CN111558779B - 漆层去除装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种漆层去除装置及方法，本发明的漆层去除装置包括机架，滑动设于机架上的转动驱动机构，其滑动方向与孔的中心线的延伸方向一致；于转动驱动机构的动力输出端连接有安装部，其具有绕孔的中心线的转动，于安装部上配置有激光器、以及导光单元和聚光单元，孔内表面位于聚光单元的聚焦区域上；相对于机架定位设置有滑动驱动机构，以驱使转动驱动机构相对于机架滑动。本发明所述的漆层去除装置，安装部在绕孔的中心线转动的同时沿中心线方向移动，从而使汇聚的激光对孔内表面涂覆的漆层进行去除，漆层去除效果好，且对孔内表面无损伤，可得到光亮的孔内表面，从而提高孔内表面与其他制件连接的可靠性。

Description

漆层去除装置及方法
技术领域
本发明涉及去除制件表面漆层技术领域，特别涉及一种漆层去除装置。同时，本发明还涉及一种漆层去除方法。
背景技术
在汽车上，为了节约导线、减少因导线过多造成的成本增加、铺线困难及易出故障等问题，一般采用搭铁接线制。具体来讲，因为汽车上的电瓶负极与汽车大架和发动机机体是连接在一起的，所以需要连接电瓶负极时可以直接与大架或发动机连接，称之为搭铁。
搭铁线是构成汽车电路回路的一部分，搭铁线在汽车电路中起着十分重要的作用，因此车身搭铁线搭铁状况的好坏是汽车电控系统和汽车电气装置工作好坏的关键。
在实际应用过程中，搭铁线多通过搭铁螺栓与汽车的金属车架相连。一般会在车身上固定螺母，车身上需要涂漆，然后采用涂装后处理工艺，将螺母孔内的涂层刮削干净，进而保证汽车在搭铁位置具有良好的导通性能。
目前，将车身搭铁螺母的孔内螺纹上的电泳漆需要去除有以下几种方法：
1、在涂漆前，对螺母内孔部位粘贴胶带进行遮掩；该方法需要增加专用的物料、且需增加人员进行粘贴，存在粘贴面锈蚀风险、且去漆效果无法保证；
2、在涂装前，对螺母上拧上螺栓进行遮掩；该方法需要增加专用的物料、且需增加人员螺栓预装，会增加费用，且螺栓与螺母之间缝隙仍会进入少量电泳漆；
3、在涂装后，使用丝锥对电泳后的螺纹内孔攻丝以刮削电泳漆；该方法容易将螺母螺纹损伤；
4、在涂装后，使用专用的搭铁螺栓来刮削螺纹内孔上的电泳漆；搭铁螺栓在拧紧过程中螺栓上的螺纹刮削结构会对螺母上的螺纹进行破坏，电泳漆去除效果不好，且容易导致螺栓力矩反松问题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种漆层去除装置，以可有效去除制件的孔内表面的漆层，并且对制件损伤较小。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种漆层去除装置，以去除具有孔的制件的孔内表面涂覆的漆层，所述漆层去除装置包括：
机架；
转动驱动机构，滑动设于所述机架上，且滑动方向与所述孔的中心线的延伸方向一致；
安装部，连接于所述转动驱动机构的动力输出端，以可具有绕所述孔的中心线的转动，于所述安装部上配置有激光器、以及于所述激光器的出光路径上依次布置的导光单元和聚光单元，所述孔内表面位于所述聚光单元的聚焦区域上；
滑动驱动机构，相对于所述机架定位设置，所述转动驱动机构连接于所述滑动驱动机构的动力输出端，并承接于所述滑动驱动机构的驱使而可具有相对于所述机架的滑动。
进一步的，还包括控制装置，所述控制装置与所述转动驱动机构、所述滑动驱动机构和所述激光器分别连接，承接于所述控制装置的控制信号，所述转动驱动机构驱动所述安装部转动，所述滑动驱动机构驱动所述转动驱动机构滑动，且所述激光器发射激光。
进一步的，所述导光单元包括依次布置的准直镜和反射镜。
