CN112427410B - 一种多方位激光清洗机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多方位激光清洗机，涉及激光清洗技术领域，其技术方案要点是：包括清洗平台以及激光清洗头，清洗平台上设置有工件定位座，所述工件定位座上设有摆动机构，所述清洗平台上设置有机械臂，所述激光清洗头包括壳体、设于壳体内的激光发生器以及激光反射镜与调节反射镜，所述激光反射镜设于激光发生器正前方并相对于激光发生器倾斜设置，且所述壳体上设有用于调整激光反射镜倾斜角度的调整机构，所述调节反射镜设于激光反射镜的一侧，所述壳体内设有用于控制调节反射镜绕其中心轴偏转的偏转机构。本发明通过内部激光折射调整配合于外部工件位置调整，能够提高激光清洗角度的调整范围，具有提高其使用便捷性与适用性的效果。

Description

一种多方位激光清洗机
技术领域
本发明涉及激光清洗技术领域，更具体地说，它涉及一种多方位激光清洗机。
背景技术
激光清洗作为一种环保、高效、高精度、高质量的清洗技术，激光清洗不但可以用来清洗有机的污染物，也可以用来清洗无机物，包括金属的锈蚀、金属微粒、灰尘等。
现有技术中，激光清洗机一般只能对二维平面的产品进行扫描清洗，或者对于规则立体的产品进行清洗，其激光清洗头的角度一般不便于调节，导致无法对不规则的模具或产品进行清洗，并且激光清洗头的调节过程只能将其整体进行移动，而待清洗工件通常利用X轴移动机构与Y轴移动机构的配合带动其移动，从而配合于激光清洗头进行多范围清洗，但是激光清洗头内部的激光光线无法改变，且待清洗工件的角度变化较小，导致角度调整范围较小，无法满足多种情况下的清洗需求。
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多方位激光清洗机，能够提高激光清洗角度的调整范围，具有提高其使用便捷性与适用性的效果。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种多方位激光清洗机，包括清洗平台以及设于清洗平台上的激光清洗头，所述清洗平台上设置有工件定位座，所述工件定位座上设有用于驱动工件定位座万向摆动的摆动机构，所述清洗平台上设置有用于驱动激光清洗头移动的机械臂，所述激光清洗头包括壳体、设于壳体内并与光纤连接的激光发生器以及用于反射激光并将其射出激光清洗头的激光反射镜与调节反射镜，所述激光反射镜设于激光发生器正前方并相对于激光发生器倾斜设置，且所述壳体上设有用于调整激光反射镜倾斜角度的调整机构，所述调节反射镜设于激光反射镜的一侧，所述壳体内设有用于控制调节反射镜绕其中心轴偏转的偏转机构。
进一步设置：所述清洗平台上设置有支撑架，所述支撑架上设置有用于拍摄工件图像的摄像模块，所述摄像模块连接有控制器，所述控制器连接有显示器，所述机械臂、摆动机构、调整机构以及偏转机构均连接并受控于控制器。
进一步设置：所述摆动机构包括设于清洗平台内的电机、与电机连接的曲柄轴、套接于曲柄轴上的连接套、设于连接套侧壁上的固定轴以及套接于固定轴上的安装座，所述曲柄轴包括与电机转轴连接的弯曲段以及与弯曲段折弯连接的平直段，所述连接套套接于平直段上，所述工件定位座安装于安装座上。
进一步设置：所述安装座上延伸有滑轨，所述工件定位座滑动设于滑轨上，且所述工件定位座上设有用于将其固定于滑轨上的紧固件。
进一步设置：所述工件定位座包括定位座本体以及设于定位座本体两侧的夹爪，所述定位座本体上设置有用于驱动夹爪翻转的转动件。
进一步设置：所述调整机构包括固设于壳体内的固定座、转动设于固定座上的安装套以及与安装套转轴连接的步进马达，所述激光反射镜安装于安装套内，且所述安装套上设有用于保护激光反射镜边沿的缓冲保护层。
