CN111495879B - 一种尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗装置和方法，该装置包括：旋转装夹平台、龙门伺服机构、外侧激光清洗头、内测激光清洗头和环形工件；旋转装夹平台位于龙门伺服机构下方，用于对不同尺寸参数的环形工件进行装夹固定；环形工件安装在旋转装夹平台上，位于旋转装夹平台与龙门伺服机构之间；外侧激光清洗头和内测激光清洗头安装在龙门伺服机构上，外侧激光清洗头和内测激光清洗头在龙门伺服机构的控制下执行相应的清洗动作；外侧激光清洗头，用于对环形工件外侧进行激光清洗；内侧激光清洗头，用于对环形工件内侧进行激光清洗。本发明可实现不同尺寸环形工件的清洗路径自主规划和全自动清洗作业自动化激光清洗。

Description

一种尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗装置和方法
技术领域
本发明属于激光加工技术领域，尤其涉及一种尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗装置和方法。
背景技术
环形工件广泛应用于航空、航天、船舶、石油等领域，大部分环形工件在工程应用之前都需要对其表面存在的机加液、油污等杂质进行去除、清洗等处理。随着激光清洗技术的发展，开始采用激光清洗技术替代传统的酸洗等化学处理的方式对环形工件进行表面处理作业。
目前，行业内的激光清洗装置或设备大多采用手持激光清洗头进行人工清洗的作业形式，自动化水平较低。同时，不同操作者由于手工作业习惯和方式的差异，导致不同尺寸工件的清洗效果也不尽相同。另外，激光清洗过程中产生的粉尘、挥发物等均会对操作者造成较大的职业健康风险。
所以，迫切需要一种自动化水平较高，适用性强、操作简便且对操作者健康无风险的自动激光清洗方案。
发明内容
本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗装置和方法，可实现不同尺寸环形工件的清洗路径自主规划和全自动清洗作业自动化激光清洗。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗装置，包括：旋转装夹平台、龙门伺服机构、外侧激光清洗头、内侧 激光清洗头和环形工件；其中，环形工件为外径D1、内径D2、高度H的典型环形工件；
旋转装夹平台位于龙门伺服机构下方，用于对不同尺寸参数的环形工件进行装夹固定；
环形工件安装在旋转装夹平台上，位于旋转装夹平台与龙门伺服机构之间；
外侧激光清洗头和内侧 激光清洗头安装在龙门伺服机构上，外侧激光清洗头和内侧 激光清洗头在龙门伺服机构的控制下执行相应的清洗动作；
外侧激光清洗头，用于对环形工件外侧进行激光清洗；
内侧激光清洗头，用于对环形工件内侧进行激光清洗。
在上述尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗装置中，旋转装夹平台，包括：转盘、三个直线模组和三个夹爪；
三个直线模组呈120°均匀布置在转盘上，三个夹爪分别安装在3个直线模组上；其中，夹爪可在直线模组内滑动直线位移ΔS，与环形工件的外径D1相匹配，以实现对环形工件的装夹固定。
在上述尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗装置中，龙门伺服机构，包括：外侧水平直线运动模组、内侧水平直线运动模组、外侧竖直直线运动模组和内侧竖直直线运动模组；
外侧水平直线运动模组与内侧水平直线运动模组水平对接；
外侧竖直直线运动模组搭载在外侧水平直线运动模组上，外侧激光清洗头安装在外侧竖直直线运动模组末端；
内侧竖直直线运动模组搭载在内侧水平直线运动模组上，内侧激光清洗头安装在内侧竖直直线运动模组末端。
在上述尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗装置中，
外侧激光清洗头可在外侧竖直直线运动模组和外侧水平直线运动模组的控制下径向位移ΔX1、竖直位移ΔZ1，以与环形工件的外径D1和高度H相匹配；
内侧激光清洗头可在内侧竖直直线运动模组和内侧水平直线运动模组的控制下径向位移ΔX2、竖直位移ΔZ2以与环形工件的内径D2和高度H相匹配。