进一步的，所述聚光单元为聚焦镜。
进一步的，于所述转动驱动机构和所述机架两者之一上配置有滑轨，于所述转动驱动机构和所述机架两者另一上配置有嵌装于所述滑轨中的滑块。
进一步的，所述转动驱动机构包括第一电机，于所述第一电机和所述安装部之间配置有旋转式连接器。
进一步的，所述滑动驱动机构包括第二电机，以及连接于所述第二电机动力输出端的动力传递机构，所述转动驱动机构连接于所述动力传递机构的动力输出端。
进一步的，于所述动力传递机构和所述转动驱动机构两者之一上配置有齿轮，于所述动力传递机构和所述转动驱动机构两者另一上配置有与所述齿轮啮合相连的齿条。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
本发明所述的漆层去除装置，安装部在绕孔的中心线转动的同时沿中心线方向移动，从而使汇聚的激光对孔内表面涂覆的漆层进行去除，漆层去除效果好，且对孔内表面无损伤，可得到光亮的孔内表面，从而提高孔内表面与其他制件连接的可靠性。
本发明的另一目的在于提出一种漆层去除方法，其包括以下步骤：
S1、固定具有孔的制件；
S2、安装有激光器的安装部在转动驱动机构的驱动下绕孔的中心线转动，且转动驱动机构在滑动驱动机构的驱动下沿孔的中心线延伸方向滑动，激光器发射的激光经过导光单元和聚光单元后，照射至所述孔的孔内表面，以去除孔内表面涂覆的漆层。
进一步的，所述转动驱动机构、所述滑动驱动机构和所述激光器由控制装置驱动动作。
本发明的漆层去除方法与前述的漆层去除装置相对于现有技术具有相同的有益效果，在此不再赘述。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的漆层去除装置的结构示意图；
附图标记说明：
1-转动驱动机构，2-滑动驱动机构，3-安装部，4-车身，5-螺母，6-控制装置，7-电源，8-旋转式连接器；
101-滑轨，102-滑块；
201-齿轮，202-齿条；
301-激光器，302-准直镜，303-反射镜，304-聚焦镜。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本实施例涉及一种漆层去除装置，以去除具有孔的制件的孔内表面涂覆的漆层，其主要包括机架，以及设于机架上的转动驱动、滑动驱动机构和安装部。其中：转动驱动机构滑动设于机架上，且滑动方向与孔的中心线的延伸方向一致；安装部连接于转动驱动机构的动力输出端，且具有绕孔的中心线的转动，于安装部上配置有激光器、以及于激光器的出光路径上依次布置的导光单元和聚光单元，孔内表面位于聚光单元的聚焦区域上；滑动驱动机构相对于机架定位设置，转动驱动机构连接于滑动驱动机构的动力输出端，并承接于滑动驱动机构的驱使而具有相对于机架的滑动。
基于如上的整体结构描述，本发明的漆层去除装置的一种示例性结构如图1所示，其中，机架可由现有的型钢、钢板等材料组装焊接而成，主要为下述转动驱动机构1和滑动驱动机构2提供安装基础，因此图1中并未示出机架。
本发明中，以下描述的制件为金属材质制成的制件，制件的表面涂覆有漆层。具体到本实施例中，以制件为焊接有螺母5的车身4为例进行说明，在带螺母5的车身4上通过电泳工艺涂装有漆层，对应于螺母5的螺纹孔的位置，于车身4上设有与该螺纹孔同轴布置的通孔。
为了有利于转动驱动机构1滑动，于转动驱动机构1和机架两者之一上配置有滑轨101，于转动驱动机构1和机架两者另一上配置有嵌装于滑轨101中的滑块102，以构成转动驱动机构1相对于机架滑动的导向，滑块102和滑轨101的结构可参照现有的结构，如图1所示的状态，转动驱动机构1具有左右方向的滑动。
