上的污染物。这些喷嘴沿着朝向提取单元16的方向吹送空气以便利通过提取单元16收集污染物。
参照图4A、4B和4C，示出了当未清洁金属板时(图4A)、当手动清洁金属板时(图4B)、以及当使用本公开的自动清洁系统10自动清洁金属板时(图4C)的金属板的钎焊接头50的照片。如图所示，当在钎焊之前未清洁金属板时，显示出在图4A的钎焊接头50中产生更多缺陷。当在钎焊之前通过本公开的自动清洁系统10清洁工件时，图4C的钎焊接头50更平滑并且包含更少的缺陷。图4B示出了不如图4中的那样光滑并且具有比图4C更多的缺陷的钎焊接头50。
利用本公开的清洁系统10，在对金属板执行激光焊接/钎焊工艺之前，金属板可以具有更高的清洁度，从而提高焊接/钎焊接头的质量并减少刮削金属板。此外，清洁系统由机器人控制并与激光焊接/钎焊设备同步。机器人化过程不需要任何劳动，并确保激光钎焊接头上的每个部分都能得到适当彻底的清洁，从而增加了生产量和制造成本。
应注意，本发明不限于作为实例描述和说明的实施例。已经描述了多种修改，并且更多的修改是本领域技术人员已知的一部分。在不脱离本公开和本专利的保护范围的情况下，可以将这些和进一步的修改以及通过技术等同物的任何替换添加到说明书和附图中。
Claims (20)
1.一种清洁系统，包括：
用于去除待连接工件上污染物的刷子；
设置在所述刷子附近的用于收集所述污染物的提取单元；和
用于将所述污染物从所述刷子排出到所述提取单元的至少一个空气喷嘴。
2.根据权利要求1所述的清洁系统，其中所述刷子具有连续的纵长环形状。
3.根据权利要求2所述的清洁系统，其中所述刷子限定一对直线部分和连接所述直线部分的端部的一对弯曲部分。
4.根据权利要求1所述的清洁系统，其中所述刷子限定前端和与所述前端相对的后端，所述前端和后端限定所述刷子的纵向轴线。
5.根据权利要求4所述的清洁系统，其中所述提取单元设置在所述刷子的所述后端。
6.根据权利要求4所述的清洁系统，还包括用于向所述刷子供应清洁液体的液体喷射单元。
7.根据权利要求6所述的清洁系统，其中所述液体喷射单元设置在所述刷子上方。
8.根据权利要求1所述的清洁系统，还包括用于从所述刷子上去除所述污染物的滑轮组件。
9.根据权利要求8所述的清洁系统，其中所述滑轮组件包括由所述刷子围绕的前滑轮和设置在所述刷子外部的后滑轮。
10.根据权利要求9所述的清洁系统，其中所述后滑轮接触所述刷子的外表面。
11.根据权利要求9所述的清洁系统，其中所述后滑轮设置在所述提取单元和所述刷子之间。
12.根据权利要求9所述的清洁系统，其中所述刷子在所述前滑轮和所述后滑轮之间行进。
13.根据权利要求9所述的清洁系统，其中所述前滑轮通过环形带连接到所述后滑轮。
14.根据权利要求1所述的清洁系统，其中所述至少一个空气喷嘴邻近所述提取单元设置。
15.根据权利要求1所述的清洁系统，还包括多个空气喷嘴，所述多个空气喷嘴邻近所述刷子的后端设置。
16.一种清洁系统，包括：
用于去除待连接工件上污染物的刷子；和
用于去除刷子从所述工件上去除的并附着在所述刷子上的所述污染物的滑轮组件。
17.根据权利要求16所述的清洁系统，其中所述滑轮组件包括与所述刷子的外表面接触的后滑轮，所述后滑轮用于在所述刷子从所述工件上去除所述污染物时连续且同时地从所述刷子上去除所述污染物。
18.根据权利要求17所述的清洁系统，其中所述滑轮组件还包括设置在所述刷子内部的前滑轮，其中所述刷子在所述前滑轮和所述后滑轮之间行进。
19.根据权利要求17所述的清洁系统，还包括用于收集所述污染物的提取单元，其中所述后滑轮设置在所述刷子和所述提取单元之间。
20.一种清洁系统，包括：
用于从待连接的工件上去除污染物的刷子，其中所述刷子形成具有前端和后端的纵长的环形状；
设置在所述刷子的所述后端附近用于收集所述污染物的提取单元；
用于将清洁液体喷射到所述刷子上的液体喷射单元；
设置在所述刷子的所述后端附近并包括彼此相对的前滑轮和后滑轮的滑轮组件，所述刷子在所述前滑轮和所述后滑轮之间行进；和
设置在所述刷子的所述后端附近以将所述污染物从所述刷子排出到所述提取单元的至少一个空气喷嘴。
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