在上述尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗装置中，还包括：主控终端，用于对环形工件自动激光清洗装置进行控制。
在上述尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗装置中，主控终端，包括：
激光控制模块，用于控制外侧激光清洗头和内侧激光清洗头进行开、关光操作；
伺服控制模块，用于根据环形工件的外径D1、内径D2、高度H，计算得到清洗参数信息；根据清洗参数信息，规划外侧激光清洗头和内侧 激光清洗头的激光清洗路径，并控制旋转装夹平台和龙门伺服机构进行相应动作，从而完成对环形工件的自动清洗作业；其中，清洗参数信息，包括：清洗环形工件所需的激光清洗层数n、外侧激光清洗头输出的外侧竖直清洗激光和内侧 激光清洗头输出的内侧 竖直清洗激光的宽度W、夹爪的直线位移ΔS、旋转装夹平台的转速θ、外侧激光清洗头的径向位移ΔX1和竖直位移ΔZ1、内侧激光清洗头的径向位移ΔX2和竖直位移ΔZ2。
在上述尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗装置中，
Figure BDA0002433939090000031
Figure BDA0002433939090000032
其中，m表示预先定义的激光线宽等分基数，v表示预先定义的等效平面最佳清洗线速度，
Figure BDA0002433939090000033
表示向上取整，f表示激光焦距，LS表示夹爪在直线模组内的极限位置处时距离旋转装夹平台的旋转中心的距离，LH表示基准坐标原点 (X0，Z0)距离旋转装夹平台工件安装面的距离；外侧水平直线运动模组、内侧水平直线运动模组、外侧竖直直线运动模组、内侧竖直直线运动模组、外侧激光清洗头和内侧激光清洗头均处于初始位置时，外侧激光清洗头的出光口中心与内侧激光清洗头的出光口中心的连线与旋转装夹平台旋转轴线的交点记作基准坐标原点(X0，Z0)，外侧激光清洗头的出光口中心记作外侧激光清洗头的坐标参考点(X1，Z1)，内侧激光清洗头的出光口中心记作内侧激光清洗头的坐标参考点(X2，Z2)；L1＝|X1-X0|，L2＝|X2-X0|。
在上述尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗装置中，
外侧激光清洗头输出长度30～100mm的外侧竖直清洗激光；
内侧激光清洗头输出长度30～100mm的内侧 竖直清洗激光；
外侧激光清洗头和内侧激光清洗头采用波长655～1024mm的光纤激光器作为激光光源。
在上述尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗装置中，环形工件采用铝合金或不锈钢加工得到。
本发明还公开了一种环形工件自动激光清洗装置的清洗方法，包括：
获取环形工件的关键尺寸：环形工件的外径D1、内径D2和高度H；
进行参数配置：激光线宽等分基数m，平面最佳清洗线速度v；
根据环形工件的关键尺寸和参数配置，计算得到激光清洗层数n、外侧竖直清洗激光和内侧 竖直清洗激光的宽度W、旋转装夹平台的转速θ、夹爪的直线位移ΔS、外侧激光清洗头的径向位移ΔX1和竖直位移ΔZ1、内侧激光清洗头的径向位移ΔX2和竖直位移ΔZ2；
初始化：将夹爪、外侧激光清洗头、内侧激光清洗头置于初始位置，将待清洗的环形工件置于旋转装夹平台的安装面上；
启动环形工件自动激光清洗装置，三个夹爪由初始位置运动至装夹位置对环形工件进行装夹定位，外侧激光清洗头、内侧激光清洗头运动至清洗起始位；
启动外侧激光清洗头和内侧激光清洗头，输出宽度为W的外侧竖直清洗激光和内侧 竖直清洗激光；同时，旋转装夹平台以转速θ旋转360°，完成一层激光清洗；
关闭外侧激光清洗头和内侧激光清洗头，判断已完成清洗层数是否为n；
若已完成清洗层数小于n，则控制外侧激光清洗头和内侧激光清洗头沿Z 正方向移动距离W后，重复执行清洗操作；
若已完成清洗层数等于n，则控制夹爪、外侧激光清洗头、内侧激光清洗头返回初始位置；
将清洗完成的环形工件从旋转装夹平台卸载，激光清洗作业结束。
本发明具有以下优点：
