CN113634557A - 一种对铁质金属管材表面进行除锈的激光除锈器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种对铁质金属管材表面进行除锈的激光除锈器，涉及激光加工领域，该对铁质金属管材表面进行除锈的激光除锈器，对管材本体内壁进行除锈，包括工作台，所述工作台顶部滑动配合有两个夹板，工作台顶部滑动配合有抵板，所述夹板、抵板用于夹住管材本体。该对铁质金属管材表面进行除锈的激光除锈器，利用光束杆往管材内射入激光，通过反射筒与插杆配合，带动反射筒在管材内来回移动，使得激光反射朝射在管材内壁弯折处，从而实现对管材弯折处进行除锈。提高光束杆、转盘、扩撑块以及皮带配合，实现调节的效果，使得整个装置能够对多种不同直径的管材进行除锈，提高适用范围。进一步令管材内壁除锈变得简单容易。

Description

一种对铁质金属管材表面进行除锈的激光除锈器

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，具体为一种对铁质金属管材表面进行除锈的激光除锈器。

背景技术

当金属受到由空气中的氧气和水蒸汽等物质引起的氧化作用时，会在金属表面产生锈蚀现象。锈蚀一旦产生，它会随着时间的推移由工件表面向工件内部蔓延，直至整个工件彻底锈蚀。因此，在金属生产、工程建筑、船舶制造等与金属使用密切相关的行业，高效地去除金属表面锈蚀层一直是大家关注的难题。

特别是一些特殊表面如钢管内壁和筒型内壁，除锈难度较大。传统的除锈方法包括机械除锈法、化学除锈法、高压水射流除锈法等。其中，机械除锈法包括风沙轮除锈法和喷砂除锈法，二者都具有良好的除锈效果，但是在除锈过程中产生的铁锈颗粒会弥漫在环境中，进而影响操作工人的健康；化学除锈法易对金属基体产生伤害，且排放物会对环境造成污染；高压水射流除锈法设备价格昂贵，需要耗费大量的水，同时除锈过程中需及时对已处理表面进行二次防锈处理以免再度生锈。

且上述方式设备体积加大，无法伸入一些内直径较小的管材内，因此急需一种新型的除锈装置。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种对铁质金属管材表面进行除锈的激光除锈器，解决了上述背景技术中传统除锈方式存在一些弊端，不利于环境和工人健康，且传统设备体积大无法伸入内直径较小的管材内，导致除锈非常困难的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种对铁质金属管材表面进行除锈的激光除锈器，对管材本体内壁进行除锈，包括工作台，所述工作台顶部滑动配合有两个夹板，工作台顶部滑动配合有抵板，所述夹板、抵板用于夹住管材本体，所述工作台顶部前侧设有基座一，工作台顶部左侧设有基座二，基座一连接有激光发射器，激光发射器将激光射入管材本体内，所述基座二滑动配合有插杆，插杆伸入端弯折并连接有马达，马达传动轴外套有反射筒，反射筒与支杆传动轴之间连接有支杆。

优选的，所述激光发射器由多个光束杆组成，基座一中央处枢接有转盘，转盘等角度开设有多个通槽，光束杆与通槽一一对应，所述光束杆一端穿过通槽，并连接有发射端一、发射端二，所述多个光束杆间夹持有扩撑块，所述多个光束杆外套有皮带。

优选的，所述发射端二一端倾斜布置在发射端一下方，所述发射端一、发射端二将激光照射至管材本体内，发射端一与光束杆平行射出水平激光，发射端二一端倾斜射出斜向激光。

优选的，所述扩撑块内部中空，扩撑块内壁朝向转盘一侧开设有出风孔，扩撑块内壁另一侧开设有进风孔，所述扩撑块内固定安装有电池组、风扇，风扇转动带动气流进入管材本体内。

优选的，所述反射筒表面涂有反射涂层，反射筒中央处向内略微凹陷。

优选的，所述基座二与管材本体之间设有定位板，定位板底部设有多个插块，插块底部与工作台插接。

优选的，所述两个夹板之间连接有细绳一，抵板与左侧夹板之间连接有细绳二，所述细绳一、细绳二用于捆绑管材本体。

优选的，所述工作台开设有两个滑槽一，工作台开设有滑槽二，滑槽一与夹板滑动配合，滑槽二与抵板滑动配合，所述夹板、抵板底端延伸至工作台下方，工作台底部设有皮筋，所述夹板、抵板下端与皮筋内壁接触。

(三)有益效果

本发明提供了一种对铁质金属管材表面进行除锈的激光除锈器。具备以下有益效果：

1、该对铁质金属管材表面进行除锈的激光除锈器，利用光束杆往管材内射入激光，通过反射筒与插杆配合，带动反射筒在管材内来回移动，使得激光反射朝射在管材内壁弯折处，从而实现对管材弯折处进行除锈。提高光束杆、转盘、扩撑块以及皮带配合，实现调节的效果，使得整个装置能够对多种不同直径的管材进行除锈，提高适用范围。进一步令管材内壁除锈变得简单容易。

