CN114192506A - 用于烤漆件激光清洗的环保自动化设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于烤漆件激光清洗的环保自动化设备及控制方法，涉及烤漆件清洗技术领域，包括机架以及待清洗的产品，所述机架顶部依次安装有上料机构、旋转机构、清洗机构和下料机构，所述上料机构用于将产品送至旋转机构，旋转机构用于将产品送至清洗机构，清洗机构用于清洗产品，下料机构用于将清洗机构清洗后的产品送出，本发明运用烤漆件激光清洗的自动化设备，可以解决目前人工打磨效率低以及粉尘异味污染等问题。

Description

用于烤漆件激光清洗的环保自动化设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及烤漆件清洗技术领域，尤其涉及用于烤漆件激光清洗的自动高效率高工艺环保自动化设备及其控制方法。

背景技术

激光清洗作为一种新的绿色环保清洗方法在各个行业中得到了快速推广和应用。激光清洗无需任何化学药剂和清洗液，激光清洗下来粉末会被除尘器吸走回收，不会造成二次污染。

烤漆件激光清洗也是一种新的技术与新工艺，目前市面上烤漆件需要焊接时分为两种，一种时直接焊接，但是因为表面不干净，所以焊接工艺差，造成表面不光滑，不牢固，焊接过程中还会有油漆异味，对人身体也会造成伤害。二种焊接时，需要人工打磨后焊接，这样效率低，打磨出来以后也会造成平整度不够，打磨过程中粉尘会对人体造成伤害，以及手持打磨设备也非常不安全，，所以上述这两种方法大大影响了工作效率以及对环境的污染和不可控的安全因素。

为此，我们提出用于烤漆件激光清洗的自动高效率高工艺环保自动化设备解决上述问题。

发明内容

本发明提供用于烤漆件激光清洗的自动高效率高工艺环保自动化设备，运用烤漆件激光清洗的自动化设备，可以解决目前人工打磨效率低以及粉尘异味污染等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的用于烤漆件激光清洗的环保自动化设备，包括机架以及待清洗的产品，所述机架顶部依次安装有上料机构、旋转机构、清洗机构和下料机构，所述上料机构用于将产品送至旋转机构，所述上料机构包括转动连接在机架顶部的圆转盘，所述机架顶部安装有用于驱动圆转盘转动的上料电机，所述圆转盘顶部对称放置有两个定位治具，每个所述定位治具上均设置有料架，所述产品夹持在料架上，所述定位治具上对称开设有两个第一开口，定位治具放置在两个第一开口上，且定位治具上开设有与第一开口适配的第二开口，所述定位治具底部安装有提升气缸，所述提升气缸传动连接有提料板，提料板位于第一开口下方，所述机架上安装有YZ模组，所述YZ模组上传动安装有夹爪；

旋转机构用于将产品送至清洗机构，所述旋转机构包括安装在机架顶部的旋转电机，所述旋转电机的驱动端传动连接有旋转盘，所述旋转盘上对称固定有两个置料座，所述置料座顶部开设有用于放置产品的卡口，所述机架顶部靠近旋转盘的位置还安装有抬升伸缩杆，所述抬升伸缩杆传动连接有提料块；

清洗机构用于清洗产品，所述清洗机构包括两个升降座，每个所述升降座上均滑动安装有XZ模组，且所述XZ模组的端部安装有激光清洗头，所述机架顶部通过两个夹紧气缸滑动安装有两个翻转电机，每个所述翻转电机的驱动端传动连接有三个夹紧杆，相对的两个所述夹紧杆的端部均开设有用于插接产品的连接头，两个激光清洗头均位于对应夹紧杆的正上方；

下料机构用于将清洗机构清洗后的产品送出，所述下料机构包括设置在机架上的下料流水线，所述下料流水线的一侧设置有收料盒，所述机架顶部固定安装有装配架，所述装配架上通过两个滑杆滑动安装有收集斗，所述装配架上固定安装有用于驱动滑杆滑动的下料伸缩杆，所述收集斗位于夹紧杆的斜下方。

优选的，所述机架上周向安装有防护栏，且所述机架的正面安装有光栅，所述机架靠近光栅的位置安装有开关。

优选的，所述机架的一侧固定安装有控制台，所述控制台上安装有计算机。

优选的，所述防护栏靠近正面的位置安装有三色灯。

一种用于烤漆件激光清洗的环保自动化设备的控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

把产品摆放至上料工位上的定位治具的料架上，工作完成后，然后启动开关，等待上料电机旋转圆转盘工作；

启动开关后圆转盘动作，把上料工位产品旋转到上料等待，此时产品位于夹爪的斜下方；

设置于料架上的感应器感应有无产品到位，库踢利用夹爪夹取产品，并利用YZ模组进行提升工作；

第四步：YZ模组进行搬运动作到旋转等待工位，此时产品位于置料座上，旋转盘23上安装的感应器感应到产品后会通过旋转电机旋转旋转盘；

第五步：旋转盘旋转到位后，此时产品位于激光清洗头下方，利用抬升伸缩杆控制提料块从置料座两端的端部顶升产品，然后通过两个夹紧气缸带动翻转电机水平滑动并通过与翻转电机驱动端传动连接的三个夹紧杆将产品夹紧；