(1)本发明公开了一种尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗方案，三个 120°均布夹爪可对不同直径环形工件进行装夹定位，可广泛适用于各种尺寸环形工件的激光清洗，适用性强。
(2)本发明公开了一种尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗方案，采用多直线模组和旋转平台相结合的形式，可实现全自动激光清洗作业，自动化程度高，大大提升清洗作业的自动化程度，避免人工清洗的作业形式对操作者的身体损伤。
(3)本发明公开了一种尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗方案，利用两个激光清洗头采用双工位激光清洗的形式，可对环形工件内、外表面同步清洗，与手持式单工位激光清洗相比，可大幅提高清洗效率。
(4)本发明公开了一种尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗方案，针对不同环形工件只需输入外径D1、内径D2、高度H参数，即可自动规划清洗路径并完成全部清洗作业，操作方便，作业过程无需人为干预。
附图说明
图1是本发明实施例中一种尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗装置的三维示意图；
图2是本发明实施例中一种旋转装夹平台的俯视图；
图3是本发明实施例中一种尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗装置的主体结构正视图；
图4是本发明实施例中一种激光清洗头的结构示意图；
图5是本发明实施例中一种主控终端的组成及功能框图；
图6是本发明实施例中一种环形工件自动激光清洗装置的清洗工作流程图；
图7是本发明实施例中一种逐层激光清洗方式示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明公开的实施方式作进一步详细描述。
实施例1
如图1，在本实施例中，该尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗装置，包括：旋转装夹平台1、龙门伺服机构2、外侧激光清洗头3、内侧 激光清洗头 4和环形工件5。其中，环形工件5为外径D1、内径D2、高度H的典型环形工件；旋转装夹平台1位于龙门伺服机构2下方，用于对不同尺寸参数的环形工件5进行装夹固定；环形工件5安装在旋转装夹平台1上，位于旋转装夹平台1与龙门伺服机构2之间；外侧激光清洗头3和内侧 激光清洗头4安装在龙门伺服机构2上，外侧激光清洗头3和内侧 激光清洗头4在龙门伺服机构2的控制下执行相应的清洗动作；外侧激光清洗头3，用于对环形工件5外侧进行激光清洗；内侧激光清洗头4，用于对环形工件5内侧进行激光清洗。
在本发明的一优选实施例中，如图2，该旋转装夹平台1具体可以包括：转盘11、三个直线模组12和三个夹爪13。其中，三个直线模组12呈120°均匀布置在转盘11上，三个夹爪13分别安装在3个直线模组12上。优选的，夹爪13可在直线模组12内滑动直线位移ΔS，与环形工件5的外径D1相匹配，以实现对环形工件5的装夹固定。
在本发明的一优选实施例中，如图3，龙门伺服机构2具体可以包括：外侧水平直线运动模组21、内侧水平直线运动模组22、外侧竖直直线运动模组 23和内侧竖直直线运动模组24。其中，外侧水平直线运动模组21与内侧水平直线运动模组22水平对接；外侧竖直直线运动模组23搭载在外侧水平直线运动模组21上，外侧激光清洗头3安装在外侧竖直直线运动模组23末端；内侧竖直直线运动模组24搭载在内侧水平直线运动模组22上，内侧激光清洗头4 安装在内侧竖直直线运动模组24末端。
优选的，如图3所示，外侧激光清洗头3可在外侧竖直直线运动模组23 和外侧水平直线运动模组21的控制下径向位移ΔX1、竖直位移ΔZ1，以与环形工件5的外径D1和高度H相匹配。内侧激光清洗头4可在内侧竖直直线运动模组24和内侧水平直线运动模组22的控制下径向位移ΔX2、竖直位移ΔZ2 以与环形工件5的内径D2和高度H相匹配。
