CN209393666U - 一种激光在线焊前清洗系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种激光在线焊前清洗系统，包括龙门式自动焊接机，龙门架的横梁上设有可沿着横梁左右移动的移动臂，移动臂的下端设有焊枪头，还包括激光发生器和激光清洗头，激光清洗头设置在移动臂下端并可自由转动，且激光清洗头可随着移动臂一同运动，激光清洗头的激光出射端设有聚焦镜，激光发生器与激光清洗头通过光纤连接，且激光发生器产生的激光经由光纤到达激光清洗头，并穿过聚焦镜后出射。本实用新型通过激光发生器出射激光，并经过固定在移动臂上的激光清洗头出射，最终经过聚焦镜聚焦到达目标清洗位置，对目标清洗位置清洗的同时也可同步进行目标位置焊接，结构简单、易于操作，满足实际工况的环境要求。

Description

一种激光在线焊前清洗系统

技术领域

本实用新型涉及激光清洗技术领域，尤其涉及一种激光在线焊前清洗系统。

背景技术

为保证铝合金型材焊接质量，焊接前需要对焊缝边沿20mm的氧化膜进行局部清洗，才能保证焊接质量。激光清洗作为一种比较高效的清洁方式，得到了广泛的应用。但是，现有技术中铝合金型材的清洗和焊接是分开进行的，由不用的设备进行处理，这样会使得实际操作起来非常不方便，加工效率较低，并且加工成本非常高。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种激光在线焊前清洗系统。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种激光在线焊前清洗系统，包括龙门式自动焊接机，所述龙门式自动焊接机的龙门架两侧下端分别对应设置在两条滑轨上，并可沿着所述滑轨前后滑动，所述龙门架的横梁上设有可沿着所述横梁左右移动的移动臂，所述移动臂的下端设有焊枪头，还包括激光发生器和激光清洗头，所述激光清洗头设置在所述移动臂下端并可自由转动，且所述激光清洗头可随着移动臂一同运动，所述激光清洗头的激光出射端设有聚焦镜，所述激光发生器与所述激光清洗头通过光纤连接，且所述激光发生器产生的激光经由光纤到达所述激光清洗头并穿过所述聚焦镜后出射，以对位于所述龙门架的横梁下方的待加工部件进行激光清洗。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的激光在线焊前清洗系统，通过所述激光发生器出射激光，并经过固定在移动臂上的激光清洗头出射，最终经过所述聚焦镜聚焦后到达目标清洗位置，对目标清洗位置清洗的同时也可同步进行目标位置焊接，结构简单、易于操作，满足实际工况的环境要求。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：

进一步：所述移动臂的下端设有电机，所述电机远离所述移动臂的一侧设有固定座，所述固定座上设有与所述焊枪头连接的转轴，所述电机的输出端与所述转轴传动连接，并可驱动所述转轴带动所述焊枪头转动，所述固定座远离所述电机的一侧设有夹持块，所述夹持块上贯穿设有可以自由转动的转动杆，所述转动杆远离所述固定座的一端与所述激光清洗头连接，且所述激光清洗头可随着所述转动杆一同转动。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述移动臂下端的电机以及固定座，并借助所述与所述固定座连接的夹持块以及贯穿所述夹持块的转动杆，可以带动所述激光清洗头移动运动，并对待目标清洗位置进行清洗，并在清洗完成后通过所述电机驱动所述转轴转动实现目标位置的焊接，非常方便，加工效率较高，并且加工成本得到了有效控制。

进一步：所述的激光在线焊前清洗系统还包括控制器，所述控制器分别与所述激光发生器和激光清洗头电连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过设置控制器可以对所述激光发生器和激光清洗头进行自动控制，大大节省了人工劳动强度，配合移动臂的移动可以实现目标清洗位置的自动清洗。

进一步：所述聚焦镜沿着激光出射的一侧设有半透明的玻璃罩。

上述进一步方案的有益效果是：通过设置半透明的玻璃罩，可以将所述激光清洗头与所述焊枪头隔离，避免清洗的同时焊枪头与激光清洗头之间相互影响，同时也便于通过半透明的玻璃罩观察清洗质量。

进一步：所述的激光在线焊前清洗系统还包括与所述控制器电连接的除尘设备，所述玻璃罩上设有吸尘口，所述除尘设备通过管道与所述吸尘口连通，并对待加工部件激光清洗过程中的污物进行清除并收集处理。

上述进一步方案的有益效果是：通过设置所述除尘设备，可以将所述激光清洗头在清洗过程中产生的杂质和污物进行清除并收集处理，提高清洗质量，进而有利于实现高质量的焊接。

进一步：所述的激光在线焊前清洗系统还包括预警组件，所述预警组件设置在所述激光清洗头上，所述预警组件与所述控制器电连接，并检测所述激光清洗头与待加工部件之间的距离。