进一步设置：所述激光清洗头还包括设于壳体激光出射端上的聚焦镜组，所述聚焦镜组连接有用于驱动其沿激光清洗头轴线方向移动的移动机构，所述聚焦镜组上设有距离传感器，所述距离传感器与控制器连接，所述移动机构连接并受控于控制器上。
进一步设置：所述偏转机构设置为安装于壳体内的偏转电机，所述调节反射镜通过连接座与偏转电机连接。
进一步设置：所述清洗平台上设有用于清理杂质的抽尘装置，所述抽尘装置包括设置于机械臂远离激光清洗头一侧的抽尘口、与抽尘口连接的抽尘管以及与抽尘管连接的吸尘器。
进一步设置：所述抽尘装置还包括升降设于清洗平台上的升降套环、与升降套环连接的吸气筒以及与吸气筒远离升降套环一端连接的吸气管，所述升降套环的内壁上开设有吸气口，所述吸气口与吸气筒连通，所述吸气管远离吸气筒的一端连接于吸尘器上，所述清洗平台上开设有供升降套环升降的升降口，且在所述清洗平台内设有用于驱动升降套环升降的升降气缸。
通过采用上述技术方案，本发明相对现有技术相比，具有以下优点：
1、通过摆动机构带动工件定位座移动，能够在工件放置于工件定位座上后随其进行万向摆动，从而多角度调整待清洗工件与激光清洗头的对位角度，能够提高激光清洗角度的调整范围，具有提高其使用便捷性与适用性的效果；
2、通过激光反射镜与调节反射镜的配合，方便调整激光光线角度，以满足多种角度范围的清洗需求，能够提高激光清洗角度的调整范围，具有提高其使用便捷性与适用性的效果；
3、通过机械臂、摆动机构、调整机构以及偏转机构的配合，方便自动化受控于控制器中，且角度调整范围大，并能够使激光清洗头与工件定位座同步移动，方便快速调至所需要清洗的角度，提高角度调整速度与调整范围；
4、通过电机、曲柄轴、连接套以及安装座的配合，控制电机的单向转动，即可带动安装座进行多角度的调整，从而带动工件定位座多角度调整，满足多种清洗需求，提高其使用的便捷性与适用性；
5、通过设定的滑轨与紧固件的配合，方便进一步调整工件定位座的位置，提高活动调整范围；
6、通过设定的夹爪与驱动件，方便夹持安装待清洗工件，并且能够对待清洗工件进行换面，方便切换待清洗工件的清洗表面，提高清洗范围，具有提高其使用便捷性与适用性的效果；
7、通过设置的移动机构调整聚焦镜组的位置，方便在激光内部角度调整后调整聚焦点，以满足多种范围的清洗需求；
8、通过设置的抽尘装置，能够对激光清洗头周侧的粉尘杂质进行集中收集，同时能利用升降气缸控制升降套环升降，使其包围工件，从而利用吸气筒与吸气口对待清洗工件的周侧进行粉尘杂质的集中收集，能够及时清理杂质，避免杂质散落在工件表面上，提高激光清洗效果。
附图说明
图1为激光清洗机的结构示意图；
图2为图1中A处的放大示意图；
图3为激光清洗头的部分结构剖视示意图。
图中：1、清洗平台；2、激光清洗头；21、壳体；22、激光发生器；23、激光反射镜；24、调节反射镜；25、聚焦镜组；26、移动机构；27、距离传感器；3、控制器；4、工件定位座；41、定位座本体；42、夹爪；43、转动件；5、摆动机构；51、电机；52、曲柄轴；521、弯曲段；522、平直段；53、连接套；54、固定轴；55、安装座；551、滑轨；56、紧固件；6、机械臂；7、调整机构；71、固定座；72、安装套；721、缓冲保护层；73、步进马达；8、偏转机构；9、支撑架；10、摄像模块；11、显示器；12、抽尘装置；121、抽尘口；122、抽尘管；123、吸尘器；124、升降套环；125、吸气筒；126、吸气管；13、升降气缸。
具体实施方式
参照图1至图3对多方位激光清洗机做进一步说明。
一种多方位激光清洗机，如图1所示，包括清洗平台1以及设于清洗平台1上的激光清洗头2，激光清洗头2连接有控制器3，在清洗平台1上设置有工件定位座4，通过将待清洗工件放置于工件定位座4上，即可利用控制器 3控制激光清洗头2开启进行激光清洗作业。
