CN112058809A - 一种激光清洗轮胎的装置及方法 - Google Patents

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张兴斌
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Abstract

本发明提供了一种激光清洗轮胎的装置及方法，其中，装置包括主机控制组件以及与所述主机控制组件连接的光路组件、烟尘回收器，所述主机控制组件包括脉冲激光器、激光控制器、光路轨迹控制器、烟尘回收控制器；所述光路组件包括与脉冲激光器连接的导光管、光学镜片，以及与所述导光管连接的激光头。上述激光清洗轮胎的装置，实现激光清洗轮胎的不同位置不同质地的释出物进行清理，效率高，无污染。

Description

一种激光清洗轮胎的装置及方法
技术领域
本发明涉及轮胎表面处理技术领域，特别涉及一种激光清洗轮胎的装置及方法。
背景技术
新做轮胎在存放一段时间以后表面会产生释出物，这种释出物会严重影响轮胎表面的外观。如果不处理轮胎因外观不好看会严重影响售价，对轮胎企业是巨大损失。
传统的轮胎清洗方式是用清洗剂+人工用海绵擦的方式，不但效率极慢，而且还存在轮胎沟槽里面难清洗甚至清洗不到的问题。这不仅浪费了大量人工同时使用清洗剂对人的健康和环境都有一定程度的影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种激光清洗轮胎的装置及方法，以解决现有的轮胎清洗方法效率低、污染大的问题。
本发明提供了一种激光清洗轮胎的装置，包括主机控制组件以及与所述主机控制组件连接的光路组件、烟尘回收器，所述主机控制组件包括脉冲激光器、激光控制器、光路轨迹控制器、烟尘回收控制器；所述光路组件包括与脉冲激光器连接的导光管、光学镜片，以及与所述导光管连接的激光头。
进一步地，所述主机控制组件还与一个旋转组件连接，所述旋转组件包括安装架、设于所述安装架内旋转电机，以及与所述旋转电机连接的旋转夹爪。
进一步地，所述光路组件的下端还设有一个滑移组件，所述滑移组件包括底座、设于所述底座上的Y轴滑移机构、设于所述Y轴滑移机构上端的X轴滑移机构，以及设于所述X轴滑移机构上端的支撑座。
进一步地，所述支撑座通过一个伸缩电机与所述光路组件连接。
进一步地，所述支撑座通过一个水平旋转电机与所述光路组件连接。
进一步地，所述主机控制组件外设有一个机罩。
进一步地，所述机罩的下端设有万向轮。
进一步地，所述脉冲激光器的一侧还设有水冷装置。
进一步地，所述机罩的上端还设有显控器。
本发明还提供了一种激光清洗轮胎的方法，应用于如上述中任意一项所述的激光清洗轮胎的装置，所述方法包括：通过主机控制组件控制脉冲激光器、光路组件以及烟尘回收器的运行；当清洗轮胎胎侧释出物时，控制激光头以90KW的峰值功率、50K的频率、100ns的脉宽，以及6000mm/s的光斑轨迹运动速度，对轮胎表面的释出物进行清洗；当清洗轮胎胎侧蜡释出物时，控制激光头以100KW的峰值功率、50K的频率、120ns的脉宽，以及9000mm/s的光斑轨迹运动速度对轮胎表面的释出物进行清洗；当清洗轮胎轮胎胎面及沟槽内部泛黄释出物时，控制激光头以100KW的峰值功率、20K的频率、120ns的脉宽、30mm焦距深度，以及9000mm/s的光斑轨迹运动速度对轮胎表面的释出物进行清洗。
上述激光清洗轮胎的装置，使用时，通过主机控制组件控制脉冲激光器、光路组件以及烟尘回收器的运行；当清洗轮胎胎侧释出物时，控制激光头以90KW的峰值功率、50K的频率、100ns的脉宽，以及6000mm/s的光斑轨迹运动速度，对轮胎表面的释出物进行清洗；当清洗轮胎胎侧蜡释出物时，控制激光头以100KW的峰值功率、50K的频率、120ns的脉宽，以及9000mm/s的光斑轨迹运动速度对轮胎表面的释出物进行清洗；当清洗轮胎轮胎胎面及沟槽内部泛黄释出物时，控制激光头以100KW的峰值功率、20K的频率、120ns的脉宽、30mm焦距深度，以及9000mm/s的光斑轨迹运动速度对轮胎表面的释出物进行清洗，实现激光清洗轮胎的不同位置不同质地的释出物进行清理，效率高，无污染。