附图说明

图1为本发明结构立体图；

图2为本发明结构俯视图；

图3为本发明局部结构剖视图；

图4为本发明工作台结构底部示意图；

图5为本发明定位板结构示意图；

图6为本发明局部结构展示图；

图7为本发明激光发射器结构示意图；

图8为本发明光束杆结构示意图；

图9为本发明扩撑块内部结构示意图。

图中：1工作台、11滑槽一、12滑槽二、13皮筋、2基座一、21转盘、22通槽、23套筒、3激光发射器、31光束杆、32发射端一、33发射端二、4基座二、41定位板、411插块、5夹板、51细绳一、6抵板、61细绳二、7插杆、71马达、72支杆、73反射筒、8扩撑块、81电池组、82风扇、9皮带、10管材本体。

具体实施方式

本发明实施例提供一种对铁质金属管材表面进行除锈的激光除锈器，如图1-9所示，对管材本体10内壁进行除锈，管材为铁质金属管。包括工作台1，工作台1顶部滑动配合有两个夹板5，工作台1顶部滑动配合有抵板6。如附图1所示，夹板5位于管材本体10左右两侧，抵板6与夹板5之间呈90°夹角，抵板6抵住管材本体，夹板5、抵板6用于夹住管材本体10。

工作台1顶部前侧固定安装有基座一2，工作台1顶部左侧固定安装有基座二4，基座一2连接有激光发射器3。激光发射器3将激光射入管材本体10内。激光发射器3射出较高频率的脉冲激光冲击被管材本体10内壁，光束转变为声波并产生共振，使污垢层或凝结物振动碎裂，同时利用热膨胀效应，即利用基底与表面污染物对某一波长激光能量吸收系数的差别，使污染物吸收激光能量，并在瞬间热膨胀，形成很大的脱离加速度，克服基底对污染物的吸附力而脱落。由于这是常规技术手段，故具体原理不再做详细描述。

结合附图3，基座二4滑动配合有插杆7，插杆7贯穿基座二，且插杆7伸入端弯折并固定焊接有马达71。马达71传动轴外套有反射筒73，反射筒73与支杆72传动轴之间焊接有支杆72。通过上述部件能够倾斜弯折的管材，工作时，将抽动插杆7使其伸入管材内，令插杆7弯折处移至管材弯折段内，使得马达71以及反射筒73处于管材弯折段内。激光从管材一侧竖直段射入，经反射筒73反射，射向管材另一侧竖直段。从而令管材另一侧竖直段同样能够受到激光照射，以此提高激光照射热膨胀效应。

整个装置固定安装有电源和控制模块，控制模块用于操控电子设备工作，由于控制模块是常规技术手段，故具体结构，连接方式等不作详细描述并不不在附图中画出。上述马达71连接的导线穿过插杆7延伸至外，马达71、机构发射器3与与电源以及控制模块电性连接。

激光发射器3由多个光束杆31组成，基座一2中央处枢接有转盘21，转盘21等角度开设有多个通槽22，光束杆31与通槽22一一对应，光束杆31一端穿过通槽22，并固定安装有发射端一32、发射端二33。激光从发射端射出。

光束杆31与通槽22滑动配合，多个光束杆31间夹持有扩撑块8，多个光束杆31外套有皮带9。通过皮带9与扩撑块8配合，将光束杆31固定。

发射端二33一端倾斜布置在发射端一32下方，发射端二与水平方向呈30°夹角。发射端一32、发射端二33将激光照射至管材本体10内，发射端一32与光束杆31平行射出水平激光，故射出水平激光射线并贴合管材内壁。发射端二33一端倾斜射出斜向激光，经反射射入管材本体10内。

工作时，激光从管材一侧竖直段射入，水平射线靠近管材内壁，斜向射线通过反射进入管材内，两种射线筒照射在反射筒73上。通过反射筒73将两种射线导向管材另一侧竖直段。在此过程中，用手反复旋转转盘21，同时手动推动光束杆31前后移动。从而改变你激光射向的射入方向。由于激光射入方向变动使得激光反射方向同样发生变动，使得管材内壁跟多处能够被激光照射到，进一步提高了热膨胀效应。

且由于反射筒73的存在，在激光照射中，用手抽动插杆7使反射筒在管材内来回移动，从而使得部分激光照射在管材内壁弯折处，进而起到对管材内壁进行除锈的目的。

扩撑块8内部中空，扩撑块8内壁朝向转盘21一侧开设有出风孔，扩撑块8内壁另一侧开设有进风孔，扩撑块8内固定安装有电池组81、风扇82。风扇82由电机驱动。工作时，风扇82转动带动气流进入管材本体10内，将脱落的铁锈从管材内吹出。

光束杆31围绕呈环，上述扩撑块8配有多种尺寸，将不同尺寸的扩撑块8放入光束杆31之间，从而改变相邻光束杆31的间距，以此能够对不同尺寸的金属管材进行除锈。

基座1朝向管材本体10一侧螺纹连接有套筒23，套筒23远离基座1一端包裹管材本体10端口，利用套筒23将激光射线隔离，且套筒23内壁有反射层，使得激光经过反射进入管材本体10内。上述筒23同样配有多种尺寸，以适应不同直径大小的金属管材。