如图1和图2所示，在清洗平台1上设有用于驱动工件定位座4万向摆动的摆动机构5，从而调整待清洗工件的清洗表面，以便于多方位清洗工件的各个表面。具体的，摆动机构5包括设于清洗平台1内的电机51、与电机51 连接的曲柄轴52、套接于曲柄轴52上的连接套53、设于连接套53侧壁上的固定轴54以及套接于固定轴54上的安装座55，其中，曲柄轴52包括与电机 51转轴连接的弯曲段521以及与弯曲段521折弯连接的平直段522，连接套 53套接在平直段522上，工件定位座4安装于安装座55上。通过电机51驱动曲柄轴52转动，能够带动曲柄轴52的平直段522多角度摆动，从而带动连接套53移动，以利用固定轴54带动安装座55形成周向摆动，以便于带动工件定位座4万向摆动，实现多角度的切换清洗，角度变化多，方便多角度清洗，并且结构简单操作便捷，方便安装使用。
如图1和图2所示，进一步的，在安装座55上延伸有滑轨551，工件定位座4滑动设于滑轨551上，且工件定位座4上设有用于将其固定于滑轨551 上的紧固件56，能够调整工件定位座4在安装座55上的位置，并利用紧固件 56固定，从而能够调整工件定位座4随安装座55摆动时的摆动范围，若工件定位座4位于安装座55靠近其中心的位置，则摆动范围小，若调至位于安装座55边缘位置，则摆动范围大。其中紧固件56设置为紧固螺栓，工件定位座4通过滑块滑动于滑轨551上，紧固螺栓穿过工件定位座4后与滑块螺纹连接，通过锁紧紧固螺栓，使得滑块抵触于滑轨551的轨道壁上，产生摩擦力，即可将工件定位座4固定于滑轨551上，若要松开只需控制紧固螺栓松开即可，方便操作使用。
如图1和图2所示，进一步的，工件定位座4包括定位座本体41以及设于定位座本体41两侧的夹爪42，定位座本体41安装于安装座55上，且定位座本体41上设置有用于驱动夹爪42翻转的转动件43。通过夹爪42来夹持待清洗工件，即可利用定位座本体41的移动带动待清洗工件移动，若要换面清洗，通过转动件43驱动夹爪42翻转即可。其中，转动件43设置为旋转气缸，夹爪42安装于旋转气缸的转动轴上，以便于带动夹爪42翻转使用。
如图1所示，清洗平台1上设置有用于驱动激光清洗头2移动的机械臂6，机械臂6连接并受控于控制器3上，以便于通过机械臂6调整激光清洗头2 位置，方便配合工件定位座4的移动来快速对位，提高激光清洗头2与工件待清洗表面对位的速度以及精度，并且便于多方位调整进行激光清洗，提高激光清洗效果。
如图1所示，清洗平台1上设置有支撑架9，支撑架9上设置有用于拍摄工件图像的摄像模块10，摄像模块10与控制器3连接，控制器3连接有显示器11。通过摄像模块10拍摄工件，以反馈至显示器11上显示，方便工作人员通过显示器11显示情况，判断工件需要清洗的位置，从而利用控制器3控制工件定位座4与机械臂6移动调整，方便自动化激光清洗调整。
如图1所示，为了提高激光清洗效果，在清洗平台1上设有用于清理杂质的抽尘装置12，抽尘装置12包括设置于机械臂6远离激光清洗头2一侧的抽尘口121、与抽尘口121连接的抽尘管122以及与抽尘管122连接的吸尘器 123。进一步的，抽尘装置12还包括升降设于清洗平台1上的升降套环124、与升降套环124连接的吸气筒125以及与吸气筒125远离升降套环124一端连接的吸气管126，在升降套环124的内壁上开设有吸气口，吸气口与吸气筒125连通，吸气管126远离吸气筒125的一端连接于吸尘器123上，清洗平台 1上开设有供升降套环124升降的升降口，且在清洗平台1内设有用于驱动升降套环124升降的升降气缸13。通过升降气缸13控制升降套环124升降，方便调整升降套环124的高度，从而适应于工件大小进行包围，以对工件全方位进行杂质清理作业，保证工件清洗过程中不受杂质影响，且工件的转动换位时，能够及时清理杂质，避免杂质散落在工件表面上，提高激光清洗效果。
