CN109622519A - 一种金属带材推拉式激光清洗生产线 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种金属带材推拉式激光清洗生产线，涉及作业技术领域，针对传统的金属带材清洗中金属带材损失较多的问题，提供了以下技术方案，一种金属带材推拉式激光清洗生产线，包括激光清洗装置和金属带材的传动装置，还包括钝化清洗装置和烘干装置，激光清洗装置包括机壳和控制装置，控制装置电连接有激光装置和测量装置，激光装置设置为朝向金属带材的上下表面，机壳连通有吸尘装置，机壳与吸尘装置的连接处设有吸尘腔，吸尘腔内设有用于除去杂质粉尘的清洁装置，达到减少金属带材在清洗过程中的损失的目的。

Description

一种金属带材推拉式激光清洗生产线

技术领域

本发明涉及作业技术领域，更具体地说，它涉及一种金属带材推拉式激光清洗生产线。

背景技术

放置在空气中的金属带材因其表面金属具有还原性，在长时间与空气接触中其表面常常会被空气中具有氧化性的物质所氧化而形成氧化膜。

而目前使用较多的除去金属表面的氧化皮或锈蚀的方式是酸洗，普通的酸循环装置和蒸汽装置维护复杂，成本高；生产过程中不能暂停其中的某一装置，在设备发生故障时，酸槽内的金属带材会因过酸洗而报废，从而造成金属带材在清洗过程中产生较多的损失。

激光清洗是去除固体表面不同材料和尺寸的脏污粒子及膜层的有效方法，把高亮度和方向性好的连续或脉冲激光，通过光学聚焦和光斑整形后形成具有特定光斑形状与能量分布的激光束，照射到被污染的需要清洗的材料位置，其上附着的污染物吸收激光能量后，会产生振动、熔化、燃烧，甚至气化等一系列复杂的物理化学过程，从而使污物脱离金属表面而达到清洗的目的。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种金属带材推拉式激光清洗生产线，具有减少金属带材在清洗过程中的损失的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种金属带材推拉式激光清洗生产线，包括激光清洗装置和金属带材的传动装置，还包括钝化清洗装置和烘干装置，所述激光清洗装置包括机壳和控制装置，所述控制装置电连接有激光装置和测量装置，所述激光装置设置为朝向金属带材的上下表面，所述机壳连通有吸尘装置，所述机壳与吸尘装置的连接处设有吸尘腔，所述吸尘腔内设有用于除去杂质粉尘的清洁装置。

采用上述技术方案，金属带材经传动装置传送至激光清洗装置内，在激光清洗装置的机壳内，控制装置发送指令使激光经激光器产生后由激光头发射出，激光照射在金属带材的表面对金属带材表面的氧化膜进行粉碎，粉碎后的杂质粉尘在机壳内随着空气进入吸尘装置，金属带材经激光清洗装置后进入钝化清洗装置，由钝化清洗装置通过水洗除去附着在金属带材表面的杂质粉尘，残留在金属带材表面的液滴再由烘干装置进行烘干使水分蒸发。在激光清洗装置的机壳内的杂质粉尘经吸尘腔离开机壳内，部分杂质粉尘在此过程中附着在吸尘腔的内壁上，附着在吸尘腔的内壁由清洁装置除去。

吸尘腔内清洁装置上表面的气压受吸尘装置的作用降低，使得清洁装置下表面的气压大于清洁装置上表面的气压，气压差使吸尘装置在工作过程中带动清洁装置向远离机壳的方向移动，当吸尘装置停止后，清洁装置自身的重力使清洁装置向下运动，而粉尘杂质通过静摩擦力附着在吸尘腔的内壁上，清洁装置的侧边紧贴吸尘腔内壁并做相对运动的过程中，对机壳内壁的粉尘杂质施加力的作用，迫使机壳内壁的粉尘离开吸尘腔的内壁并进入吸尘腔，再在吸尘装置的作用下随着空气一同进入吸尘装置，实现对吸尘腔内壁的清理作用，减少了杂质粉尘在吸尘腔内的聚积，从而降低吸尘腔被堵塞的概率。利用激光粉碎金属带材表面的氧化层，减少了清洗过程中产生的废酸、废水等，降低了对环境的不良影响；激光减少在清洗过程中对金属带材的物理接触，从而减少在对金属带材表面进行清洗的过程中通过摩擦造成的金属带材的损失。

