CN111871965A - 一种激光清洗臂及激光清洗机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光清洗臂，包括：转臂，用于控制激光清洗的范围；转臂动力源，用于为转臂提供动力；所述转臂为n个，n个所述转臂首尾依次连接，所述转臂动力源为n个，n个所述转臂动力源与n个所述转臂一一对应，n个所述转臂动力源中每一个转臂动力源为其对应的转臂提供动力，其中，n为大于等于3整数。该激光清洗臂重量轻、转动灵活、转动惯量小、清洗范围大。

Description

一种激光清洗臂及激光清洗机器人

技术领域

本发明涉及激光应用技术领域，尤其涉及一种激光清洗臂及激光清洗机器人。

背景技术

传统清洗工业有各种各样的清洗方式，多是利用化学药剂和机械方法进行清洗。在我国环境保护法规要求越来越严格、人们环保和安全意识日益增强的今天，工业生产清洗中可以使用的化学药品种类将变得越来越少。如何寻找更清洁，且不具损伤性的清洗方式是我们不得不考虑的问题。而激光清洗具有无研磨、非接触、无热效应和适用于各种材质的物体等清洗特点，被认为是最可靠、最有效的解决办法。同时，激光清洗可以解决采用传统清洗方式无法解决的问题。

例如，工件表面粘有亚微米级的污染颗粒时，这些颗粒往往粘得很紧，常规的清洗办法不能够将它去除，而用纳米激光辐射工件表面进行清洗则非常有效。还由于激光对工件是无接触清洗，对精密工件或其精细部位清洗十分安全，可以确保其精度。所以激光清洗在清洗行业中独具优势。

激光清洗现在在应用中越来越广泛，它是一种干式清洗，具有环保、安全、粉尘小、低噪音特点。现有激光清洗设备多半为小型、手持清洗设备，不能满足大型物体表面的清洗要求，需要对接高功率激光的自动化设备来完成。

对于大幅面的激光清洗作业，需要有设备车之类可移动设备来完成。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种激光清洗臂及激光清洗机器人以解决现有技术激光清洗装置，作用范围小、使用不便、移动不便的问题。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种激光清洗臂，包括：

转臂，用于控制激光清洗的范围；

转臂动力源，用于为转臂提供动力；

所述转臂为n个，n个所述转臂首尾依次连接，所述转臂动力源为n个，n个所述转臂动力源与n个所述转臂一一对应，n个所述转臂动力源中每一个转臂动力源为其对应的转臂提供动力，其中，n为大于等于3整数。

进一步地，n个所述转臂与n个所述转臂动力源中第m转臂围绕第m转臂动力源转动设置，其中，m为小于等于n的正整数。

进一步地，还包括：底座；

所述底座与n个所述转臂中的第一转臂转动连接，所述第一转臂可围绕所述底座转动。

进一步地，n个所述转臂中第n转臂设置有激光清洗装置。

进一步地，所述激光清洗装置包括：激光器、出光壳体、转镜和场镜；

所述转镜为正棱柱多面体。

进一步地，所述激光器与第n转臂固定连接；

所述出光壳体设置有激光入射孔和激光出射孔，所述出光壳体的激光入射孔与所述激光器连通；

所述转镜设置在所述出光壳体内部，且设置在激光的光路上；

所述场镜设置在所述出光壳体的激光出射孔处。

进一步地，所述激光清洗装置还包括：激光器壳体；

所述激光器壳体与第n转臂一体设计，且所述激光器壳体还作为激光器光路排布和散热底座。

根据本发明的另一个方面，提供一种激光清洗机器人，该机器人设置有上述技术方案任一项所述的激光清洗臂。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本发明激光清洗臂重量轻、转动灵活、转动惯量小、清洗范围大；激光清洗机器人实时操控，实现对车、船、飞机等大型物体表面以及三维复杂表面的扫描清洗作业，大幅降低人工成本。

附图说明

图1是根据本发明一具体实施方式的激光清洗臂结构示意图；

图2是根据本发明一具体实施方式的激光清洗臂的侧视图结构图；

图3是根据本发明一具体实施方式的激光清洗臂的第四个转臂结构示意图。

附图标记：

1：底座；2：第一转臂；3：第一转臂动力源；4：第二转臂；5：第二转臂动力源；6：第三转臂；7：第三转臂动力源；8：第四转臂；9：第四转臂动力源；8a：第四转臂本体；8b：激光器；8c：出光壳体；8d：转镜；8e：场镜。

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明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

在本发明实施例的第一方面，提供了一种激光清洗臂，包括：

转臂，用于控制激光清洗的范围；

转臂动力源，用于为转臂提供动力；

所述转臂为n个，n个所述转臂首尾依次连接，所述转臂动力源为n个，n个所述转臂动力源与n个所述转臂一一对应，n个所述转臂动力源中每一个转臂动力源为其对应的转臂提供动力，其中，n为大于等于3整数。

上述实施例激光清洗臂重量轻、转动灵活、转动惯量小、清洗范围大。

可选的，n个所述转臂与n个所述转臂动力源中第m转臂围绕第m转臂动力源转动设置，其中，m为小于等于n的正整数。实现清洗臂全方位转动，实现对待清洗面的全方位清洗。

可选的，所述转臂由碳纤维材料制备而成，重量轻，强度高。

可选的，还包括：底座；

所述底座与n个所述转臂中的第一转臂转动连接，所述第一转臂可围绕所述底座转动。使清洗臂更稳定，清洗更加精准。

可选的，第n转臂的底端围绕第n转臂动力源转动设置,第n转臂动力源为第n转臂的转动提供动力，第n-1转臂的顶端与第n转臂动力源连接，第n-1转臂的低端围绕第n-1转臂动力源转动设置,第n-1转臂动力源为第n-1转臂的转动提供动力，以此类推，知道第1转臂动力源与底座连接。