附图说明
图1为本发明第一实施例中的激光清洗轮胎的装置的结构示意图；
图2为图1中的激光清洗轮胎的装置中的主机控制组件的模块结构示意图；
图3为本发明第二实施例中的激光清洗轮胎的方法的流程图。
主要元件符号说明：
主机控制组件 10 显控器 17 旋转夹爪 42
脉冲激光器 11 光路组件 20 滑移组件 50
激光控制器 12 导光管 21 底座 51
光路轨迹控制器 13 激光头 22 Y轴滑移机构 52
烟尘回收控制器 14 烟尘回收器 30 X轴滑移机构 53
机罩 15 旋转组件 40 支撑座 54
万向轮 16 安装架 41 水平旋转电机 55
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干个实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1和图，本发明第一实施例提供的一种激光清洗轮胎的装置，包括主机控制组件10以及与所述主机控制组件10连接的光路组件20、烟尘回收器30，所述主机控制组件10包括脉冲激光器11、激光控制器12、光路轨迹控制器13、烟尘回收控制器14；所述光路组件20包括与脉冲激光器11连接的导光管21、光学镜片(图未示出)，以及与所述导光管21连接的激光头22，使用时，导光管21与激光控制器12连接，以接收激光并通过激光头22发射而出，其中光学镜片设于激光头22内，光学镜片与激光控制器12配合用于将调节激光功率、频率和脉宽，使得激光头22发出的激光的清洁阈值的功率配合合适运动速度对轮胎表面轮胎释出物进行清洗。
其中，烟尘回收器30与烟尘回收控制器14连接，以回收加工中产生的灰尘，在具体实施过程中，烟尘回收器30可以以1000-3000L/min的流量对废气物进行回收，减少工作环境的粉尘污染。
上述激光清洗轮胎的装置，使用时，通过主机控制组件10控制脉冲激光器11、光路组件20以及烟尘回收器30的运行；当清洗轮胎胎侧释出物时，控制激光头22以90KW的峰值功率、50K的频率、100ns的脉宽，以及6000mm/s的光斑轨迹运动速度，对轮胎表面的释出物进行清洗；当清洗轮胎胎侧蜡释出物时，控制激光头22以100KW的峰值功率、50K的频率、120ns的脉宽，以及9000mm/s的光斑轨迹运动速度对轮胎表面的释出物进行清洗；当清洗轮胎轮胎胎面及沟槽内部泛黄释出物时，控制激光头22以100KW的峰值功率、20K的频率、120ns的脉宽、30mm焦距深度，以及9000mm/s的光斑轨迹运动速度对轮胎表面的释出物进行清洗，实现激光清洗轮胎的不同位置不同质地的释出物进行清理，同时，因为采用激光作为清洁能源，效率高，无污染，对于清洗过程中产生的灰尘，可以提供烟尘回收器30吸取，减少工作环境的粉尘污染。
具体的，在本实施例中，所述主机控制组件10还与一个旋转组件40连接，所述旋转组件40包括安装架41、设于所述安装架41内旋转电机(图未示出)，以及与所述旋转电机连接的旋转夹爪42，以便固定轮胎，并带动轮胎旋转，其中，通过旋转电机带动轮胎匀速转动，使得激光头对轮胎的周围进行快速清理。
具体的，在本实施例中，所述光路组件20的下端还设有一个滑移组件50，以调节光路组件20移动方向和移动速度，进而调节光斑轨迹运动速度，所述滑移组件50包括底座51、设于所述底座51上的Y轴滑移机构52、设于所述Y轴滑移机构52上端的X轴滑移机构53，以及设于所述X轴滑移机构53上端的支撑座54，其中，Y轴滑移机构52和X轴滑移机构53均可以采用线性模组构成，以实现基本的移动功能，其中Y轴滑移机构52和X轴滑移机构53均与光路轨迹控制器13连接，以调节光路组件20的光路轨迹。
具体的，在本实施例中，所述支撑座54通过一个水平旋转电机55与所述光路组件20连接，以调节所述光路组件20的角度。
具体的，在本实施例中，所述主机控制组件10外设有一个机罩15，以起到防尘防水的作用，其中，所述机罩15的下端设有万向轮16，以便移动主机控制组件10，具体的，在本实施例中，所述机罩15的上端还设有显控器17，以便显示运行参数，并调节运行参数。