第六步：夹紧完成后通过开启翻转电机带动三个夹紧杆转动反转配合激光清洗头进行激光清洗；

第七步：清洗完成后，夹紧气缸控制两个翻转电机复位，此时夹紧杆脱离产品，在此之前，下料伸缩杆的端部伸出带动收集斗移动至三个夹紧杆下方，经过清洗的产品落入收集斗内，收集斗位于下料流水线的上方，下料伸缩杆复位后因为收集斗底部倾斜受重力影响产品落入下料流水线上，并由下料流水线送至收料盒内完成收集；

第八步：加工进行循环动作。

与相关技术相比较，本发明提供的用于烤漆件激光清洗的自动高效率高工艺环保自动化设备具有如下有益效果：

本发明中，此设备可用人工上料和机械手上料，也可以与流水线对接形成自动上料下料以及送到下一步工序，还可以更换工装夹具和修改软件参数对不同大小形状规格的烤漆件进行清洗除漆，此设备大大的提高产品工艺和工作效率，并节大大的省了人力成本以及解决了安全环保污等染问题，运用烤漆件激光清洗的自动化设备，工艺好，效率高，低成本，具有高效环保节能及全自动等优点。

附图说明

图1为用于烤漆件激光清洗的自动高效率高工艺环保自动化设备的结构示意图；

图2为用于烤漆件激光清洗的自动高效率高工艺环保自动化设备内部的结构示意图；

图3为用于烤漆件激光清洗的自动高效率高工艺环保自动化设备中光路器的安装结构示意图；

图4为用于烤漆件激光清洗的自动高效率高工艺环保自动化设备中下料机构的结构示意图；

图5为用于烤漆件激光清洗的自动高效率高工艺环保自动化设备中上料机构的结构示意图；

图6为图4中A处的结构放大图；

图7为图4中B处的结构放大图；

图8为图5中C处的结构放大图。

图中标号：1、机架；2、开关；3、光栅；4、料架；5、YZ模组；6、下料流水线；7、升降座；8、三色灯；9、计算机；10、上料电机；11、圆转盘；12、XZ模组；13、收料盒；14、夹爪；15、定位治具；16、夹紧杆；17、滑杆；18、装配架；19、下料伸缩杆；20、激光清洗头；21、产品；22、旋转电机；23、旋转盘；24、置料座；25、抬升伸缩杆；26、夹紧气缸；27、翻转电机。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式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元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，如果有涉及到的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，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。

实施例一，由图1-8给出，用于烤漆件激光清洗的自动高效率高工艺环保自动化设备，包括机架1以及待清洗的产品21，机架1顶部依次安装有上料机构、旋转机构、清洗机构和下料机构，上料机构用于将产品21送至旋转机构，上料机构包括转动连接在机架1顶部的圆转盘11，机架1顶部安装有用于驱动圆转盘11转动的上料电机10，圆转盘11顶部对称放置有两个定位治具15，每个定位治具15上均设置有料架4，产品21夹持在料架4上，定位治具15上对称开设有两个第一开口，定位治具15放置在两个第一开口上，且定位治具15上开设有与第一开口适配的第二开口，定位治具15底部安装有提升气缸，提升气缸传动连接有提料板，提料板位于第一开口下方，机架1上安装有YZ模组5，YZ模组5上传动安装有夹爪14，圆转盘11转动前提料板位于圆转盘11下方，不会影响圆转盘11的转动，圆转盘11转动后再通过提升气缸配合提料板辅助YZ模组5夹取产品21；

旋转机构用于将产品21送至清洗机构，旋转机构包括安装在机架1顶部的旋转电机22，旋转电机22的驱动端传动连接有旋转盘23，旋转电机22能够带动旋转盘23旋转，旋转盘23上对称固定有两个置料座24，置料座24顶部开设有用于放置产品21的卡口，该卡口长度短于产品21的长度，产品21的端部凸出在置料座24上，机架1顶部靠近旋转盘23的位置还安装有抬升伸缩杆25，抬升伸缩杆25传动连接有提料块，提料块为“一”字形结构，且其对应的是产品21凸出的端部，两个提料块配合即可将产品21提升至夹紧杆16的高度处；

