CN112657949A - 一种基于机器人控制的激光清洗除锈效率检测试用装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于机器人控制的激光清洗除锈效率检测试用装置，包括装置底座、竖向机器臂和控制设备座，所述装置底座的正下方焊接固定有回收箱体，且回收箱体的外侧螺栓固定有箱体盖板，所述装置底座的正上方焊接固定有清理箱体，且清理箱体的外侧铰接固定有侧方位盖板，所述竖向机器臂的外侧轴承连接有横向机器臂，且横向机器臂的正下方螺栓固定有激光仪器座，所述控制设备座安装在竖向机器臂的正下方。该基于机器人控制的激光清洗除锈效率检测试用装置，设置有蜗轮与锥形齿轮，利用蜗轮带着两侧的鼓风扇叶进行转动，利用鼓风扇叶对清理箱体内部进行散热及鼓风吹拂，方便加速工件在激光除锈过程中的冷却效率。

Description

一种基于机器人控制的激光清洗除锈效率检测试用装置

技术领域

本发明涉及机器人控制技术领域，具体为一种基于机器人控制的激光清洗除锈效率检测试用装置。

背景技术

近年来发展起来的激光除锈技术，依赖光脉冲能量被锈层所吸收形成等离子体，进而形成冲击波，由冲击波剔除表面的锈迹，如果不是长时间直接暴露在激光脉冲下不会对人体造成伤害，但是需要人工握持激光设备对工件的表面进行清理，且需要反复移动装置确保工件表面锈迹清理的彻底性；

基于机器人控制的激光清洗除锈效率检测试用装置是通过机器手臂对激光除锈装置进行夹持，对不同功率的激光除锈设备进行测试，利用机械人手臂对激光除锈设备进行移动，进而对具有一定规模的锈迹进行清理，现有的装置难以根据工件的类型及自身的长度对其进行限位转动，导致在对不同形状工件进行测试除锈时，需要工人对工件进行翻动或位移，导致激光在实际使用过程中，消耗大量的时间及劳动强度；

锈迹一般存在工件的表面及内部，特别是在一些特殊表面如钢管内壁，除锈难度较大，需要装置在工件表面进行反复的移动及剔除锈迹，单一的测试结构，现有的测试装置只能对激光除锈设备进行单方向的移动及固定，导致在测试过程中，不同尺寸的激光除锈设备在夹持及测试过程中，需要操作人员对测试装置的连接部位进行反复拆卸及组装，且难以确保对测试工件表面锈迹清理的效果及速度。

所以我们提出了一种基于机器人控制的激光清洗除锈效率检测试用装置，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于机器人控制的激光清洗除锈效率检测试用装置，以解决上述背景技术提出现有的装置难以根据工件的类型及自身的长度对其进行限位转动，导致在对不同形状工件进行测试除锈时，需要工人对工件进行翻动或位移，单一的测试结构，现有的测试装置只能对激光除锈设备进行单方向的移动及固定的目前市场上的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于机器人控制的激光清洗除锈效率检测试用装置，包括装置底座、竖向机器臂和控制设备座，所述装置底座的正下方焊接固定有回收箱体，且回收箱体的外侧螺栓固定有箱体盖板，所述装置底座的正上方焊接固定有清理箱体，且清理箱体的外侧铰接固定有侧方位盖板，所述竖向机器臂的外侧轴承连接有横向机器臂，且横向机器臂的正下方螺栓固定有激光仪器座，所述控制设备座安装在竖向机器臂的正下方，且控制设备座的外侧铰接固定有防护箱门，所述控制设备座的内部螺栓固定有驱动电机，且驱动电机的输出端连接有平面齿轮，所述平面齿轮的外侧啮合连接有直齿牙条，且直齿牙条的外侧焊接固定有设备托板，所述设备托板的正下方嵌套连接有导向滑杆，所述清理箱体的上表面贯穿开设有收集通孔，且清理箱体的上表面焊接固定有矩形导轨，所述矩形导轨的外侧贯穿连接有螺纹孔。