进一步，所述传动装置带动金属带材沿水平直线方向设置。

采用上述技术方案，金属带材在水平方向呈直线设置，减少了由于张力引起的金属带材在生产线上的形变，使金属带材在清洗过程中不易跑偏，从而减少金属带材在激光清洗生产线中的固定设备，简化金属带材的固定设备。

进一步，所述钝化清洗装置包括出水结构和用于收集清洗废液的集水结构，所述出水结构设置于传动装置竖直方向的上方。

采用上述技术方案，在激光清洗装置内除去氧化膜的金属带材经传动装置的传送进入钝化清洗装置，在钝化清洗装置内使金属带材表面与从出水结构流出的氧化性介质作用，作用时在金属表面生成一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、能坚固地附在金属带材表面的钝化膜，该钝化膜将具有容易被氧化的金属带材与腐蚀介质隔开，减少金属带材与腐蚀介质的接触，从而达到延缓金属带材表面的氧化。氧化性介质在对金属带材进行钝化处理后落在收集结构内，由收集结构进行统一的回收处理，减少该氧化性介质对环境造成的污染。

进一步，所述钝化清洗装置与烘干装置之间设置有通过挤压除去金属带材表面的液滴的挤干夹送装置。

采用上述技术方案，金属带材在进入烘干装置之前先经过挤干夹送装置，由挤干夹送装置将金属带材表面的较大的液滴挤掉，减少聚在金属带材表面的液滴的体积，使金属带材进入烘干装置后更快被烘干，提高烘干装置的工作效率。

进一步，所述传动装置沿水平方向设置，所述传动装置的两端设有转向装置，所述转向装置的长度方向与传动装置的长度方向垂直设置。

采用上述技术方案，转向装置改变金属带材的运动方向，设置于传动装置前端的转向装置调整卷出的金属带材的方向，使金属带材落在传动装置的上表面，设置于传动装置后段的转向装置使金属带材朝向收卷的方向移动，便于对金属带材进行卷取，扩大了成卷的金属带材的位置范围，便于根据厂房条件的不同调整成卷的金属带材位置。

进一步，所述转向装置与激光清洗装置之间设有剪切装置，所述剪切装置的尖端部朝向传动装置设置。

采用上述技术方案，金属带材经过剪切装置时，剪切装置的尖端部对金属带材较不平整的侧边剪切整齐，使金属带材各个位置的大小维持基本一致，而后进入激光清洗装置以及后面的工作流程中，将剪切后裸露出的金属侧边的表面与其他表面同时进行清洗、钝化、烘干等处理，维持清洗后产品质量的一致。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过在金属带材的上下两个表面均设置激光头，使得金属带材在经过激光清洗装置时即完成了表面氧化层或者锈蚀层的激光粉碎，提高清洗效率；

2.金属带材在生产线上水平方向的直线设置，减少由于张力引起的金属带材在生产线上的形变，使金属带材在清洗过程中不易跑偏；

3.通过钝化清洗装置为金属带材的表面加上保护层，延缓金属带材被氧化的速度，对金属带材的表面起保护作用。

附图说明

图1为本发明一种金属带材推拉式激光清洗生产线的示意图；

图2为本发明一种金属带材推拉式激光清洗生产线的激光清洗装置结构示意图；

图3为本发明一种金属带材推拉式激光清洗生产线实施例一的激光清洗装置结构中吸尘腔的示意图；

图4为本发明一种金属带材推拉式激光清洗生产线实施例二的激光清洗装置结构中吸尘腔的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：激光清洗装置1、传动装置2、钝化清洗装置3、出水结构31、集水结构32、烘干装置4、机壳5、控制装置6、激光装置7、激光器71、激光头72、测量装置8、吸尘装置9、吸尘腔10、清洁装置11、螺纹孔12、往复丝杠13、转动结构14、主轴15、转动叶16、支架17、挤干夹送装置18、转向装置19、剪切装置20。