如图1和图3所示，激光清洗头2包括壳体21、设于壳体21内并与光纤连接的激光发生器22以及用于反射激光并将其射出激光清洗头2的激光反射镜23与调节反射镜24，激光反射镜23设于激光发生器22正前方并相对于激光发生器22倾斜设置，且壳体21上设有用于调整激光反射镜23倾斜角度的调整机构7，调节反射镜24设于激光反射镜23的一侧，壳体21内设有用于控制调节反射镜24绕其中心轴偏转的偏转机构8，以便于通过调整激光反射镜23的反射角度，结合调节反射镜24的角度调整，提高激光调整范围，从而便于适应于不同工况的清洗需求。其中，调整机构7与偏转机构8均连接并受控于控制器3上，以便于自动化调整，提高调整清洗的效率。
如图1和图3所示，激光清洗头2还包括设于壳体21激光出射端上的聚焦镜组25，聚焦镜组25连接有用于驱动其沿激光清洗头2轴线方向移动的移动机构26，聚焦镜组25上设有距离传感器27，距离传感器27与控制器3连接，移动机构26连接并受控于控制器3上。移动机构26采用直线丝杆驱动方式来带动聚焦镜组25移动，以便于调整聚焦镜组25的位置，使其适应于激光反射镜23与调节反射镜24调整后的激光位置，从而快速调焦作业，配合于距离传感器27与控制器3自动化调整，方便使用。
如图1和图3所示，调整机构7包括固设于壳体21内的固定座71、转动设于固定座71上的安装套72以及与安装套72转轴连接的步进马达73，激光反射镜23安装于安装套72内，且在安装套72上设有用于保护激光反射镜23 边沿的缓冲保护层721，通过步进马达73带动安装套72转动，即可调整激光反射镜23的角度，其中，激光反射镜23受保护于安装套72内，避免转动时对激光反射镜23造成磕碰。偏转机构8设置为安装于壳体21内的偏转电机，调节反射镜24通过连接座与偏转电机连接，方便调整调节反射镜24 的位置，以配合于激光反射镜23的调整。提高激光清洗角度的调整范围，具有提高其使用便捷性与适用性的效果。
工作原理：使用时，将工件放置于工件定位座4的夹爪42上，使得工件受夹爪42稳定夹持于工件定位座4上，方便工件的取出与定位放置。接着通过摆动机构5调整工件定位座4的对位角度，以使得工件的待清洗表面表露在外，即可启用激光清洗头2进行激光清洗作业。激光清洗过程中，可利用激光反射镜23与调节反射镜24调整激光出射角度，使其能够适应于工件的清洗角度。同时，可利用机械臂6来带动激光清洗头2移动，以切换激光清洗头2出射端对位角度，保证激光准确对位，提高激光清洗效果。在清洗后，可利用摆动机构5与转动件43配合，使得工件定位座4进行多角度的翻转调整，使其切换下一待清洗表面进行激光清洗作用。通过上述方案，利用摆动机构5与机械臂6的配合，能够多方位准确进行激光清洗，配合于激光清洗头2内部的激光反射镜23与调节反射镜24，能够从内部的激光折射角度配合于外部的工件对位角度，来提高激光清洗角度的调整范围，并且整体自动化控制，自适应调整，具有提高其使用便捷性与适用性的效果。
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 (8)

1.一种多方位激光清洗机，包括清洗平台(1)以及设于清洗平台(1)上的激光清洗头(2)，所述激光清洗头(2)连接有控制器(3)，其特征在于，所述清洗平台(1)上设置有工件定位座(4)以及用于驱动工件定位座(4)万向摆动的摆动机构(5)，所述清洗平台(1)上设置有用于驱动激光清洗头(2)移动的机械臂(6)，所述激光清洗头(2)包括壳体(21)、设于壳体(21)内并与光纤连接的激光发生器(22)以及用于反射激光并将其射出激光清洗头(2)的激光反射镜(23)与调节反射镜(24)，所述激