CN113578877A - 一种管道柔性激光清洗线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管道柔性激光清洗线，包括：工作台，工作台上设置有清洗区；旋转进给机构，驱动待清洗的管道旋转动作和轴向进给穿过清洗区；管道支撑器，两个管道支撑器分别设置于工作台的两端，用于承载管道；激光发生器，设置于工作台的一侧，激光发生器上设置有延伸至清洗区中的振镜，振镜正对管道的表面发射激光束；吸尘器，设置于工作台的一侧，吸尘器上设置有延伸至清洗区中管道下方的吸尘管。上述管道柔性激光清洗线通过旋转进给机构驱动管道支撑器上的管道进行旋转、进给动作，从而使管道表面依次经过清洗区完成激光清洗，提高了对不同尺寸管道的适配性，自动清洗效果好、效率高，清洗彻底、环保。
Description
技术领域
本发明涉及激光清洗技术领域，尤其涉及一种管道柔性激光清洗线。
背景技术
对于管道的清洗，尤其是长管道的清洗，目前主要还是进行化学清洗和人工清洗的方式进行，随着人们环保安全意识日益增强以及受操作便捷程度影响，传统清洗方式已无法满足现代生产要求。
激光清洗由于其具有无污染、方便快捷等优点，在很多行业已经得到了广泛的应用，应对于平面的清洗，只需要将激光清洗镜头固定在模组上即可完成。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。
然而现有的激光清洗设备一般适用于清洗平面或曲面，针对尺寸不一环形管道，需要保证由激光器发射出来的激光经过聚焦之后焦点随时定位，且不断转动环形管道或激光清洗设备，增加了设备设计难度，操作复杂，甚至影响清洗效率，技术上还不成熟，需要不断优化。
发明内容
基于上述问题，本发明的目的在于提供一种管道柔性激光清洗线，针对管道特殊形状，提高设备适配性和清洗能力。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种管道柔性激光清洗线，其包括：
工作台，工作台上设置有清洗区；
旋转进给机构，驱动待清洗的管道旋转动作和轴向进给穿过清洗区；
管道支撑器，两个管道支撑器分别设置于工作台的两端，用于承载管道；
激光发生器，设置于工作台的一侧，激光发生器上设置有延伸至清洗区中的振镜，振镜正对管道的表面发射激光束；
吸尘器，设置于工作台的一侧，吸尘器上设置有延伸至清洗区中管道下方的吸尘管。
特别地，旋转进给机构包括支撑座、夹紧组件、旋转驱动组件和进给驱动组件，支撑座固定于工作台上，夹紧组件包括卡盘，卡盘通过轴承转动设置于支撑座上，待清洗的管道同轴线地穿过卡盘，卡盘的卡爪上分别设置有包胶滚轮，通过调节卡爪径向位移，使包胶滚轮紧靠管道的表面形成夹持，旋转驱动组件驱动卡盘绕轴线转动，进而带动管道旋转，进给驱动组件通过传动组件驱动包胶滚轮转动，与管道形成滚动摩擦，进而带动管道轴向进给。
特别地，传动组件包括齿圈盘和安装于卡盘上的圆柱齿轮、第一圆锥齿轮、第二圆锥齿轮、第三圆锥齿轮、第四圆锥齿轮，齿圈盘通过轴承转动设置于支撑座上，并同轴线地设置于待清洗的管道的外圈，圆柱齿轮与齿圈盘上的齿圈啮合，圆柱齿轮与第一圆锥齿轮同轴联动，第一圆锥齿轮与第二圆锥齿轮啮合，第二圆锥齿轮的齿轮轴为花键轴，第三圆锥齿轮的齿轮轴上设置有与花键轴配合的轴套，从而使第三圆锥齿轮与第二圆锥齿轮联动，第三圆锥齿轮与第四圆锥齿轮啮合，第四圆锥齿轮与包胶滚轮同轴联动。
特别地，进给驱动组件包括第一电机，第一电机通过带传动连接齿圈盘，当齿圈盘相对于卡盘转动时，包胶滚轮转动。
特别地，旋转驱动组件包括第二电机，第二电机通过带传动连接卡盘，使卡盘连同夹持的管道绕轴线转动，且当齿圈盘与卡盘同步转动时，管道仅旋转；当齿圈盘与卡盘差速转动时，管道旋转且轴向进给。
特别地，旋转进给机构还包括编码器组件，编码器组件包括编码器板，编码器板的一端铰接于支撑座上，另一端设置有与管道滚动接触而测量管道轴向进给量的编码器滚轮，编码器板的中部与支撑座之间连接有调节气缸。
特别地，旋转进给机构设置有两个，对称地位于清洗区的两端。
特别地，管道支撑器包括V型支撑架、减速机、丝杆升降机和托架，若干个V型支撑架垂直于管道轴向地安装于托架上，V型支撑架的沿口均布有若干个与管道表面接触的万向滚珠，托架固定于丝杆升降机的输出端，减速机通过轴联动丝杆升降机，进而驱动托架升降。
特别地，清洗区采用玻璃罩围合封闭，玻璃罩上对应管道、振镜、吸尘管开设有穿行口。