优选的，所述清理箱体与装置底座为相互贴合，且清理箱体整体呈“L”字型结构，并且清理箱体的底部采用矩形开口结构。

优选的，所述清理箱体的内部包括有蜗轮、蜗杆、鼓风扇叶、控制箱体、工件托板、夹持力臂、受力面板、锥形齿轮、旋转轴和力臂凸块，且清理箱体的正下方轴连接有蜗轮，且蜗轮的左右两侧啮合连接有蜗杆，并且蜗杆的左右两侧轴连接有控制箱体，而且清理箱体的正下方轴连接有鼓风扇叶，同时清理箱体正下方焊接固定有控制箱体，所述控制箱体的外侧转轴连接有工件托板，且工件托板的左右两侧连接有夹持力臂，而且夹持力臂的外侧焊接固定有力臂凸块，同时控制箱体的内部轴连接有锥形齿轮，所述锥形齿轮的一侧嵌套连接有旋转轴。

优选的，所述鼓风扇叶通过蜗轮和蜗杆构成转动结构，且鼓风扇叶等间距分布在装置底座的内部。

优选的，所述夹持力臂与工件托板通过力臂凸块连接，且夹持力臂与工件托板通过锥形齿轮和旋转轴构成转动结构。

优选的，所述激光仪器座的内部包括有控制手柄、滚珠丝杠、夹持面板、仪器通孔和矩形滑槽，且激光仪器座的外侧轴承连接有控制手柄，并且控制手柄的一侧连接有滚珠丝杠，而且滚珠丝杠的外侧螺纹连接有夹持面板，同时激光仪器座的外侧贯穿开设有仪器通孔，所述激光仪器座的外侧开设矩形滑槽。

优选的，所述夹持面板通过矩形滑槽和滚珠丝杠构成滑动结构，且夹持面板的纵截面为“C”字型结构，并且夹持面板的数量为2组。

优选的，所述设备托板与竖向机器臂通过直齿牙条和平面齿轮构成往复循环结构，且直齿牙条的长度小于设备托板长度，并且设备托板与竖向机器臂相互垂直。

优选的，所述导向滑杆与控制设备座焊接为一体式结构，且控制设备座的长度小于清理箱体的长度。

优选的，所述矩形导轨与装置底座焊接为一体式结构，且收集通孔与装置底座贯穿开设，并且收集通孔与回收箱体相互平行。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于机器人控制的激光清洗除锈效率检测试用装置，

1、设置有蜗轮与锥形齿轮，利用蜗轮带着两侧的鼓风扇叶进行转动，利用鼓风扇叶对清理箱体内部进行散热及鼓风吹拂，方便加速工件在激光除锈过程中的冷却效率，利用锥形齿轮带动工件托板进行转动，利用工件托板带动不同类型的工件转动，提升装置对不同类型的工件除锈测试的便捷性，降低工人在使用过程中的劳动强度；

2、设置有直齿牙条与锥形齿轮，利用直齿牙条带动横向机器臂进行水平滑动，根据除锈工件的长度调节横向机器臂的移动范围，提升对不同类型的工件在测试打磨过程中的自动化程度，利用锥形齿轮带动旋转轴及工件托板进行转动，根据工件打磨的需求调节工件的打磨范围及角度，提升不同形状的工件测试与打磨的灵活性；

3、设置有夹持力臂与滚珠丝杠，利用夹持力臂在工件托板的内部进行滑动，根据工件的尺寸及规格调节夹持力臂之间的距离，确保工件在旋转及激光除锈过程中的稳定性，利用滚珠丝杠带动夹持面板进行水平滑动，根据工件的尺寸调节夹持面板之间的距离，方便对不同尺寸的激光除锈设备进行组装及拆卸。

附图说明

图1为本发明装置底座正视结构示意图；

图2为本发明清理箱体内部结构示意图；

图3为本发明控制设备座俯视结构示意图；

图4为本发明清理箱体俯视结构示意图；

图5为本发明控制箱体正剖结构示意图；

图6为本发明激光仪器座仰视结构示意图；

图7为本发明工件托板正剖结构示意图。

图中：1、装置底座；2、回收箱体；3、箱体盖板；4、清理箱体；401、蜗轮；402、蜗杆；403、鼓风扇叶；404、控制箱体；405、工件托板；406、夹持力臂；407、受力面板；408、锥形齿轮；409、旋转轴；410、力臂凸块；5、侧方位盖板；6、竖向机器臂；7、横向机器臂；8、激光仪器座；801、控制手柄；802、滚珠丝杠；803、夹持面板；804、仪器通孔；805、矩形滑槽；9、控制设备座；10、防护箱门；11、驱动电机；12、设备托板；13、直齿牙条；14、平面齿轮；15、导向滑杆；16、收集通孔；17、矩形导轨；18、螺纹孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种基于机器人控制的激光清洗除锈效率检测试用装置，包括有装置底座1、回收箱体2、箱体盖板3、清理箱体4、侧方位盖板5、竖向机器臂6、横向机器臂7、激光仪器座8、控制设备座9、防护箱门10、驱动电机11、设备托板12、直齿牙条13、平面齿轮14、导向滑杆15、收集通孔16、矩形导轨17和螺纹孔18，装置底座1的正下方焊接固定有回收箱体2，且回收箱体2的外侧螺栓固定有箱体盖板3，装置底座1的正上方焊接固定有清理箱体4，且清理箱体4的外侧铰接固定有侧方位盖板5，竖向机器臂6的外侧轴承连接有横向机器臂7，且横向机器臂7的正下方螺栓固定有激光仪器座8，控制设备座9安装在竖向机器臂6的正下方，且控制设备座9的外侧铰接固定有防护箱门10，控制设备座9的内部螺栓固定有驱动电机11，且驱动电机11的输出端连接有平面齿轮14，平面齿轮14的外侧啮合连接有直齿牙条13，且直齿牙条13的外侧焊接固定有设备托板12，设备托板12的正下方嵌套连接有导向滑杆15，清理箱体4的上表面贯穿开设有收集通孔16，且清理箱体4的上表面焊接固定有矩形导轨17，矩形导轨17的外侧贯穿连接有螺纹孔18。

清理箱体4与装置底座1为相互贴合，且清理箱体4整体呈“L”字型结构，并且清理箱体4的底部采用矩形开口结构，利用清理箱体4对加工产生的锈片进行收集，提升不同类型工件清理的便捷性。

清理箱体4的内部包括有蜗轮401、蜗杆402、鼓风扇叶403、控制箱体404、工件托板405、夹持力臂406、受力面板407、锥形齿轮408、旋转轴409和力臂凸块410，且清理箱体4的正下方轴连接有蜗轮401，且蜗轮401的左右两侧啮合连接有蜗杆402，并且蜗杆402的左右两侧轴连接有控制箱体404，而且清理箱体4的正下方轴连接有鼓风扇叶403，同时清理箱体4正下方焊接固定有控制箱体404，控制箱体404的外侧转轴连接有工件托板405，且工件托板405的左右两侧连接有夹持力臂406，而且夹持力臂406的外侧焊接固定有力臂凸块410，同时控制箱体404的内部轴连接有锥形齿轮408，锥形齿轮408的一侧嵌套连接有旋转轴409，利用鼓风扇叶403加速清理箱体4内部空气流速，利用锥形齿轮408带动旋转轴409进行转动，方便对工件进行多角度打磨。

鼓风扇叶403通过蜗轮401和蜗杆402构成转动结构，且鼓风扇叶403等间距分布在装置底座1的内部，利用鼓风扇叶403加速装置底座1内部空气流动速度，便于对工件的表面进行冷却吹拂清理。

夹持力臂406与工件托板405通过力臂凸块410连接，且夹持力臂406与工件托板405通过锥形齿轮408和旋转轴409构成转动结构，利用夹持力臂406带动工件进行转动，提升工件在转动及除锈过程中的稳定性。

激光仪器座8的内部包括有控制手柄801、滚珠丝杠802、夹持面板803、仪器通孔804和矩形滑槽805，且激光仪器座8的外侧轴承连接有控制手柄801，并且控制手柄801的一侧连接有滚珠丝杠802，而且滚珠丝杠802的外侧螺纹连接有夹持面板803，同时激光仪器座8的外侧贯穿开设有仪器通孔804，激光仪器座8的外侧开设矩形滑槽805，利用夹持面板803对激光设备的两侧进行夹持，便于对不同尺寸的激光设备进行夹持及拆卸。

夹持面板803通过矩形滑槽805和滚珠丝杠802构成滑动结构，且夹持面板803的纵截面为“C”字型结构，并且夹持面板803的数量为2组，根据激光设备的尺寸调节夹持面板803之间距离，确保激光设备在限位过程中的稳定性。

设备托板12与竖向机器臂6通过直齿牙条13和平面齿轮14构成往复循环结构，且直齿牙条13的长度小于设备托板12长度，并且设备托板12与竖向机器臂6相互垂直，利用直齿牙条13带动竖向机器臂6进行反复移动，确保工件在打磨除锈的灵活性。

导向滑杆15与控制设备座9焊接为一体式结构，且控制设备座9的长度小于清理箱体4的长度，利用控制设备座9对横向机器臂7的移动范围进行限位，避免横向机器臂7发生偏移情况。

矩形导轨17与装置底座1焊接为一体式结构，且收集通孔16与装置底座1贯穿开设，并且收集通孔16与回收箱体2相互平行，利用收集通孔16对锈片进行收集，避免在激光除锈过程中锈片四处散落。

本实施例的工作原理：在使用该基于机器人控制的激光清洗除锈效率检测试用装置时，根据图1至图7所示，测试人员首先根据工件的长度，拉动受力面板407，使得受力面板407在矩形导轨17的外侧进行滑动，对工件托板405之间的距离进行调节，随后将工件放置在工件托板405之间，并将螺栓插入到螺纹孔18的内部，对受力面板407进行限位，随后推动夹持力臂406，使得夹持力臂406在工件托板405内部进行滑动，利用夹持力臂406对工件的三个方向进行夹持，并利用螺栓对力臂凸块410进行锁定，避免夹持力臂406发生晃动偏移情况，随后拉动侧方位盖板5在清理箱体4进行转动，使得侧方位盖板5形成垂直状的结构；

根据图1至图5所示，随后将需要测试的激光设备插入到激光仪器座8的内部仪器通孔804，随后握持控制手柄801，控制手柄801带动滚珠丝杠802进行转动，滚珠丝杠802带动夹持面板803进行水平移动，利用矩形滑槽805对夹持面板803的一侧进行限位，避免夹持面板803在移动过程中发生偏移情况，利用夹持面板803对设备的两侧进行夹持，随后打开激光设备及驱动电机11，驱动电机11带动平面齿轮14进行转动，平面齿轮14带动直齿牙条13进行啮合移动，直齿牙条13带动设备托板12及竖向机器臂6进行水平移动，利用横向机器臂7带动激光仪器座8进行反复移动，利用激光设备对工件的表面进行打磨处理；

根据图1至图5所示，与此同时，驱动电机11带动皮带轮转动，利用皮带轮带动一侧皮带轮及蜗轮401进行转动，利用蜗轮401带动两侧的蜗杆402进行转动，蜗杆402带动鼓风扇叶403进行转动，利用鼓风扇叶403加速工件底部散热速度，同时蜗杆402带动锥形齿轮408进行转动，锥形齿轮408带动一侧锥形齿轮408及旋转轴409转动，利用旋转轴409及工件托板405进行转动，利用工件托板405带动工件进行多角度的转动，方便激光设备对工件的表面进行打磨处理，随后利用扫帚对打磨掉落的锈片扫到收集通孔16的内部，利用回收箱体2对掉落的锈片进行收纳，测试人员打开箱体盖板3，将工件掉落的锈片从回收箱体2内部取出，随后测试人员对清理后的工件进行观察及数据记录，从而完成一系列工作。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (10)