上述进一步方案的有益效果是：通过预警组件可以辅助所述移动臂控制所述激光清洗头与待加工部件之间的距离，便于控制清洗质量。

进一步：所述预警组件包括距离传感器和状态指示灯，所述距离传感器和状态指示灯分别与所述控制器电连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过距离传感器可以检测激光清洗头与待加工部件之间的距离，通过所述状态指示灯可以方便直观的显示激光清洗头与待加工部件之间的距离是否在预设范围内，这样便于通过移动臂来控制所述激光清洗头与待加工部件之间的距离，保证清洗质量。

进一步：所述的激光在线焊前清洗系统还包括振镜组件，所述激光清洗头出射的激光穿过所述振镜组件后进行偏转扫描，并穿过所述聚焦镜到达待加工部件表面。

上述进一步方案的有益效果是：通过设置振镜组件可以使得出射的激光成直线扫描，保证激光保持原入射方向平行传输，同时便于激光清洗头装夹定位，提高操作的便捷性。

进一步：所述的激光在线焊前清洗系统还包括水冷机，所述水冷机与所述激光清洗头的QBH接头连通，并对所述激光清洗头进行冷却。

上述进一步方案的有益效果是：通过设置水冷机，并与所述激光清洗头的QBH接头连通形成循环管路，这样可以对所述激光清洗头进行冷却处理，避免所述激光清洗头在清洗过程中温度过高而烧毁，大大提高了所述激光清洗头的使用寿命。

进一步：所述的激光在线焊前清洗系统还包括无线通信电路和至少一个移动终端，所述控制器与所述无线通信电路电连接，所述无线通信电路与所述移动终端无线连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过设置无线通信电路和移动终端，可以便于远程控制，操作更便捷，并且通过移动终端可以实现对清洗部分单独控制，避免与龙门式自动焊接机在同步控制时相互影响。

附图说明

图1为本实用新型的激光在线焊前清洗系统结构示意图；

图2为本实用新型的激光在线焊前清洗系统局部放大示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、龙门架，2、聚焦镜，3、移动臂，4、焊枪头，5、激光发生器，6、激光清洗头，7、电机，8、固定座，9、转轴，10、夹持块，11、转动杆，12、玻璃罩，13、除尘设备，14、吸尘口，15、水冷机。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1和图2所示，一种激光在线焊前清洗系统，包括龙门式自动焊接机，所述龙门式自动焊接机的龙门架1两侧下端分别对应设置在两条滑轨上，并可沿着所述滑轨前后滑动，所述龙门架1的横梁上设有可沿着所述横梁左右移动的移动臂3，所述移动臂3的下端设有焊枪头4，还包括激光发生器5和激光清洗头6，所述激光清洗头6设置在所述移动臂3下端并可自由转动，且所述激光清洗头6可随着移动臂3一同运动所述激光清洗头6的激光出射端设有聚焦镜2，所述激光发生器5与所述激光清洗头6通过光纤连接，且所述激光发生器5产生的激光经由光纤到达所述激光清洗头6并穿过所述聚焦镜2后出射，以对位于所述龙门架1的横梁下方的待加工部件进行激光清洗。

本实用新型的激光在线焊前清洗系统，通过所述激光发生器出射激光，并经过固定在移动臂上的激光清洗头出射，最终经过所述聚焦镜聚焦后到达目标清洗位置，对目标清洗位置清洗的同时也可同步进行目标位置焊接，结构简单、易于操作，满足实际工况的环境要求。

如图1中所示，所述激光发生器5设置在所述龙门架1的横梁上，当然也可以设置在其他相对固定的地方，本实用新型中不做任何限定。

在本实用新型提供的实施例中，所述移动臂3的下端设有电机7，所述电机7远离所述移动臂3的一侧设有固定座8，所述固定座8上设有与所述焊枪头4连接的转轴9，所述电机7的输出端与所述转轴9传动连接，并可驱动所述转轴9带动所述焊枪头4转动，所述固定座8远离所述电机7的一侧设有夹持块10，所述夹持块10上贯穿设有可以自由转动的转动杆11，所述转动杆11远离所述固定座8的一端与所述激光清洗头6连接，且所述激光清洗头6可随着所述转动杆11一同转动。通过所述移动臂3下端的电机7以及固定座8，并借助所述与所述固定座8连接的夹持块10以及贯穿所述夹持块10的转动杆11，可以带动所述激光清洗头6移动运动，并对待目标清洗位置进行清洗，并在清洗完成后通过所述电机7驱动所述转轴9转动实现目标位置的焊接，非常方便，加工效率较高，并且加工成本得到了有效控制。

这里，所述电机7受龙门式自动焊接机单独控制，不受本实用新型的控制器控制。

特别地，所述转动杆11远离所述固定座8的一端与所述激光清洗头6的中部转动连接，这样可以方便调节(需手动)所述激光清洗头6的角度，配合所述转动杆11的转动(需手动)以及移动臂3的升降(受龙门式自动焊接机控制而运动)，可以实现所述激光清洗头6在三维空间内任意位置的调节，非常方便。

优选地，在本实用新型提供的实施例中，所述的激光在线焊前清洗系统还包括控制器，所述控制器分别与所述激光发生器5和激光清洗头6电连接。通过设置控制器可以对所述激光发生器5和激光清洗头6进行自动控制，大大节省了人工劳动强度，配合移动臂3的移动可以实现目标清洗位置的自动清洗。

这里，所述控制器可以采用51系列单片机，或者ARM处理器等，这里不再一一列举。并且，控制器控制所述激光发生器5和激光清洗头6工作(包括调节功率)或停止工作均属于现有技术，本实用新型中不再赘述，并且这也不属于本实用新型的保护范围内。

优选地，在本实用新型提供的实施例中，所述聚焦镜2沿着激光出射的一侧设有半透明的玻璃罩12。通过设置半透明的玻璃罩12，可以将所述激光清洗头6与所述焊枪头4隔离，避免清洗的同时焊枪头4与激光清洗头6之间相互影响，同时也便于通过半透明的玻璃罩12观察清洗质量。

在本实用新型提供的实施例中，所述的激光在线焊前清洗系统还包括与所述控制器电连接的除尘设备13，所述玻璃罩12上设有吸尘口14，所述除尘设备13通过管道与所述吸尘口14连通，并对待加工部件激光清洗过程中的污物进行清除并收集处理。通过设置所述除尘设备13并与玻璃罩12上设有吸尘口14连通，可以在玻璃罩12的开口一侧(通常是下侧)形成负压，这样可以将所述激光清洗头6在清洗过程中产生的杂质和污物进行清除并收集处理，提高清洗质量，进而有利于实现高质量的焊接。

本实用新型提供的实施例中，所述除尘设备13采用现有的除尘器，并且除尘设备13的位置可以任意设置，如图1中设置在所述龙门架1的一侧，也可以设置在其他相对固定的地方，本实用新型中不做任何限定。

优选地，在本实用新型提供的实施例中，所述的激光在线焊前清洗系统还包括预警组件，所述预警组件设置在所述激光清洗头6上，所述预警组件与所述控制器电连接，并检测所述激光清洗头6与待加工部件之间的距离。通过预警组件可以辅助所述移动臂3控制所述激光清洗头6与待加工部件之间的距离，便于控制清洗质量。

具体地，在上述实施例中，所述预警组件可以包括距离传感器和状态指示灯，所述距离传感器和状态指示灯分别与所述控制器电连接。通过距离传感器可以检测激光清洗头6与待加工部件之间的距离，通过所述状态指示灯可以方便直观的显示激光清洗头6与待加工部件之间的距离是否在预设范围内，这样便于通过移动臂3来控制所述激光清洗头6与待加工部件之间的距离，保证清洗质量。

比如，当所述激光清洗头6与待加工部件之间的距离在预设范围内，则所述状态指示灯显示绿色，当所述激光清洗头6与待加工部件之间的距离略微超出预设范围，则所述状态指示灯显示黄色，当所述激光清洗头6与待加工部件之间的距离远远超出预设范围，则所述状态指示灯显示红色。当然，实际控制过程中，还可以设置其他方式来指示所述激光清洗头6与待加工部件之间的距离，便于控制清洗质量。

优选地，在本实用新型提供的实施例中，所述的激光在线焊前清洗系统还包括振镜组件，还包括振镜组件，所述激光清洗头6出射的激光穿过所述振镜组件后进行偏转扫描，并穿过所述聚焦镜2到达待加工部件表面。通过设置振镜组件可以使得出射的激光成直线扫描，保证激光保持原入射方向平行传输，同时便于激光清洗头6装夹定位，提高操作的便捷性。

本实用新型提供的实施例中，所述振镜组件包括反射镜与振镜，所述反射镜与振镜顺次设置在所述激光清洗头6与所述聚焦镜2之间，这样从所述光路出射的激光(由于光纤的出射端通常为45度斜面，出射后会有90度偏转)到达反射镜后经过偏转(偏转后与原入射方向平行，方便激光清洗头6装夹定位)到达振镜，然后穿过振镜进入激光清洗头6，进而穿过聚焦镜2后到达目标清洗位置，这样即可完成对目标位置的清洗。