特别地，振镜安装于直线滑轨上，以径向调节与管道的距离，直线滑轨安装于工作台上。
综上，本发明的有益效果为，所述管道柔性激光清洗线通过旋转进给机构驱动管道支撑器上的管道进行旋转、进给动作，从而使管道表面依次经过清洗区完成激光清洗，提高了对不同尺寸管道的适配性，自动清洗效果好、效率高，清洗彻底、环保。
附图说明
图1是本发明实施例提供的管道柔性激光清洗线的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的管道柔性激光清洗线的正视图；
图3是本发明实施例提供的管道柔性激光清洗线的俯视图；
图4是本发明实施例提供的管道柔性激光清洗线中旋转进给机构的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的管道柔性激光清洗线中传动组件的结构示意图；
图6是图1中A处放大图；
图7是本发明实施例提供的管道柔性激光清洗线中管道支撑器的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是机械连接，也可以是电连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
请参阅图1至3所示，本优选实施例提供一种管道柔性激光清洗线，其包括工作台1、旋转进给机构2、管道支撑器3、激光发生器4和吸尘器5，可以兼容直径30mm～200mm的管道7清洗需求。
工作台1上设置有清洗区，作为激光清洗工位，清洗区优选采用玻璃罩6围合封闭，玻璃罩6上开设有必要的穿行口。玻璃罩6可以有效的隔绝清洗的分成分散到环境中，便于及时清理灰尘油污等。
旋转进给机构2用于驱动待清洗的管道7旋转动作和轴向进给穿过清洗区，如图4所示，具体是包括支撑座21、夹紧组件22、旋转驱动组件23、进给驱动组件24和编码器组件25，支撑座21固定于工作台1上。此处的旋转进给机构2设置有两个，对称地位于清洗区的两端。
夹紧组件22包括卡盘221，卡盘221通过轴承转动设置于支撑座21上，待清洗的管道7同轴线地穿过卡盘221，卡盘221的卡爪上分别设置有包胶滚轮222，通过调节卡爪径向位移，使包胶滚轮222紧靠管道7的表面形成夹持。
进给驱动组件24通过传动组件26驱动包胶滚轮222转动，与管道7形成滚动摩擦，进而带动管道7轴向进给。
其中，如图5所示，传动组件26包括齿圈盘261和安装于卡盘221上的圆柱齿轮262、第一圆锥齿轮263、第二圆锥齿轮264、第三圆锥齿轮265、第四圆锥齿轮266，齿圈盘261通过轴承转动设置于支撑座21上，并同轴线地设置于待清洗的管道7的外圈，圆柱齿轮262与齿圈盘261上的齿圈啮合，圆柱齿轮262与第一圆锥齿轮263同轴联动，第一圆锥齿轮263与第二圆锥齿轮264啮合，第二圆锥齿轮264的齿轮轴为花键轴267，第三圆锥齿轮265的齿轮轴上设置有与花键轴267配合的轴套268，从而使第三圆锥齿轮265与第二圆锥齿轮264联动，第三圆锥齿轮265与第四圆锥齿轮266啮合，第四圆锥齿轮266与包胶滚轮222同轴联动，因此齿圈盘261相对圆柱齿轮262转动时，包胶滚轮222产生转动动力。
进给驱动组件24包括第一电机，第一电机通过带传动连接齿圈盘261，当齿圈盘261相对于卡盘221转动时，包胶滚轮222转动。
旋转驱动组件23驱动卡盘221绕轴线转动，进而带动管道7旋转。旋转驱动组件23包括第二电机，第二电机通过带传动连接卡盘221，使卡盘221连同夹持的管道7绕轴线转动，且当齿圈盘261与卡盘221同步转动时，管道7仅旋转；当齿圈盘261与卡盘221差速转动时，管道7旋转且轴向进给。
如图6所示，编码器组件25包括编码器板251，编码器板251的一端铰接于支撑座21上，另一端设置有与管道7滚动接触而测量管道7轴向进给量的编码器滚轮252，编码器板251的中部与支撑座21之间连接有调节气缸253，通过调节气缸253调节编码器滚轮252的位置，以适配不同尺寸的管道7。
两个管道支撑器3分别设置于工作台1的两端，用于承载管道7。如图7所示，管道支撑器3包括V型支撑架31、减速机32、丝杆升降机33和托架34，若干个V型支撑架31垂直于管道7轴向地安装于托架34上，V型支撑架31的沿口均布有若干个与管道7表面接触的万向滚珠35，托架34固定于丝杆升降机33的输出端，减速机32通过轴联动丝杆升降机33，进而驱动托架34升降。此管道支撑器3结构便于针对不同尺寸的管道7进行升降对中，防止管道7过程中的跑偏，且万向滚珠35可以防止管道7表面损伤。