优选的，尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗装置需对各运动部件的初始位置进行标定：X轴为水平方向，且靠近旋转装夹平台1转心方向为X轴的正方向；Z轴为竖直方向，竖直向下为Z轴的正方向；Y轴满足右手定则。进一步的，如图3和图4所示，外侧水平直线运动模组21、内侧水平直线运动模组22、外侧竖直直线运动模组23、内侧竖直直线运动模组24、外侧激光清洗头3和内侧激光清洗头4均处于初始位置时，外侧激光清洗头3的出光口31中心与内侧激光清洗头4的出光口41 中心的连线与旋转装夹平台1旋转轴线的交点记作基准坐标原点(X0，Z0)，外侧激光清洗头3的出光口31中心记作外侧激光清洗头3的坐标参考点(X1，Z1)，内侧激光清洗头4的出光口41 中心记作内侧激光清洗头4的坐标参考点(X2，Z2)。
在本发明的一优选实施例中，如图1，该尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗装置还可以包括：主控终端6，用于对环形工件自动激光清洗装置进行控制。
优选的，如图5，主控终端6具体可以包括：激光控制模块61，用于控制外侧激光清洗头3和内侧激光清洗头4进行开、关光操作。伺服控制模块62，用于根据环形工件5的外径D1、内径D2、高度H，计算得到清洗参数信息；根据清洗参数信息，规划外侧激光清洗头3和内侧 激光清洗头4的激光清洗路径，并控制旋转装夹平台1和龙门伺服机构2进行相应动作，从而完成对环形工件5的自动清洗作业；其中，清洗参数信息，包括：清洗环形工件5所需的激光清洗层数n、外侧激光清洗头3输出的外侧竖直清洗激光32和内侧 激光清洗头4输出的内侧 竖直清洗激光42的宽度W、夹爪13的直线位移ΔS、旋转装夹平台1的转速θ、外侧激光清洗头3的径向位移ΔX1和竖直位移ΔZ1、内侧激光清洗头4的径向位移ΔX2和竖直位移ΔZ2。
优选的，各清洗参数信息的具体解算可以参照如下公式：
Figure BDA0002433939090000071
Figure BDA0002433939090000072
其中，m表示预先定义的激光线宽等分基数，v表示预先定义的等效平面最佳清洗线速度，
Figure BDA0002433939090000073
表示向上取整，f表示激光焦距，LS表示夹爪13在直线模组12内的极限位置(图2所示的初始位置)处时距离旋转装夹平台1的旋转中心的距离，LH表示基准坐标原点(X0，Z0)距离旋转装夹平台1工件安装面的距离，L1＝|X1-X0|，L2＝|X2-X0|。
在本发明的一优选实施例中，外侧激光清洗头3可输出长度30～100mm的外侧竖直清洗激光32；内侧激光清洗头4可输出长度30～100mm的内侧 竖直清洗激光42；外侧激光清洗头3和内侧激光清洗头4可采用波长655～1024mm 的光纤激光器作为激光光源；环形工件5可以采用铝合金或不锈钢加工得到。
实施例2
在上述实施例的基础上，下面对环形工件自动激光清洗装置的清洗工作流程进行简单说明。
如图6，该环形工件自动激光清洗装置的清洗工作流程如下：
步骤1，获取环形工件5的关键尺寸：环形工件5的外径D1、内径D2和高度H；进行参数配置：激光线宽等分基数m，平面最佳清洗线速度v。
步骤2，根据环形工件5的关键尺寸和参数配置，计算得到激光清洗层数 n、外侧竖直清洗激光32和内侧 竖直清洗激光42的宽度W、旋转装夹平台1 的转速θ、夹爪13的直线位移ΔS、外侧激光清洗头3的径向位移ΔX1和竖直位移ΔZ1、内侧激光清洗头4的径向位移ΔX2和竖直位移ΔZ2。
步骤3，初始化：将夹爪13、外侧激光清洗头3、内侧激光清洗头4置于初始位置，将待清洗的环形工件5置于旋转装夹平台1的安装面上。
步骤4，启动环形工件自动激光清洗装置，三个夹爪13由图2所示的初始位置运动至装夹位置对环形工件5进行装夹定位，外侧激光清洗头3、内侧激光清洗头4运动至清洗起始位。
步骤5，启动外侧激光清洗头3和内侧激光清洗头4，输出宽度为W的外侧竖直清洗激光32和内侧 竖直清洗激光42；同时，旋转装夹平台1以转速θ旋转360°，完成一层激光清洗。
步骤6，关闭外侧激光清洗头3和内侧激光清洗头4，判断已完成清洗层数是否为n。
在本实施例中，如图7，若已完成清洗层数小于n，则控制外侧激光清洗头3和内侧激光清洗头4沿Z正方向移动距离W后，重复执行清洗操作步骤5；若已完成清洗层数等于n，则控制夹爪13、外侧激光清洗头3、内侧激光清洗头4返回初始位置。