本实施例中，转动驱动机构1包括第一电机，前述的安装部3连接于第一电机的动力输出端，由此使得安装部3具有相对于机架的转动，具体使用时，安装部3的转动中心与孔内表面的中心线重合。该结构中，转动驱动结构不限于第一电机，其当然还可为现有的其他可驱动安装部3转动的结构，比如通过直线电机，通过蜗轮和蜗杆作为动力传递机构实现安装部3的转动。此外，为了有利于第一电机安装，还可设置图中未示出的第一电机安装架，滑轨101或滑块102设置于第一电机安装架上即可。
安装部3的结构仍可参照图1所示，其主要作用是安装激光器301、导光单元和聚光单元。比如，安装部3可为套筒状，其内部形成有安装孔，激光器301安装于安装孔内，在激光器301的出光路径上，于安装孔内依次布置有导光单元和聚光单元，本实施例中，导光单元具体包括依次布置的准直镜302和反射镜303，聚光单元具体被构造为聚焦镜304，以使经由激光器301发射的光束，依次经过导光单元和聚光单元后汇聚至螺母5的孔内表面上。
以上结构中，安装部3的结构不限于套筒状，如其还可为实心杆，而将激光器301、导光单元和聚光单元的固定于实心杆的外表面上。此外，激光器301、导光单元和聚光单元的固定方式在此不做限定，可采用常用的固定方式，比如卡接、焊接、粘接等等。
为了便于激光器301在转动的过程中有利于激光器301的线束布置，于第一电机和安装部3之间配置有旋转式连接器8，旋转式连接器的线束用于连接激光器301和下述的控制装置6。在此，旋转式连接器8的结构具体参照现有的结构，比如现有的时钟弹簧。
为了有利于安装部3滑动，本实施例中，滑动驱动机构2包括固设于机架上的第二电机，以及连接于第二电机动力输出端的动力传递机构，前述的转动驱动机构1连接于动力传递机构的动力输出端。比如，可在第二电机的动力输出轴上固设齿轮201，而在前述的第一电机的外壳上设置齿条202，如此在第二电机转动时，可带动第一电机于机架上左右滑动。
在此需要说明的是，滑动驱动机构2和转动驱动机构1之间的动力传递方式不限于上述的结构，比如将第二电机设为气缸或油缸，同样可驱动转动驱动机构1于机架上滑动。并且，还可在转动驱动机构1的外壳或前述的第一电机安装架上配置齿轮201，而在动力传递机构上设置齿条202。
为了有利于操控转动驱动机构1、滑动驱动机构2和安装部3三者动作，本发明的漆层去除装置还包括控制装置6，以及与控制装置6连接以为控制装置6供电的电源7。其中：控制装置6与转动驱动机构1、滑动驱动机构2和激光器301分别连接，承接于控制装置6的控制信号，安装有激光器301的安装部3在转动驱动机构1的驱动下绕孔的中心线转动，且转动驱动机构1在滑动驱动机构2的驱动下沿孔的中心线延伸方向滑动，激光器301发射的激光经过导光单元和聚光单元后，照射至所述孔的孔内表面，以去除孔内表面涂覆的漆层。
为了便于制件安装，本发明的漆层去除装置还包括制件安装部，其主要作用是固定制件，其可根据制件的具体结构，设置适配的工装和对位机构，使得制件的安放方式便捷快速。
同时，本发明还提出了一种漆层去除方法，将螺母5的孔内表面安装于聚焦镜304的聚焦区域后，控制装置6控制滑动驱动机构2旋转，后齿轮201带动转动驱动机构1壳体上的齿条202沿机架滑动，转动驱动机构1受滑轨101和滑块102的限制，会左向左或右运动，同时控制装置6控制转动驱动机构1发生旋转，安装部3上的激光器301发出激光，激光先后经过准直镜302和反射镜303后，再经过聚焦镜304聚焦后照射在螺纹上。在安装部3滑动行程达到预定行程(孔的深度)后，滑动驱动机构2在控制装置6的控制下发生反向旋转，安装部3反向滑动，到达起始位置后激光器301停止发射，同时滑动驱动机构2复位，整个漆层去除装置断电。