反射筒73表面涂有反射涂层，反射筒73中央处向内略微凹陷，增加多种反射角度，以此提高激光照射在管道内壁弯折处的几率。

基座二4与管材本体10之间设有定位板41，定位板41底部焊接有多个插块411，插块411底部与工作台1插接。结合附图1，定位板41呈拱形，定位板41与管材本体10之间存在较小空隙，使得气流能够流动，由于定位板41的存在阻碍铁锈四处飘散，减少空间粉尘。同时定位板41能够遮挡住射出激光。

两个夹板5之间固定捆绑有细绳一51，抵板6与左侧夹板5之间固定捆绑有细绳二61，细绳一51、细绳二61用于捆绑管材本体10。

工作台1开设有两个滑槽一11，工作台1开设有滑槽二12，滑槽一11与夹板5滑动配合，滑槽二12与抵板6滑动配合，夹板5、抵板6底端延伸至工作台1下方，工作台1底部设有皮筋13，夹板5、抵板6下端与皮筋13内壁接触。通过皮筋13使得夹板5、抵板6紧紧夹住管材本10。

综上所述，该对铁质金属管材表面进行除锈的激光除锈器，利用光束杆31往管材内射入激光，通过反射筒73与插杆7配合，带动反射筒73在管材内来回移动，使得激光反射朝射在管材内壁弯折处，从而实现对管材弯折处进行除锈。提高光束杆31、转盘21、扩撑块8以及皮带9配合，实现调节的效果，使得整个装置能够对多种不同直径的管材进行除锈，提高适用范围。进一步令管材内壁除锈变得简单容易。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种对铁质金属管材表面进行除锈的激光除锈器，对管材本体(10)内壁进行除锈，包括工作台(1)，其特征在于：所述工作台(1)顶部滑动配合有两个夹板(5)，工作台(1)顶部滑动配合有抵板(6)，所述夹板(5)、抵板(6)用于夹住管材本体(10)，所述工作台(1)顶部前侧设有基座一(2)，工作台(1)顶部左侧设有基座二(4)，基座一(2)连接有激光发射器(3)，激光发射器(3)将激光射入管材本体(10)内，所述基座二(4)滑动配合有插杆(7)，插杆(7)伸入端弯折并连接有马达(71)，马达(71)传动轴外套有反射筒(73)，反射筒(73)与支杆(72)传动轴之间连接有支杆(72)。

2.根据权利要求1所述的一种对铁质金属管材表面进行除锈的激光除锈器，其特征在于：所述激光发射器(3)由多个光束杆(31)组成，基座一(2)中央处枢接有转盘(21)，转盘(21)等角度开设有多个通槽(22)，光束杆(31)与通槽(22)一一对应，所述光束杆(31)一端穿过通槽(22)，并连接有发射端一(32)、发射端二(33)，所述多个光束杆(31)间夹持有扩撑块(8)，所述多个光束杆(31)外套有皮带(9)。

3.根据权利要求2所述的一种对铁质金属管材表面进行除锈的激光除锈器，其特征在于：所述发射端二(33)一端倾斜布置在发射端一(32)下方，所述发射端一(32)、发射端二(33)将激光照射至管材本体(10)内，发射端一(32)与光束杆(31)平行射出水平激光，发射端二(33)一端倾斜射出斜向激光。

4.根据权利要求2所述的一种对铁质金属管材表面进行除锈的激光除锈器，其特征在于：所述扩撑块(8)内部中空，扩撑块(8)内壁朝向转盘(21)一侧开设有出风孔，扩撑块(8)内壁另一侧开设有进风孔，所述扩撑块(8)内固定安装有电池组(81)、风扇(82)，风扇(82)转动带动气流进入管材本体(10)内。

5.根据权利要求1所述的一种对铁质金属管材表面进行除锈的激光除锈器，其特征在于：所述反射筒(73)表面涂有反射涂层，反射筒(73)中央处向内略微凹陷。

6.根据权利要求1所述的一种对铁质金属管材表面进行除锈的激光除锈器，其特征在于：所述基座二(4)与管材本体(10)之间设有定位板(41)，定位板(41)底部设有多个插块(411)，插块(411)底部与工作台(1)插接。

7.根据权利要求1所述的一种对铁质金属管材表面进行除锈的激光除锈器，其特征在于：所述两个夹板(5)之间连接有细绳一(51)，抵板(6)与左侧夹板(5)之间连接有细绳二(61)，所述细绳一(51)、细绳二(61)用于捆绑管材本体(10)。

8.根据权利要求1所述的一种对铁质金属管材表面进行除锈的激光除锈器，其特征在于：所述工作台(1)开设有两个滑槽一(11)，工作台(1)开设有滑槽二(12)，滑槽一(11)与夹板(5)滑动配合，滑槽二(12)与抵板(6)滑动配合，所述夹板(5)、抵板(6)底端延伸至工作台(1)下方，工作台(1)底部设有皮筋(13)，所述夹板(5)、抵板(6)下端与皮筋(13)内壁接触。

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