清洗机构用于清洗产品21，清洗机构包括两个升降座7，每个升降座7上均滑动安装有XZ模组12，且XZ模组12的端部安装有激光清洗头20，机架1顶部通过两个夹紧气缸26滑动安装有两个翻转电机27，每个翻转电机27的驱动端传动连接有三个夹紧杆16，相对的两个夹紧杆16的端部均开设有用于插接产品21的连接头，两个激光清洗头20均位于对应夹紧杆16的正上方，机架1顶部设置有滑轨，安装翻转电机27的电机座滑动安装在滑轨上，夹紧气缸26伸缩端伸出即可使电机座沿着滑轨滑动，可使夹紧杆16将产品21夹紧，翻转电机27端部固定有主动齿轮，且主动齿轮底部啮合连接有第一从动齿轮，而啮合齿轮左右两侧也啮合连接第二从动齿轮，三个夹紧杆16分别通过传动轴与三个从动齿轮固定相连，因此夹紧气缸26驱动主动齿轮转动可实现三个夹紧杆16的配合转动，实现产品21的反转，再配合激光清洗头20的清洗，保证对产品21的清洗效果；

下料机构用于将清洗机构清洗后的产品21送出，下料机构包括设置在机架1上的下料流水线6，下料流水线6的一侧设置有收料盒13，收料盒13放置在放置架上，放置架设置在机架1的一侧，机架1顶部固定安装有装配架18，装配架18上通过两个滑杆17滑动安装有收集斗，收集斗底部为倾斜结构，且收集斗位于下料流水线6的上方，装配架18上固定安装有用于驱动滑杆17滑动的下料伸缩杆19，收集斗位于夹紧杆16的斜下方。

实施例二，在实施例一的基础上，机架1上周向安装有防护栏，且机架1的正面安装有光栅3，机架1靠近光栅3的位置安装有开关2，防护栏能够对设备进行防护，光栅3能够避免工作人员因身体误入设备内而受伤。

实施例三，在实施例一的基础上，机架1的一侧固定安装有控制台，控制台上安装有计算机9，计算机9内录入程序系统，能够对设备内器件的动作进行控制，以实现各器件的配合工作。

实施例四，在实施例二的基础上，防护栏靠近正面的位置安装有三色灯8，三色灯8能够根据自身亮起的颜色提醒工作人员设备当前的工作状态。

一种用于烤漆件激光清洗的环保自动化设备的控制方法，包括以下步骤：

第一步：操作员把产品21摆放至上料工位上的定位治具15的料架4上，工作完成后，操作员手离开光栅3，然后启动开关2，等待上料电机10旋转圆转盘11工作；第二步：启动开关2后圆转盘11动作，把上料工位产品21旋转到上料等待，此时产品21位于夹爪14的斜下方；第三步：设置于料架4上的感应器感应有无产品到位，库踢利用夹爪14夹取产品21，并利用YZ模组5进行提升工作；第四步：YZ模组5进行搬运动作到旋转等待工位，此时产品21位于置料座24上，旋转盘23上安装的感应器感应到产品21后会通过旋转电机22旋转旋转盘23；第五步：旋转盘23旋转到位后，此时产品21位于激光清洗头20下方，利用抬升伸缩杆25控制提料块从置料座24两端的端部顶升产品21，然后通过两个夹紧气缸26带动翻转电机27水平滑动并通过与翻转电机27驱动端传动连接的三个夹紧杆16将产品21夹紧；第六步：夹紧完成后通过开启翻转电机27带动三个夹紧杆16转动反转配合激光清洗头20进行激光清洗；第七步：清洗完成后，夹紧气缸26控制两个翻转电机27复位，此时夹紧杆16脱离产品21，在此之前，下料伸缩杆19的端部伸出带动收集斗移动至三个夹紧杆16下方，因此经过清洗的产品21落入收集斗内，收集斗位于下料流水线6的上方，下料伸缩杆19复位后因为收集斗底部倾斜受重力影响产品21落入下料流水线6上，并由下料流水线6送至收料盒13内完成收集；第八步：加工进行循环动作。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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 (9)

1.用于烤漆件激光清洗的自动高效率高工艺环保自动化设备，包括机架(1)以及待清洗的产品(21)，其特征在于，所述机架(1)顶部依次安装有上料机构、旋转机构、清洗机构和下料机构，所述上料机构用于将产品(21)送至旋转机构，旋转机构用于将产品(21)送至清洗机构，清洗机构用于清洗产品(21)，下料机构用于将清洗机构清洗后的产品(21)送出。