步骤7，将清洗完成的环形工件5从旋转装夹平台1卸载，激光清洗作业结束。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (6)

1.一种尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗装置，其特征在于，包括：旋转装夹平台(1)、龙门伺服机构(2)、外侧激光清洗头(3)、内侧 激光清洗头(4)和环形工件(5)；其中，环形工件(5)为外径D1、内径D2、高度H的典型环形工件；
旋转装夹平台(1)位于龙门伺服机构(2)下方，用于对不同尺寸参数的环形工件(5)进行装夹固定；
环形工件(5)安装在旋转装夹平台(1)上，位于旋转装夹平台(1)与龙门伺服机构(2)之间；
外侧激光清洗头(3)和内侧 激光清洗头(4)安装在龙门伺服机构(2)上，外侧激光清洗头(3)和内侧 激光清洗头(4)在龙门伺服机构(2)的控制下执行相应的清洗动作；
外侧激光清洗头(3)，用于对环形工件(5)外侧进行激光清洗；
内侧激光清洗头(4)，用于对环形工件(5)内侧进行激光清洗；
其中：
旋转装夹平台(1)，包括：转盘(11)、三个直线模组(12)和三个夹爪(13)；其中，三个直线模组(12)呈120°均匀布置在转盘(11)上，三个夹爪(13)分别安装在3个直线模组(12)上；夹爪(13)可在直线模组(12)内滑动直线位移ΔS，与环形工件(5)的外径D1相匹配，以实现对环形工件(5)的装夹固定；
龙门伺服机构(2)，包括：外侧水平直线运动模组(21)、内侧水平直线运动模组(22)、外侧竖直直线运动模组(23)和内侧竖直直线运动模组(24)；其中，外侧水平直线运动模组(21)与内侧水平直线运动模组(22)水平对接；外侧竖直直线运动模组(23)搭载在外侧水平直线运动模组(21)上，外侧激光清洗头(3)安装在外侧竖直直线运动模组(23)末端；内侧竖直直线运动模组(24)搭载在内侧水平直线运动模组(22)上，内侧激光清洗头(4)安装在内侧竖直直线运动模组(24)末端；
外侧激光清洗头(3)可在外侧竖直直线运动模组(23)和外侧水平直线运动模组(21)的控制下径向位移ΔX1、竖直位移ΔZ1，以与环形工件(5)的外径D1和高度H相匹配；
内侧激光清洗头(4)可在内侧竖直直线运动模组(24)和内侧水平直线运动模组(22)的控制下径向位移ΔX2、竖直位移ΔZ2以与环形工件(5)的内径D2和高度H相匹配。
2.根据权利要求1所述的尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗装置，其特征在于，还包括：主控终端(6)，用于对环形工件自动激光清洗装置进行控制。
3.根据权利要求2所述的尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗装置，其特征在于，主控终端(6)，包括：
激光控制模块(61)，用于控制外侧激光清洗头(3)和内侧激光清洗头(4)进行开、关光操作；
伺服控制模块(62)，用于根据环形工件(5)的外径D1、内径D2、高度H，计算得到清洗参数信息；根据清洗参数信息，规划外侧激光清洗头(3)和内侧 激光清洗头(4)的激光清洗路径，并控制旋转装夹平台(1)和龙门伺服机构(2)进行相应动作，从而完成对环形工件(5)的自动清洗作业；其中，清洗参数信息，包括：清洗环形工件(5)所需的激光清洗层数n、外侧激光清洗头(3)输出的外侧竖直清洗激光(32)和内侧 激光清洗头(4)输出的内侧 竖直清洗激光(42)的宽度W、夹爪(13)的直线位移ΔS、旋转装夹平台(1)的转速θ、外侧激光清洗头(3)的径向位移ΔX1和竖直位移ΔZ1、内侧激光清洗头(4)的径向位移ΔX2和竖直位移ΔZ2。
4.根据权利要求3所述的尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗装置，其特征在于，
Figure FDA0003652092260000021
Figure FDA0003652092260000031
其中，m表示预先定义的激光线宽等分基数，v表示预先定义的等效平面最佳清洗线速度，
Figure FDA0003652092260000032