激光发生器4设置于工作台1的一侧，激光发生器4上设置有延伸至清洗区中的振镜41，振镜41正对管道7的表面发射激光束。进一步地，振镜41安装于直线滑轨42上，以径向调节与管道7的距离，直线滑轨42安装于工作台1上，通过径向调节匹配不同直径的管道7。
吸尘器5设置于工作台1的一侧，吸尘器5上设置有延伸至清洗区中管道7下方的吸尘管51。
综上，上述的管道柔性激光清洗线通过旋转进给机构驱动管道支撑器上的管道进行旋转、进给动作，从而使管道表面依次经过清洗区完成激光清洗，提高了对不同尺寸管道的适配性，自动清洗效果好、效率高，清洗彻底、环保。
以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种管道柔性激光清洗线，其特征在于，包括
工作台，所述工作台上设置有清洗区；
旋转进给机构，驱动待清洗的管道旋转动作和轴向进给穿过所述清洗区；
管道支撑器，两个所述管道支撑器分别设置于所述工作台的两端，用于承载管道；
激光发生器，设置于所述工作台的一侧，所述激光发生器上设置有延伸至清洗区中的振镜，所述振镜正对管道的表面发射激光束；
吸尘器，设置于所述工作台的一侧，所述吸尘器上设置有延伸至清洗区中管道下方的吸尘管。
2.根据权利要求1所述的管道柔性激光清洗线，其特征在于：所述旋转进给机构包括支撑座、夹紧组件、旋转驱动组件和进给驱动组件，所述支撑座固定于所述工作台上，所述夹紧组件包括卡盘，所述卡盘通过轴承转动设置于所述支撑座上，待清洗的管道同轴线地穿过所述卡盘，所述卡盘的卡爪上分别设置有包胶滚轮，通过调节卡爪径向位移，使包胶滚轮紧靠管道的表面形成夹持，所述旋转驱动组件驱动所述卡盘绕轴线转动，进而带动管道旋转，所述进给驱动组件通过传动组件驱动所述包胶滚轮转动，与管道形成滚动摩擦，进而带动管道轴向进给。
3.根据权利要求2所述的管道柔性激光清洗线，其特征在于：所述传动组件包括齿圈盘和安装于卡盘上的圆柱齿轮、第一圆锥齿轮、第二圆锥齿轮、第三圆锥齿轮、第四圆锥齿轮，所述齿圈盘通过轴承转动设置于所述支撑座上，并同轴线地设置于待清洗的管道的外圈，所述圆柱齿轮与齿圈盘上的齿圈啮合，所述圆柱齿轮与所述第一圆锥齿轮同轴联动，所述第一圆锥齿轮与所述第二圆锥齿轮啮合，所述第二圆锥齿轮的齿轮轴为花键轴，所述第三圆锥齿轮的齿轮轴上设置有与所述花键轴配合的轴套，从而使第三圆锥齿轮与第二圆锥齿轮联动，所述第三圆锥齿轮与所述第四圆锥齿轮啮合，所述第四圆锥齿轮与所述包胶滚轮同轴联动。
4.根据权利要求3所述的管道柔性激光清洗线，其特征在于：所述进给驱动组件包括第一电机，所述第一电机通过带传动连接所述齿圈盘，当齿圈盘相对于卡盘转动时，所述包胶滚轮转动。
5.根据权利要求4所述的管道柔性激光清洗线，其特征在于：所述旋转驱动组件包括第二电机，所述第二电机通过带传动连接所述卡盘，使卡盘连同夹持的管道绕轴线转动，且当齿圈盘与卡盘同步转动时，管道仅旋转；当齿圈盘与卡盘差速转动时，管道旋转且轴向进给。
6.根据权利要求2所述的管道柔性激光清洗线，其特征在于：所述旋转进给机构还包括编码器组件，所述编码器组件包括编码器板，所述编码器板的一端铰接于所述支撑座上，另一端设置有与管道滚动接触而测量管道轴向进给量的编码器滚轮，所述编码器板的中部与支撑座之间连接有调节气缸。
7.根据权利要求1所述的管道柔性激光清洗线，其特征在于：所述旋转进给机构设置有两个，对称地位于所述清洗区的两端。
8.根据权利要求1所述的管道柔性激光清洗线，其特征在于：所述管道支撑器包括V型支撑架、减速机、丝杆升降机和托架，若干个V型支撑架垂直于管道轴向地安装于所述托架上，所述V型支撑架的沿口均布有若干个与管道表面接触的万向滚珠，所述托架固定于所述丝杆升降机的输出端，所述减速机通过轴联动所述丝杆升降机，进而驱动所述托架升降。
9.根据权利要求1所述的管道柔性激光清洗线，其特征在于：所述清洗区采用玻璃罩围合封闭，玻璃罩上对应管道、振镜、吸尘管开设有穿行口。
10.根据权利要求1所述的管道柔性激光清洗线，其特征在于：所述振镜安装于直线滑轨上，以径向调节与管道的距离，所述直线滑轨安装于所述工作台上。
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| GR01 | Patent grant | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |