CN208712422U - 一种用于核电工业的智能激光清洗装备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于核电工业的智能激光清洗装备。包括车架，设置在车架上的集成控制器、清洗臂机构、激光光纤集成系统、压缩泵；清洗臂机构包括一机械臂，振镜集成系统安装在机械臂前端；振镜集成系统的壳体前端具有一内凹的吸尘头；吸尘头通过管路连接压缩泵；本设备除锈枪可实现金属的表面除锈、除漆等清洗功能，相比于其他激光除锈装备，它可实现自动智能牵引、智能识别污染物，确定污物种类；可以实现智能识别基材形状、污物厚度等特征，智能调节工艺参数并清除污物；引入精密工业机器人，可以实现更加广泛的环境下精密激光清洗作业；可以实现人机远程控制，避免作业过程中的核辐射。

Description

一种用于核电工业的智能激光清洗装备

技术领域

本实用新型涉及激光清洗技术，尤其涉及一种用于核电工业的智能激光清洗装备。

背景技术

核工业在运行、预防性维修、退役的整个过程中伴随着大量的巨型构建表面去污的相关工作，这些巨型零件拆卸困难，且具有放射性。应用一般的激光清洗设备，不管便携式激光清洗设备还是自动化激光清洗设备都有各自的缺点。便携式激光清洗设备需要人深入现场，容易造成人员受核辐射，影响健康。自动化激光清洗设备需要将零件取下实现清洗，而核工业中都是大型结构件，不易取下；同时人员也容易受核污染危害。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种结构简单、使用安全方便的用于核电工业的智能激光清洗装备。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种用于核电工业的智能激光清洗装备，包括车架3，设置在车架3上的集成控制器9、清洗臂机构8、激光光纤集成系统7、压缩泵5；

清洗臂机构8包括一机械臂，振镜集成系统11安装在机械臂前端；振镜集成系统11的壳体前端具有一内凹的吸尘头12；吸尘头12通过管路连接压缩泵5；

激光光纤集成系统7通过光纤光路连接振镜集成系统11；

集成控制器9与激光光纤集成系统7、振镜集成系统11、清洗臂机构8、压缩泵5连接。

清洗臂机构8为工业机器人。

机械臂的上端部安装有测距探头10，测距探头10连接集成控制器9。

车架3的前端部上方安装有CCD视觉检测系统2；车架3的前端部底侧安装有路径识别感应器4。

本实用新型用于核电工业的智能激光清洗装备的运行方法如下：

打开激光光纤集成系统7、振镜集成系统11；

集成控制器9引导车架3在预定的轨迹上自动运动；

打开CCD视觉检测系统2，开启测距探头10，控制测距探头10对车架运动路径上的结构件进行扫描，确定污物的位置和污物的种类，便于进一步清洗；

CCD视觉检测系统2检测到污染物的位置后，集成控制器9引导车架3自动运行至污染物处；CCD视觉检测系统2通过对图像识别污物的种类和污物的厚度信息，传送至集成控制器9进行处理，并输出激光清洗参数；

得到激光清洗参数后，集成控制器9控制清洗臂机构8、振镜集成系统11、压缩泵5作业，机械臂带动振镜集成系统11运动至指定位置，并出射激光，进而对污染物表面清洗。

本实用新型相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

本实用新型智能激光清洗装备，通过集成控制器9的控制，可在具有核辐射的环境中自由移动，并能通过CCD视觉检测系统自动检测污染物的各种信息。

本实用新型智能激光清洗装备，通过CCD视觉检测系统可以识别污物的种类和污物的厚度等信息，并通过这些信息自动地调节激光清洗的参数。

本实用新型智能激光清洗装备，通过CCD视觉检测系统可以控制激光器、振镜、精密工业机器人协同工作，能自动地调节振镜与工件表面的位置，调节出光进行清洗。

本实用新型智能激光清洗装备，可切换成人工操作模式。

附图说明

图1是本实用新型智能激光清洗装备的整体结构示意图。

图2是本实用新型智能激光清洗装备的振镜扫描系统结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步具体详细描述。

实施例

如图1-2所示。本实用新型公开了一种用于核电工业的智能激光清洗装备，包括车架3，设置在车架3上的集成控制器9、清洗臂机构8、激光光纤集成系统7、压缩泵5；

清洗臂机构8包括一机械臂，振镜集成系统11安装在机械臂前端；振镜集成系统11的壳体前端具有一内凹的吸尘头12；吸尘头12通过管路连接压缩泵5；

激光光纤集成系统7通过光纤光路连接振镜集成系统11，相互之间传递激光；

集成控制器9与激光光纤集成系统7、振镜集成系统11、清洗臂机构8、压缩泵5通过信号线连接，集成控制器9控制方式为嵌入式控制。

清洗臂机构8为工业机器人，其为五轴机器人，承载为30KG。

机械臂的上端部安装有测距探头10，测距探头10连接集成控制器9，其连接方式为信号线连接，主要是通过电信号进行交互。

车架3的前端部上方安装有CCD视觉检测系统2，检测系统主要是由摄像机构成，其像素为4K；车架3的前端部底侧安装有路径识别感应器4。

所述振镜集成系统11包括扩束镜14、场镜15、振镜驱动电机16、振镜17。

所述激光光纤集成系统7包括：光纤激光器为IPG脉冲光纤激光器，激光平均功率为100W，其特点是顺时功率高，脉宽短(100ns)，脉冲能量高，其峰值功率可达到10KW。、冷却系统，冷却系统用以冷却过热的振镜头。

激光器发出激光1，经过激光传导装置，首先进入扩束镜14，通过扩束镜14使得振镜表面与激光光斑截面匹配；其次是振镜扫描系统，它通过振镜驱动电机16移动相互垂直的两块摆镜，可以实现点状光斑的面扫描；最后是场镜，它可以将来自振镜系统中的激光聚焦到待加工零件表面，实现平面聚焦。

吸尘头12、压缩泵5配合使用，可以将清洗过程中产生的金属粉末尽快排出系统。

清洗臂机构8，实现控制激光头空间内任意运动，提升激光清洗便捷度与效率。

CCD视觉检测系统2自动识别核电工业中的污染物：锈层、油污、污渍等。

本实用新型用于核电工业的智能激光清洗装备的运行方法，可通过如下步骤实现：

打开激光光纤集成系统7、振镜集成系统11；

集成控制器9引导车架3在预定的轨迹上自动运动；

打开CCD视觉检测系统2，开启测距探头10，控制测距探头10对车架运动路径上的结构件进行扫描，确定污物的位置和污物的种类，便于进一步清洗；

CCD视觉检测系统2检测到污染物的位置后，集成控制器9引导车架3自动运行至污染物处；CCD视觉检测系统2通过对图像识别污物的种类和污物的厚度信息，传送至集成控制器9进行处理，并输出激光清洗参数；

得到激光清洗参数后，集成控制器9控制清洗臂机构8、振镜集成系统11、压缩泵5作业，机械臂带动振镜集成系统11运动至指定位置，并出射激光，进而对污染物表面清洗。

如上所述，便可较好地实现本实用新型。

本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于核电工业的智能激光清洗装备，其特征在于：包括车架(3)，设置在车架(3)上的集成控制器(9)、清洗臂机构(8)、激光光纤集成系统(7)、压缩泵(5)；

清洗臂机构(8)包括一机械臂，振镜集成系统(11)安装在机械臂前端；振镜集成系统(11)的壳体前端具有一内凹的吸尘头(12)；吸尘头(12)通过管路连接压缩泵(5)；

激光光纤集成系统(7)通过光纤光路连接振镜集成系统(11)；

集成控制器(9)与激光光纤集成系统(7)、振镜集成系统(11)、清洗臂机构(8)、压缩泵(5)连接。

2.根据权利要求1所述用于核电工业的智能激光清洗装备，其特征在于：清洗臂机构(8)为工业机器人。

3.根据权利要求2所述用于核电工业的智能激光清洗装备，其特征在于：机械臂的上端部安装有测距探头(10)，测距探头(10)连接集成控制器(9)。

4.根据权利要求3所述用于核电工业的智能激光清洗装备，其特征在于：车架(3)的前端部上方安装有CCD视觉检测系统(2)；车架(3)的前端部底侧安装有路径识别感应器(4)。