在本发明的其他实施例中，所述支撑座54还可以通过一个伸缩电机与所述光路组件20连接，以调节光路组件20的高度。
可以理解的，脉冲激光器11在实际工作过程中，会产生大量的热量，因此，在本发明的一个可行实施例中，所述脉冲激光器11的一侧还设有水冷装置，以便给脉冲激光器11降温，防止脉冲激光器11过热损坏，提高了产品的使用寿命。
请参阅图3，本发明第二实施例提供的一种激光清洗轮胎的方法，应用于如上述中任意一项所述的激光清洗轮胎的装置，所述方法包括步骤S01至步骤S04。
步骤S01，通过主机控制组件控制脉冲激光器、光路组件以及烟尘回收器的运行。
步骤S02，当清洗轮胎胎侧释出物时，控制激光头以90KW的峰值功率、50K的频率、100ns的脉宽，以及6000mm/s的光斑轨迹运动速度，对轮胎表面的释出物进行清洗。
步骤S03，当清洗轮胎胎侧蜡释出物时，控制激光头以100KW的峰值功率、50K的频率、120ns的脉宽，以及9000mm/s的光斑轨迹运动速度对轮胎表面的释出物进行清洗。
步骤S04，当清洗轮胎轮胎胎面及沟槽内部泛黄释出物时，控制激光头以100KW的峰值功率、20K的频率、120ns的脉宽、30mm焦距深度，以及9000mm/s的光斑轨迹运动速度对轮胎表面的释出物进行清洗。
上述激光清洗轮胎的方法，根据轮胎的不同质地和位置的释出物选择不同的清洗方式，以将轮胎的不同质地和位置的释出物清洗干净，相较于人工清洗，清洗效果好，效率高，且可以清洗轮胎表面任何位置，无清洗死角，同时，清洗过程中可以采用烟尘回收器30及时吸取清洗过程中产生的灰尘，净化了工作环境，保障了作业人员的健康。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种激光清洗轮胎的装置，其特征在于，包括主机控制组件以及与所述主机控制组件连接的光路组件、烟尘回收器，所述主机控制组件包括脉冲激光器、激光控制器、光路轨迹控制器、烟尘回收控制器；所述光路组件包括与脉冲激光器连接的导光管、光学镜片，以及与所述导光管连接的激光头。
2.根据权利要求1所述的激光清洗轮胎的装置，其特征在于，所述主机控制组件还与一个旋转组件连接，所述旋转组件包括安装架、设于所述安装架内旋转电机，以及与所述旋转电机连接的旋转夹爪。
3.根据权利要求1所述的激光清洗轮胎的装置，其特征在于，所述光路组件的下端还设有一个滑移组件，所述滑移组件包括底座、设于所述底座上的Y轴滑移机构、设于所述Y轴滑移机构上端的X轴滑移机构，以及设于所述X轴滑移机构上端的支撑座。
4.根据权利要求3所述的激光清洗轮胎的装置，其特征在于，所述支撑座通过一个伸缩电机与所述光路组件连接。
5.根据权利要求3所述的激光清洗轮胎的装置，其特征在于，所述支撑座通过一个水平旋转电机与所述光路组件连接。
6.根据权利要求1所述的激光清洗轮胎的装置，其特征在于，所述主机控制组件外设有一个机罩。
7.根据权利要求6所述的激光清洗轮胎的装置，其特征在于，所述机罩的下端设有万向轮。
8.根据权利要求1所述的激光清洗轮胎的装置，其特征在于，所述脉冲激光器的一侧还设有水冷装置。
9.根据权利要求6所述的激光清洗轮胎的装置，其特征在于，所述机罩的上端还设有显控器。
10.一种激光清洗轮胎的方法，其特征在于，应用于如权利要求1-9中任意一项所述的激光清洗轮胎的装置，所述方法包括：
通过主机控制组件控制脉冲激光器、光路组件以及烟尘回收器的运行；
当清洗轮胎胎侧释出物时，控制激光头以90KW的峰值功率、50K的频率、100ns的脉宽，以及6000mm/s的光斑轨迹运动速度，对轮胎表面的释出物进行清洗；
当清洗轮胎胎侧蜡释出物时，控制激光头以100KW的峰值功率、50K的频率、120ns的脉宽，以及9000mm/s的光斑轨迹运动速度对轮胎表面的释出物进行清洗；
当清洗轮胎轮胎胎面及沟槽内部泛黄释出物时，控制激光头以100KW的峰值功率、20K的频率、120ns的脉宽、30mm焦距深度，以及9000mm/s的光斑轨迹运动速度对轮胎表面的释出物进行清洗。
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