优选地，在本实用新型提供的实施例中，所述的激光在线焊前清洗系统还包括水冷机15，所述水冷机15与所述激光清洗头6的QBH接头连通，并对所述激光清洗头6进行冷却。通过设置水冷机15，并与所述激光清洗头6的QBH接头连通形成循环管路，这样可以对所述激光清洗头6进行冷却处理，避免所述激光清洗头6在清洗过程中温度过高而烧毁，大大提高了所述激光清洗头6的使用寿命。

在本实用新型提供的实施例中，所述的激光在线焊前清洗系统还包括无线通信电路和至少一个移动终端，所述控制器与所述无线通信电路电连接，所述无线通信电路与所述移动终端无线连接。通过设置无线通信电路和移动终端，可以便于远程控制，操作更便捷，并且通过移动终端可以实现对清洗部分单独控制，避免与龙门式自动焊接机在同步控制时相互影响。

这里，所述无线通信电路可以采用红外收发模块、GPRS无线模块、蓝牙模块或wifi模块等，这些均为现有技术，本实用新型中不再详细介绍。另外，所述移动终端可以采用与无线通信电路相匹配的红外遥控器、具备GPRS无线通讯功能、蓝牙无线通讯功能或者具备wifi无线通讯功能的智能手机等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光在线焊前清洗系统，包括龙门式自动焊接机，所述龙门式自动焊接机的龙门架(1)两侧下端分别对应设置在两条滑轨上，并可沿着所述滑轨前后滑动，所述龙门架(1)的横梁上设有可沿着所述横梁左右移动的移动臂(3)，所述移动臂(3)的下端设有焊枪头(4)，在其特征在于：还包括激光发生器(5)和激光清洗头(6)，所述激光清洗头(6)设置在所述移动臂(3)下端并可自由转动，且所述激光清洗头(6)可随着移动臂(3)一同运动，所述激光清洗头(6)的激光出射端设有聚焦镜(2)，所述激光发生器(5)与所述激光清洗头(6)通过光纤连接，且所述激光发生器(5)产生的激光经由光纤到达所述激光清洗头(6)并穿过所述聚焦镜(2)后出射，以对位于所述龙门架(1)的横梁下方的待加工部件进行激光清洗。

2.根据权利要求1所述的激光在线焊前清洗系统，在其特征在于：所述移动臂(3)的下端设有电机(7)，所述电机(7)远离所述移动臂(3)的一侧设有固定座(8)，所述固定座(8)上设有与所述焊枪头(4)连接的转轴(9)，所述电机(7)的输出端与所述转轴(9)传动连接，并可驱动所述转轴(9)带动所述焊枪头(4)转动，所述固定座(8)远离所述电机(7)的一侧设有夹持块(10)，所述夹持块(10)上贯穿设有可以自由转动的转动杆(11)，所述转动杆(11)远离所述固定座(8)的一端与所述激光清洗头(6)连接，且所述激光清洗头(6)可随着所述转动杆(11)一同转动。

3.根据权利要求1所述的激光在线焊前清洗系统，在其特征在于：还包括控制器，所述控制器分别与所述激光发生器(5)和激光清洗头(6)电连接。

4.根据权利要求3所述的激光在线焊前清洗系统，在其特征在于：所述聚焦镜(2)沿着激光出射的一侧设有半透明的玻璃罩(12)。

5.根据权利要求4所述的激光在线焊前清洗系统，在其特征在于：还包括与所述控制器电连接的除尘设备(13)，所述玻璃罩(12)上设有吸尘口(14)，所述除尘设备(13)通过管道与所述吸尘口(14)连通，并对待加工部件激光清洗过程中的污物进行清除并收集处理。

6.根据权利要求3所述的激光在线焊前清洗系统，在其特征在于：还包括预警组件，所述预警组件设置在所述激光清洗头(6)上，所述预警组件与所述控制器电连接，并检测所述激光清洗头(6)与待加工部件之间的距离。

7.根据权利要求6所述的激光在线焊前清洗系统，在其特征在于：所述预警组件包括距离传感器和状态指示灯，所述距离传感器和状态指示灯分别与所述控制器电连接。

8.根据权利要求1所述的激光在线焊前清洗系统，在其特征在于：还包括振镜组件，所述激光清洗头(6)出射的激光穿过所述振镜组件后进行偏转扫描，并穿过所述聚焦镜(2)到达待加工部件表面。

9.根据权利要求1-8任一项所述的激光在线焊前清洗系统，在其特征在于：还包括水冷机(15)，所述水冷机(15)与所述激光清洗头(6)的QBH接头连通，并对所述激光清洗头(6)进行冷却。

10.根据权利要求3-7任一项所述的激光在线焊前清洗系统，在其特征在于：还包括无线通信电路和至少一个移动终端，所述控制器与所述无线通信电路电连接，所述无线通信电路与所述移动终端无线连接。