表示向上取整，f表示激光焦距，LS表示夹爪(13)在直线模组(12)内的极限位置处时距离旋转装夹平台(1)的旋转中心的距离，LH表示基准坐标原点(X0，Z0)距离旋转装夹平台(1)工件安装面的距离；外侧水平直线运动模组(21)、内侧水平直线运动模组(22)、外侧竖直直线运动模组(23)、内侧竖直直线运动模组(24)、外侧激光清洗头(3)和内侧激光清洗头(4)均处于初始位置时，外侧激光清洗头(3)的出光口(31)中心与内侧激光清洗头(4)的出光口(41 )中心的连线与旋转装夹平台(1)旋转轴线的交点记作基准坐标原点(X0，Z0)，外侧激光清洗头(3)的出光口(31)中心记作外侧激光清洗头(3)的坐标参考点(X1，Z1)，内侧激光清洗头(4)的出光口(41 )中心记作内侧激光清洗头(4)的坐标参考点(X2，Z2)；L1＝|X1-X0|，L2＝|X2-X0|。
5.根据权利要求1所述的尺寸参数驱动的环形工件自动激光清洗装置，其特征在于，环形工件(5)采用铝合金或不锈钢加工得到。
6.一种如权利要求1所述的环形工件自动激光清洗装置的清洗方法，其特征在于，包括：
获取环形工件(5)的关键尺寸：环形工件(5)的外径D1、内径D2和高度H；
进行参数配置：激光线宽等分基数m，平面最佳清洗线速度v；
根据环形工件(5)的关键尺寸和参数配置，计算得到激光清洗层数n、外侧竖直清洗激光(32)和内侧 竖直清洗激光(42)的宽度W、旋转装夹平台(1)的转速θ、夹爪(13)的直线位移ΔS、外侧激光清洗头(3)的径向位移ΔX1和竖直位移ΔZ1、内侧激光清洗头(4)的径向位移ΔX2和竖直位移ΔZ2；
初始化：将夹爪(13)、外侧激光清洗头(3)、内侧激光清洗头(4)置于初始位置，将待清洗的环形工件(5)置于旋转装夹平台(1)的安装面上；
启动环形工件自动激光清洗装置，三个夹爪(13)由初始位置运动至装夹位置对环形工件(5)进行装夹定位，外侧激光清洗头(3)、内侧激光清洗头(4)运动至清洗起始位；
启动外侧激光清洗头(3)和内侧激光清洗头(4)，输出宽度为W的外侧竖直清洗激光(32)和内侧 竖直清洗激光(42)；同时，旋转装夹平台(1)以转速θ旋转360°，完成一层激光清洗；
关闭外侧激光清洗头(3)和内侧激光清洗头(4)，判断已完成清洗层数是否为n；
若已完成清洗层数小于n，则控制外侧激光清洗头(3)和内侧激光清洗头(4)沿Z正方向移动距离W后，重复执行清洗操作；
若已完成清洗层数等于n，则控制夹爪(13)、外侧激光清洗头(3)、内侧激光清洗头(4)返回初始位置；
将清洗完成的环形工件(5)从旋转装夹平台(1)卸载，激光清洗作业结束。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115156130B (zh) * 2022-07-01 2024-01-23 富利美(深圳)工业清洗设备有限公司 一种工件表面清洗用激光清洗设备及清洗方法
CN117102162B (zh) * 2023-10-25 2024-02-02 山东产研强远激光科技有限公司 一种发动机异形导管激光清洗装置及方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103624017A (zh) * 2013-11-01 2014-03-12 大连理工大学 一种可清洗不同尺寸轴承的旋转刷洗控制装置
CN104162744A (zh) * 2014-08-26 2014-11-26 江苏大学 一种环形激光带除锈装置
EP3112038A1 (de) * 2015-06-29 2017-01-04 TRUMPF Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG Verfahren zum reinigen einer innenwand eines rohres mit einer reinigungsvorrichtung, anbauvorrichtung zur aufnahme einer reinigungsvorrichtung für eine laserbearbeitungsmaschine sowie eine laserbearbeitungsmaschine
JP2017164717A (ja) * 2016-03-17 2017-09-21 本田技研工業株式会社 保持部材清掃装置