实施例一：

一种金属带材推拉式激光清洗生产线，如图1所示，包括激光清洗装置1和传动装置2，传动装置2用于固定并传动金属带材，传动装置2的两端连接有用于打开成卷的金属带材的开卷装置、转向装置19和夹送矫直装置。传动装置2沿激光清洗线的方向与水平地面平行设置；转向装置19设置于传动装置的下方，转向装置19为与传动方向垂直设置的辊筒，通过辊筒弧形的侧面改变传动方向，使金属带材朝向夹送矫直装置运动，转向装置19设置于传送固定装置2的两端。夹送矫直装置包括多个辊筒，端面直径相同的辊筒组成辊筒组固定于传动装置在竖直方向的上下两侧，夹送矫直装置靠近转向装置19的一端为直径较大的辊筒组，直径相同的辊筒在竖直方向的距离仅容金属带材的最大面积的表面通过。夹送矫直装置与激光清洗装置1之间设有剪切装置20。

如图2和图3所示，金属带材在传动装置2的作用下水平穿过激光清洗装置1内部。激光清洗装置1包括机壳5和控制装置6，控制装置6电连接有激光装置7，激光装置7包括产生激光的激光器71和激光头72，激光器71设置于机壳5外，直接与控制装置6连接，激光头72设置于机壳5内，对经过机壳5内部的金属带材表面进行激光清洗作用。控制装置6电连接有测量个，测量装置8固定于机壳5的外侧表面，测量装置8与激光装置7的激光头72呈同一水平直线设置，测量装置8通过实时监测经过测量装置8的金属带材的表面清洁状况，再将检测到的数据传送至控制装置6，控制装置6根据得到的反馈数据对激光装置7的激光的强弱进行调节，以达到较好的激光清洗效果。

为了除去机壳5内受激光作用而粉碎的氧化膜粉尘颗粒，机壳5的顶部设有吸尘装置9，吸尘装置9与控制装置6电连接，吸尘装置9远离机壳5的一端连接有收集装置，收集装置内设置有仅容空气通过的多级粉尘过滤网，使经过吸尘装置9流出机壳5外的杂质粉尘留在收集装置内以便进行回收。

机壳5与吸尘装置9之间的连接处设有吸尘腔10，吸尘腔10远离机壳5的一端设有管道，机壳5内的空气和杂质粉尘经过吸尘腔10和管道进入吸尘装置9。为减少杂质粉尘在经过吸尘腔10时因质量较轻附着在吸尘腔10的内壁，吸尘腔10内设有清洁装置11，清洁装置11的表面开有供空气和杂质分产通过的通孔，清洁装置11垂直于吸尘腔10的长度方向设置，清洁装置11的侧边与吸尘腔10的内壁接触。清洁装置11的中间开设有螺纹孔12，螺纹孔12内螺纹连接有往复丝杠13，往复丝杠13的轴长方向与吸尘腔10的竖直方向一致，往复丝杠13的螺纹部分长度与吸尘腔10的高度相等，往复丝杠13远离机壳5的一端设有转动结构14，转动结构14包括支架17和多个转动叶16，支架17的中部朝向吸尘腔10的方向设有主轴15，转动叶16沿主轴15的周向设置并固定于主轴15的侧面，往复丝杠13的端面固定于主轴15的下端面。

为减少清洁装置11在向上运动过程中对吸尘腔10顶部撞击造成吸尘腔10的损坏，吸尘腔10的顶部设有缓冲层，缓冲层的材料可设置为橡胶等具有一定弹性的材料。管道与吸尘腔10之间的固定为可拆卸固定，可设置为螺纹固定或者法兰固定等。

激光装置7远离剪切装置20的一侧设有钝化清洗装置3，通过钝化清洗装置3先除去受激光作用粉碎后附着在金属带材表面的杂质粉尘，而后对金属带材进行钝化作用。钝化清洗装置3包括出水结构31、集水结构32和挤干夹送装置18，出水结构31设置于传动装置2竖直方向的上方，出水结构31设置为喷头，喷头设置有多个，靠近激光清洗装置的喷头连接水箱，对金属带材表面附着的杂质粉尘进行清洗，远离激光装置的喷头连接氧化性介质储箱，对金属带材的表面进行钝化处理，延缓金属的氧化；集水结构32设置为水池，水池的开口朝向传动装置2设置，集水结构32用于收集钝化清洗后的废液。

为除去钝化清洗后残留在金属带材表面的液体，挤干夹送装置18设置于集水结构32的上方，挤干夹送装置18为两个轴长方向沿传动装置长度方向垂直设置的辊筒；挤干夹送装置18远离钝化清洗装置3的一侧设有烘干装置4，在烘干装置4内将金属带材完全干燥。金属带材在烘干装置4内经传动装置传送至转向装置19，通过转向装置19改变金属带材的运动方向，转向装置19远离烘干装置4的一端设置有卷取装置，卷取装置包括垂直于金属带材运动方向的卷轴，卷轴沿其轴心方向旋转的过程中带动金属带材进行收卷。