可选的，n个所述转臂中第n转臂设置有激光清洗装置。

可选的，所述激光清洗装置包括：激光器、出光壳体、转镜和场镜；

所述转镜为正棱柱多面体。

可选的，所述激光器与第n转臂固定连接；

所述出光壳体设置有激光入射孔和激光出射孔，所述出光壳体的激光入射孔与所述激光器连通；

所述转镜设置在所述出光壳体内部，且设置在激光的光路上；

所述场镜设置在所述出光壳体的激光出射孔处。

可选的，所述激光清洗装置还包括：激光器壳体；

所述激光器壳体与第n转臂一体设计，且所述激光器壳体还作为激光器光路排布和散热底座。

在本发明一可选实施例中，提供一种用于激光清洗的机器人，其包括底座、第一转臂、第一转臂动力源、第二转臂、第二转臂动力源、第三转臂、第三转臂动力源、第四转臂、第四转臂动力源。所述第四转臂包括第四转臂本体、激光器、出光壳体、转镜、场镜。所述转臂数量不限于4个，也可以是6、5、4、3个等等。所述机第一转臂绕第一转臂动力源转动，第二转臂绕第二转臂动力源转动，第三转臂绕第三转臂动力源转动，第四转臂绕第四转臂动力源转动。第四转臂和激光器通过螺丝连接固定。作为第四转臂主干，激光器壳体进行一体化设计，承载转臂前后端连接，同时作为激光器光路排布和散热底座。

如图1-3所示，在本发明一具体实施例中，提供一种激光清洗臂包括：底座1、第一转臂2、第一转臂动力源3、第二转臂4、第二转臂动力源5、第三转臂6、第三转臂动力源7、第四转臂8、第四转臂动力源9；所述第四转臂8包括第四转臂本体8a、激光器8b、出光壳体8c、转镜8d、场镜8e。

所述转臂数量不限于4个，可以是6、5、4、3个。

所述机第一转臂2绕第一转臂动力源3转动，第二转臂4绕第二转臂动力源转动5，第三转臂6绕第三转臂动力源7转动，第四转臂8绕第四转臂动力源转动9转动。

所述的第四转臂本体和激光器通过螺丝连接固定。

激光自激光器8b发出，经过六面体转镜8d反射进入场镜8e，经过聚焦射到清洗表面。图3中的虚线为激光的光路。

在本发明实施例的另一个方面，提供一种激光清洗机器人，该机器人设置有上述实施例任一项所述的激光清洗臂。通过电脑程序控制和实时操控，实现对车、船、飞机等大型物体表面以及三维复杂表面的扫描清洗作业，大幅降低人工成本。

本发明旨在保护一种激光清洗臂，包括：转臂，用于控制激光清洗的范围；转臂动力源，用于为转臂提供动力；所述转臂为n个，n个所述转臂首尾依次连接，所述转臂动力源为n个，n个所述转臂动力源与n个所述转臂一一对应，n个所述转臂动力源中每一个转臂动力源为其对应的转臂提供动力，其中，n为大于等于3整数。该激光清洗臂重量轻、转动灵活、转动惯量小、清洗范围大。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (8)

1.一种激光清洗臂，其特征在于，包括：

转臂，用于控制激光清洗的范围；

转臂动力源，用于为转臂提供动力；

所述转臂为n个，n个所述转臂首尾依次连接，所述转臂动力源为n个，n个所述转臂动力源与n个所述转臂一一对应，n个所述转臂动力源中每一个转臂动力源为其对应的转臂提供动力，其中，n为大于等于3整数。

2.根据权利要求1所述的激光清洗臂，其特征在于，n个所述转臂与n个所述转臂动力源中第m转臂围绕第m转臂动力源转动设置，其中，m为小于等于n的正整数。

3.根据权利要求1所述的激光清洗臂，其特征在于，还包括：底座；

所述底座与n个所述转臂中的第一转臂转动连接，所述第一转臂可围绕所述底座转动。

4.根据权利要求1所述的激光清洗臂，其特征在于，n个所述转臂中第n转臂设置有激光清洗装置。

5.根据权利要求4所述的激光清洗臂，其特征在于，所述激光清洗装置包括：激光器、出光壳体、转镜和场镜；

所述转镜为正棱柱多面体。

6.根据权利要求4所述的激光清洗臂，其特征在于，所述激光器与第n转臂固定连接；

所述出光壳体设置有激光入射孔和激光出射孔，所述出光壳体的激光入射孔与所述激光器连通；

所述转镜设置在所述出光壳体内部，且设置在激光的光路上；

所述场镜设置在所述出光壳体的激光出射孔处。

7.根据权利要求4所述的激光清洗臂，其特征在于，所述激光清洗装置还包括：激光器壳体；

所述激光器壳体与第n转臂一体设计，且所述激光器壳体还作为激光器光路排布和散热底座。

8.一种激光清洗机器人，其特征在于，该机器人设置有权利要求1-7任一项所述的激光清洗臂。

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