本发明的漆层去除装置，安装部3在绕孔的中心线转动的同时沿中心线方向移动，从而使汇聚的激光对孔内表面涂覆的漆层进行去除，漆层去除效果好，且对孔内表面无损伤，可得到光亮的孔内表面，从而提高孔内表面与其他制件连接的可靠性。
本发明提供了一种全新的去除螺母5的内螺纹表面的漆层去除方法，对螺母5损伤小，且去漆效果好，其利用高能量、短脉冲等性质的激光照射在螺纹孔内表面上，以克服漆层与基材间的结合力从而把漆层去除干净，去漆的原理主要利用烧蚀效应以及振动效应，具体来讲：
烧蚀效应是指单纯利用高能激光作用于漆层产生的热效应使得漆层发生燃烧、分解或气化从而消除漆层与基材结合力，达到清除的目的。为了保证在除漆的同时基材不发生损伤，优选易发生分解的漆层及分解温度高的基材，或者是优选导热性好的基材，热量容易散发。
振动效应是指使用激光脉冲辐射待除漆品表面时，涂层或者基材都吸收激光脉冲的能量，由于使用的脉冲宽度非常短，材料的受热和冷却是在极短的时间内完成的，各层中受热产生瞬时的热膨胀，使得各材料层间和界面处产生了很大的应力梯度，引起振动波，造成涂层能够克服与基材表面的结合力而脱离基材。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种漆层去除装置，以去除具有孔的制件的孔内表面涂覆的漆层，其特征在于，所述漆层去除装置包括：
机架；
转动驱动机构(1)，滑动设于所述机架上，且滑动方向与所述孔的中心线的延伸方向一致；
安装部(3)，连接于所述转动驱动机构(1)的动力输出端，以可具有绕所述孔的中心线的转动，于所述安装部(3)上配置有激光器(301)、以及于所述激光器(301)的出光路径上依次布置的导光单元和聚光单元，所述孔内表面位于所述聚光单元的聚焦区域上；
滑动驱动机构(2)，相对于所述机架定位设置，所述转动驱动机构(1)连接于所述滑动驱动机构(2)的动力输出端，并承接于所述滑动驱动机构(2)的驱使而可具有相对于所述机架的滑动；
所述导光单元包括依次布置的准直镜(302)和反射镜(303)；
所述转动驱动机构(1)包括第一电机，于所述第一电机和所述安装部(3)之间配置有旋转式连接器(8)。
2.根据权利要求1所述的漆层去除装置，其特征在于：还包括控制装置(6)，所述控制装置(6)与所述转动驱动机构(1)、所述滑动驱动机构(2)和所述激光器(301)分别连接，承接于所述控制装置(6)的控制信号，所述转动驱动机构(1)驱动所述安装部转动，所述滑动驱动机构(2)驱动所述转动驱动机构(1)滑动，且所述激光器(301)发射激光。
3.根据权利要求1所述的漆层去除装置，其特征在于：所述聚光单元为聚焦镜(304)。
4.根据权利要求1所述的漆层去除装置，其特征在于：于所述转动驱动机构(1)和所述机架两者之一上配置有滑轨(101)，于所述转动驱动机构(1)和所述机架两者另一上配置有嵌装于所述滑轨(101)中的滑块(102)。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的漆层去除装置，其特征在于：所述滑动驱动机构(2)包括第二电机，以及连接于所述第二电机动力输出端的动力传递机构，所述转动驱动机构(1)连接于所述动力传递机构的动力输出端。
6.根据权利要求5所述的漆层去除装置，其特征在于：于所述动力传递机构和所述转动驱动机构(1)两者之一上配置有齿轮(201)，于所述动力传递机构和所述转动驱动机构(1)两者另一上配置有与所述齿轮(201)啮合相连的齿条(202)。
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