金属带材成卷固定于开卷装置上，由开卷装置打开并开始传送金属带材，金属带材经转向装置19调节方向后以水平方向进入夹送矫直装置，夹送矫直装置对金属带材进行挤压使金属带材的表面平整，随后金属带材进入剪切装置20，由剪切装置20将金属带材侧边裁剪整齐，再由传动装置将金属带材传送至激光清洗装置1内，在激光清洗装置1内由激光头72发射出的激光除去金属带材正反两个表面的氧化膜，氧化膜受激光作用粉碎成杂质粉末后随着机壳5内的空气受吸尘装置9的吸力作用经吸尘腔10和管道进入吸尘装置9，最后留在收集装置内进行统一回收，杂质粉末随着气流经过吸尘腔10时，气流对转动叶16的作用力使转动叶16围绕主轴15旋转，转动叶16旋转的过程中带动往复丝杠13围绕其轴心做旋转运动，往复丝杠13表面的螺纹槽的运动使得清洁装置11在吸尘腔10内做往复运动，从而清除吸尘腔10内壁的杂质粉尘。金属带材在传动装置2的传动下进入钝化清洗装置3，经钝化清洗装置3除去附着在金属带材表面的杂质粉尘后，金属带材进入挤干夹送装置18，在挤干夹送装置18除去大部分的液滴，再进入烘干装置4，在烘干装置4内实现彻底干燥，再由转向装置19改变其运动方向，从而进入卷取装置实现收卷。

实施例二：

一种金属带材推拉式激光清洗生产线，与实施例一的区别在于：如图4所示，吸尘腔10内设有转动结构14，转动结构14包括支撑轴和多个转动叶16，支撑轴沿其轴长方向设置为与吸尘腔10的水平方向一致，转动叶16沿支撑轴的周向垂直固定于支撑轴的侧面。转动叶16的表面铰接有连接件，连接件远离转动叶16的一端铰接于清洁装置11的表面，连接件以铰接处为轴分别与清洁装置11和转动叶16呈任意角度转动。

金属带材在经过激光清洗装置1时，经激光作用从金属带材表面脱落下来的粉尘在经过吸尘腔10时，由于吸尘装置9对机壳5内空气的吸力作用使空气在吸尘腔10内朝向管道方向流动，气流带动转动叶16以支撑轴为中心在竖直方向旋转，转动叶16在转动过程中带动清洁装置11进行运动，受吸尘腔10侧壁的限制清洁装置11只能进行竖直方向的往返运动，在运动过程中将附着在吸尘腔10内壁的杂质粉尘刮落。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种金属带材推拉式激光清洗生产线，包括激光清洗装置和金属带材的传动装置，其特征在于：还包括钝化清洗装置和烘干装置，所述激光清洗装置包括机壳和控制装置，所述控制装置电连接有激光装置和测量装置，所述激光装置设置为朝向金属带材的上下表面，所述机壳连通有吸尘装置，所述机壳与吸尘装置的连接处设有吸尘腔，所述吸尘腔内设有用于除去杂质粉尘的清洁装置。

2.根据权利要求1所述的一种金属带材推拉式激光清洗生产线，其特征在于：所述传动装置带动金属带材沿水平直线方向设置。

3.根据权利要求1所述的一种金属带材推拉式激光清洗生产线，其特征在于：所述钝化清洗装置包括出水结构和用于收集清洗废液的集水结构，所述出水结构设置于传动装置竖直方向的上方。

4.根据权利要求1所述的一种金属带材推拉式激光清洗生产线，其特征在于：所述钝化清洗装置与烘干装置之间设置有通过挤压除去金属带材表面的液滴的挤干夹送装置。

5.根据权利要求1所述的一种金属带材推拉式激光清洗生产线，其特征在于：所述传动装置沿水平方向设置，所述传动装置的两端设有转向装置，所述转向装置的长度方向与传动装置的长度方向垂直设置。

6.根据权利要求5所述的一种金属带材推拉式激光清洗生产线，其特征在于：所述转向装置与激光清洗装置之间设有剪切装置，所述剪切装置的尖端部朝向传动装置设置。