2.根据权利要求1所述的用于烤漆件激光清洗的自动高效率高工艺环保自动化设备，其特征在于，所述上料机构包括转动连接在机架(1)顶部的圆转盘(11)，所述机架(1)顶部安装有用于驱动圆转盘(11)转动的上料电机(10)，所述圆转盘(11)顶部对称放置有两个定位治具(15)，每个所述定位治具(15)上均设置有料架(4)，所述产品(21)夹持在料架(4)上，所述定位治具(15)上对称开设有两个第一开口，定位治具(15)放置在两个第一开口上，且定位治具(15)上开设有与第一开口适配的第二开口，所述定位治具(15)底部安装有提升气缸，所述提升气缸传动连接有提料板，提料板位于第一开口下方，所述机架(1)上安装有YZ模组(5)，所述YZ模组(5)上传动安装有夹爪(14)。

3.根据权利要求1所述的用于烤漆件激光清洗的自动高效率高工艺环保自动化设备，其特征在于，所述旋转机构包括安装在机架(1)顶部的旋转电机(22)，所述旋转电机(22)的驱动端传动连接有旋转盘(23)，所述旋转盘(23)上对称固定有两个置料座(24)，所述置料座(24)顶部开设有用于放置产品(21)的卡口，所述机架(1)顶部靠近旋转盘(23)的位置还安装有抬升伸缩杆(25)，所述抬升伸缩杆(25)传动连接有提料块。

4.根据权利要求1所述的用于烤漆件激光清洗的自动高效率高工艺环保自动化设备，其特征在于，所述清洗机构包括两个升降座(7)，每个所述升降座(7)上均滑动安装有XZ模组(12)，且所述XZ模组(12)的端部安装有激光清洗头(20)，所述机架(1)顶部通过两个夹紧气缸(26)滑动安装有两个翻转电机(27)，每个所述翻转电机(27)的驱动端传动连接有三个夹紧杆(16)，相对的两个所述夹紧杆(16)的端部均开设有用于插接产品(21)的连接头，两个激光清洗头(20)均位于对应夹紧杆(16)的正上方。

5.根据权利要求1所述的用于烤漆件激光清洗的自动高效率高工艺环保自动化设备，其特征在于，所述下料机构包括设置在机架(1)上的下料流水线(6)，所述下料流水线(6)的一侧设置有收料盒(13)，所述机架(1)顶部固定安装有装配架(18)，所述装配架(18)上通过两个滑杆(17)滑动安装有收集斗，所述装配架(18)上固定安装有用于驱动滑杆(17)滑动的下料伸缩杆(19)，所述收集斗位于夹紧杆(16)的斜下方。

6.根据权利要求1所述的用于烤漆件激光清洗的自动高效率高工艺环保自动化设备，其特征在于，所述机架(1)上周向安装有防护栏，且所述机架(1)的正面安装有光栅(3)，所述机架(1)靠近光栅(3)的位置安装有开关(2)。

7.根据权利要求1所述的用于烤漆件激光清洗的自动高效率高工艺环保自动化设备，其特征在于，所述机架(1)的一侧固定安装有控制台，所述控制台上安装有计算机(9)。

8.根据权利要求6所述的用于烤漆件激光清洗的自动高效率高工艺环保自动化设备，其特征在于，所述防护栏靠近正面的位置安装有三色灯(8)。

9.一种根据权利要求-8中任一项所述的用于烤漆件激光清洗的环保自动化设备的控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

把产品摆放至上料工位上的定位治具的料架上，工作完成后，然后启动开关，等待上料电机旋转圆转盘工作；

启动开关后圆转盘动作，把上料工位产品旋转到上料等待，此时产品位于夹爪的斜下方；

设置于料架上的感应器感应有无产品到位，库踢利用夹爪夹取产品，并利用YZ模组进行提升工作；

第四步：YZ模组进行搬运动作到旋转等待工位，此时产品位于置料座上，旋转盘23上安装的感应器感应到产品后会通过旋转电机旋转旋转盘；

第五步：旋转盘旋转到位后，此时产品位于激光清洗头下方，利用抬升伸缩杆控制提料块从置料座两端的端部顶升产品，然后通过两个夹紧气缸带动翻转电机水平滑动并通过与翻转电机驱动端传动连接的三个夹紧杆将产品夹紧；

第六步：夹紧完成后通过开启翻转电机带动三个夹紧杆转动反转配合激光清洗头进行激光清洗；

第七步：清洗完成后，夹紧气缸控制两个翻转电机复位，此时夹紧杆脱离产品，在此之前，下料伸缩杆的端部伸出带动收集斗移动至三个夹紧杆下方，经过清洗的产品落入收集斗内，收集斗位于下料流水线的上方，下料伸缩杆复位后因为收集斗底部倾斜受重力影响产品落入下料流水线上，并由下料流水线送至收料盒内完成收集；

第八步：加工进行循环动作。

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