光反射镜(23)设于激光发生器(22)正前方并相对于激光发生器(22)倾斜设置，且所述壳体(21)上设有用于调整激光反射镜(23)倾斜角度的调整机构(7)，所述调节反射镜(24)设于激光反射镜(23)的一侧，所述壳体(21)内设有用于控制调节反射镜(24)绕其中心轴偏转的偏转机构(8)，所述机械臂(6)、摆动机构(5)、调整机构(7)以及偏转机构(8)均连接并受控于控制器(3)上，所述激光清洗头(2)还包括设于壳体(21)激光出射端上的聚焦镜组(25)，所述聚焦镜组(25)连接有用于驱动其沿激光清洗头(2)轴线方向移动的移动机构(26)，所述聚焦镜组(25)上设有距离传感器(27)，所述距离传感器(27)与控制器(3)连接，所述移动机构(26)连接并受控于控制器(3)上，所述摆动机构(5)包括设于清洗平台(1)内的电机(51)、与电机(51)连接的曲柄轴(52)、套接于曲柄轴(52)上的连接套(53)、设于连接套(53)侧壁上的固定轴(54)以及套接于固定轴(54)上的安装座(55)，所述曲柄轴(52)包括与电机(51)转轴连接的弯曲段(521)以及与弯曲段(521)折弯连接的平直段(522)，所述连接套(53)套接于平直段(522)上，所述工件定位座(4)安装于安装座(55)上。
2.根据权利要求1所述的一种多方位激光清洗机，其特征在于，所述清洗平台(1)上设置有支撑架(9)，所述支撑架(9)上设置有用于拍摄工件图像的摄像模块(10)，所述摄像模块(10)与控制器(3)连接，所述控制器(3) 连接有显示器(11)。
3.根据权利要求1所述的一种多方位激光清洗机，其特征在于，所述安装座(55)上延伸有滑轨(551)，所述工件定位座(4)滑动设于滑轨(551)上，且所述工件定位座(4)上设有用于将其固定于滑轨(551)上的紧固件(56)。
4.根据权利要求3所述的一种多方位激光清洗机，其特征在于，所述工件定位座(4)包括定位座本体(41)以及设于定位座本体(41)两侧的夹爪(42)，所述定位座本体(41)上设置有用于驱动夹爪(42)翻转的转动件(43)。
5.根据权利要求1所述的一种多方位激光清洗机，其特征在于，所述调整机构(7)包括固设于壳体(21)内的固定座(71)、转动设于固定座(71)上的安装套(72)以及与安装套(72)转轴连接的步进马达(73)，所述激光反射镜(23)安装于安装套(72)内，且所述安装套(72)上设有用于保护激光反射镜(23)边沿的缓冲保护层(721)。
6.根据权利要求1所述的一种多方位激光清洗机，其特征在于，所述偏转机构(8)设置为安装于壳体(21)内的偏转电机，所述调节反射镜(24)通过连接座与偏转电机连接。
7.根据权利要求1所述的一种多方位激光清洗机，其特征在于，所述清洗平台(1)上设有用于清理杂质的抽尘装置(12)，所述抽尘装置(12)包括设置于机械臂(6)远离激光清洗头(2)一侧的抽尘口(121)、与抽尘口(121)连接的抽尘管(122)以及与抽尘管(122)连接的吸尘器(123)。
8.根据权利要求7所述的一种多方位激光清洗机，其特征在于，所述抽尘装置(12)还包括升降设于清洗平台(1)上的升降套环(124)、与升降套环(124)连接的吸气筒(125)以及与吸气筒(125)远离升降套环(124)一端连接的吸气管(126)，所述升降套环(124)的内壁上开设有吸气口，所述吸气口与吸气筒(125)连通，所述吸气管(126)远离吸气筒(125)的一端连接于吸尘器(123)上，所述清洗平台(1)上开设有供升降套环(124) 升降的升降口，且在所述清洗平台(1)内设有用于驱动升降套环(124)升降的升降气缸(13)。
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