1.一种基于机器人控制的激光清洗除锈效率检测试用装置，包括装置底座(1)、竖向机器臂(6)和控制设备座(9)，其特征在于：所述装置底座(1)的正下方焊接固定有回收箱体(2)，且回收箱体(2)的外侧螺栓固定有箱体盖板(3)，所述装置底座(1)的正上方焊接固定有清理箱体(4)，且清理箱体(4)的外侧铰接固定有侧方位盖板(5)，所述竖向机器臂(6)的外侧轴承连接有横向机器臂(7)，且横向机器臂(7)的正下方螺栓固定有激光仪器座(8)，所述控制设备座(9)安装在竖向机器臂(6)的正下方，且控制设备座(9)的外侧铰接固定有防护箱门(10)，所述控制设备座(9)的内部螺栓固定有驱动电机(11)，且驱动电机(11)的输出端连接有平面齿轮(14)，所述平面齿轮(14)的外侧啮合连接有直齿牙条(13)，且直齿牙条(13)的外侧焊接固定有设备托板(12)，所述设备托板(12)的正下方嵌套连接有导向滑杆(15)，所述清理箱体(4)的上表面贯穿开设有收集通孔(16)，且清理箱体(4)的上表面焊接固定有矩形导轨(17)，所述矩形导轨(17)的外侧贯穿连接有螺纹孔(18)。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器人控制的激光清洗除锈效率检测试用装置，其特征在于：所述清理箱体(4)与装置底座(1)为相互贴合，且清理箱体(4)整体呈“L”字型结构，并且清理箱体(4)的底部采用矩形开口结构。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器人控制的激光清洗除锈效率检测试用装置，其特征在于：所述清理箱体(4)的内部包括有蜗轮(401)、蜗杆(402)、鼓风扇叶(403)、控制箱体(404)、工件托板(405)、夹持力臂(406)、受力面板(407)、锥形齿轮(408)、旋转轴(409)和力臂凸块(410)，且清理箱体(4)的正下方轴连接有蜗轮(401)，且蜗轮(401)的左右两侧啮合连接有蜗杆(402)，并且蜗杆(402)的左右两侧轴连接有控制箱体(404)，而且清理箱体(4)的正下方轴连接有鼓风扇叶(403)，同时清理箱体(4)正下方焊接固定有控制箱体(404)，所述控制箱体(404)的外侧转轴连接有工件托板(405)，且工件托板(405)的左右两侧连接有夹持力臂(406)，而且夹持力臂(406)的外侧焊接固定有力臂凸块(410)，同时控制箱体(404)的内部轴连接有锥形齿轮(408)，所述锥形齿轮(408)的一侧嵌套连接有旋转轴(409)。

4.根据权利要求3所述的一种基于机器人控制的激光清洗除锈效率检测试用装置，其特征在于：所述鼓风扇叶(403)通过蜗轮(401)和蜗杆(402)构成转动结构，且鼓风扇叶(403)等间距分布在装置底座(1)的内部。

5.根据权利要求3所述的一种基于机器人控制的激光清洗除锈效率检测试用装置，其特征在于：所述夹持力臂(406)与工件托板(405)通过力臂凸块(410)连接，且夹持力臂(406)与工件托板(405)通过锥形齿轮(408)和旋转轴(409)构成转动结构。

6.根据权利要求1所述的一种基于机器人控制的激光清洗除锈效率检测试用装置，其特征在于：所述激光仪器座(8)的内部包括有控制手柄(801)、滚珠丝杠(802)、夹持面板(803)、仪器通孔(804)和矩形滑槽(805)，且激光仪器座(8)的外侧轴承连接有控制手柄(801)，并且控制手柄(801)的一侧连接有滚珠丝杠(802)，而且滚珠丝杠(802)的外侧螺纹连接有夹持面板(803)，同时激光仪器座(8)的外侧贯穿开设有仪器通孔(804)，所述激光仪器座(8)的外侧开设矩形滑槽(805)。

7.根据权利要求6所述的一种基于机器人控制的激光清洗除锈效率检测试用装置，其特征在于：所述夹持面板(803)通过矩形滑槽(805)和滚珠丝杠(802)构成滑动结构，且夹持面板(803)的纵截面为“C”字型结构，并且夹持面板(803)的数量为2组。

8.根据权利要求1所述的一种基于机器人控制的激光清洗除锈效率检测试用装置，其特征在于：所述设备托板(12)与竖向机器臂(6)通过直齿牙条(13)和平面齿轮(14)构成往复循环结构，且直齿牙条(13)的长度小于设备托板(12)长度，并且设备托板(12)与竖向机器臂(6)相互垂直。

9.根据权利要求1所述的一种基于机器人控制的激光清洗除锈效率检测试用装置，其特征在于：所述导向滑杆(15)与控制设备座(9)焊接为一体式结构，且控制设备座(9)的长度小于清理箱体(4)的长度。

10.根据权利要求1所述的一种基于机器人控制的激光清洗除锈效率检测试用装置，其特征在于：所述矩形导轨(17)与装置底座(1)焊接为一体式结构，且收集通孔(16)与装置底座(1)贯穿开设，并且收集通孔(16)与回收箱体(2)相互平行。

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