CN107931251A (zh) * 2016-10-12 2018-04-20 中国科学院沈阳自动化研究所 一种大型腔体内壁污物自动化在线激光清洗装置及其方法
CN108136449A (zh) * 2015-11-11 2018-06-08 横滨橡胶株式会社 轮胎的清洗系统
CN108325948A (zh) * 2017-12-27 2018-07-27 上海君屹工业自动化股份有限公司 一种航空发动机钛合金零部件氧化层的激光清洗方法
CN209810823U (zh) * 2019-04-24 2019-12-20 河北环亚激光设备有限公司 一种用于炮筒除锈的激光清洗装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101947694A (zh) * 2010-09-21 2011-01-19 江苏大学 一种激光除锈装置
CN207873426U (zh) * 2017-11-06 2018-09-18 沈机（上海）智能系统研发设计有限公司 卡爪、转台以及加工设备
CN207656086U (zh) * 2017-12-28 2018-07-27 湖北华中马瑞利汽车照明有限公司 一种3d仿形激光去涂层装置
AU2018203176A1 (en) * 2018-05-08 2019-11-28 Automation Innovation Pty Ltd Laser cleaning system
CN209272049U (zh) * 2018-08-21 2019-08-20 华南理工大学 一种适用于回转体内外壁的激光清洗设备
CN208991384U (zh) * 2018-10-09 2019-06-18 圣同智能机械设备（上海）有限公司 一种双头激光清洗机
CN209334394U (zh) * 2019-01-18 2019-09-03 洪维 一种工业用桶机械清洗装置
CN110625263B (zh) * 2019-09-26 2021-07-27 安徽同兴科技发展有限责任公司 立体工件复杂表面激光除锈机

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103624017A (zh) * 2013-11-01 2014-03-12 大连理工大学 一种可清洗不同尺寸轴承的旋转刷洗控制装置
CN104162744A (zh) * 2014-08-26 2014-11-26 江苏大学 一种环形激光带除锈装置
EP3112038A1 (de) * 2015-06-29 2017-01-04 TRUMPF Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG Verfahren zum reinigen einer innenwand eines rohres mit einer reinigungsvorrichtung, anbauvorrichtung zur aufnahme einer reinigungsvorrichtung für eine laserbearbeitungsmaschine sowie eine laserbearbeitungsmaschine
CN108136449A (zh) * 2015-11-11 2018-06-08 横滨橡胶株式会社 轮胎的清洗系统
JP2017164717A (ja) * 2016-03-17 2017-09-21 本田技研工業株式会社 保持部材清掃装置
CN107931251A (zh) * 2016-10-12 2018-04-20 中国科学院沈阳自动化研究所 一种大型腔体内壁污物自动化在线激光清洗装置及其方法
CN108325948A (zh) * 2017-12-27 2018-07-27 上海君屹工业自动化股份有限公司 一种航空发动机钛合金零部件氧化层的激光清洗方法
CN209810823U (zh) * 2019-04-24 2019-12-20 河北环亚激光设备有限公司 一种用于炮筒除锈的激光清洗装置

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