CN209736238U - 焊件自动化激光清洗工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光清洗技术领域，尤其是涉及一种焊件自动化激光清洗工作站，包括清洗平台、移动机柜和激光发射枪，移动机柜与激光发射枪通过线束连接，所述移动机柜上水平固定有互相平行的第一电缸和第一光轴，第一光轴上滑动套有第一滑套，第一电缸上方水平设有第二电缸，第二电缸与第一电缸垂直，第一滑套和第一电缸的第一滑动座分别固定于第二电缸的两端。激光发射枪可在待清洗焊件上方的空间内移动至任意位置且转动至任意角度，从而可照射清洗形状不规则的焊件表面任意位置；清洗时使刷毛抵在待清洗焊件表面，可阻止清洗处产生扬尘，利用抽气软管及时吸尘，可保持清洗作业环境清洁，保障了操作人员的身体健康。

Description

焊件自动化激光清洗工作站

技术领域

本实用新型涉及激光清洗技术领域，尤其是涉及一种焊件自动化激光清洗工作站。

背景技术

激光清洗技术是基于激光与物质相互作用效应的一项新技术，与传统的机械清洗法、化学清洗法和超声波清洗法(湿清洗工艺)不同、它不需要任何破坏臭氧层的CFC类有机溶剂，无污染，无噪声，对人体和环境无害，是一种绿色清洗技术。

公开号为CN106984596A的发明专利公开了一种激光清洗机及其控制方法，包括激光发射枪和移动机柜，一种激光清洗机，包括激光发射枪和移动机柜，移动机柜内设有激光器和空压机，激光器与激光发射枪之间通过线束连接，该线束包括光纤、电线、数据传输线和空气导管等，激光发射枪的前端具有用于检测出射窗口到加工面距离的距离检测装置，以确保出射窗口与加工面之间的距离在激光的有效作用范围以内，距离检测装置优选为超声波 距离传感器。

由于很多焊件形状不规则，很难用上述激光清洗机进行除锈或清洗，影响了成品的使用效果，人工清洗或除锈，效率低下而且有些死角无法进行清洗。普通的激光清洗机只能对二维平面的板材进行清洗，如果对于非平板类板材则需要手工或者制作夹具，来使需要清洗的平面垂直于激光头。因此，普通激光清洗机无法做到对不规则形状的焊件进行清洗，所以需要一种能够实现对不规则形状焊件清洗的激光清洗机。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种焊件自动化激光清洗工作站，可清洗形状不规则的焊件。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：一种焊件自动化激光清洗工作站，包括清洗平台、移动机柜和激光发射枪，移动机柜与激光发射枪通过线束连接，所述移动机柜上水平固定有互相平行的第一电缸和第一光轴，第一光轴上滑动套有第一滑套，第一电缸上方水平设有第二电缸，第二电缸与第一电缸垂直，第一滑套和第一电缸的第一滑动座分别固定于第二电缸的两端；第二电缸的上方竖直设有支撑杆和第三电缸，支撑杆固定于第二电缸的一端，第三电缸固定于第二电缸的第二滑动座上；支撑杆顶部垂直固定有第二光轴，第二光轴上滑动套有第二滑套，第三电缸固定于第二滑套上；第三电缸的第三滑动座上还固定有基板，基板上设有第一转轴和第一电机，第一电机通过第一同步带轮驱动第一转轴旋转；第一转轴上固定有双耳座，双耳座上设有第二转轴和第二电机，第二转轴与第一转轴垂直，第二电机通过第二同步带轮驱动第二转轴旋转；第二转轴上固定有枪安装座，枪安装座与激光发射枪可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，第一电缸可驱动激光发射枪沿清洗平台的宽度方向（x轴方向）平移，第二电缸可驱动激光发射枪沿清洗平台的长度方向（y轴方向）平移，第三电缸可驱动激光发射枪沿清洗平台的高度方向（z轴方向）平移，第一电机可驱动激光发射枪在M平面（M平面与x-y平面平行）内转动，第二电机可驱动激光发射枪在N2平面（N2平面与N1平面平行，N1平面与x-y平面垂直且经过y轴）内转动。综上，激光发射枪可在x-y-z空间内移动至任意位置且转动至任意角度，从而可照射清洗形状不规则的焊件表面任意位置。

优选的，所述枪安装座呈半包围结构，枪安装座的内侧面形状与激光发射枪的外侧面形状配合，枪安装座的开口一侧通过螺钉固定压盖，激光发射枪的外侧面设有与压盖配合的通槽。

通过采用上述技术方案，可实现枪安装座与激光发射枪的可拆卸连接，并保证激光发射枪的稳定固定。

优选的，所述第二光轴上滑动套有第三滑套，第三滑套上设有通孔，线束穿于通孔内。

通过采用上述技术方案，激光发射枪随着枪安装座平移、翻转时，激光发射枪上连接的线束可跟随运动，避免线束随意布置时被清洗平台上的运动机构拉断。

优选的，所述清洗平台上设有用于放置待清洗焊件的凹槽，凹槽内设有夹具。

通过采用上述技术方案，凹槽可使待清洗焊件位置下降，避免清洗平台上的运动机构与待清洗焊件发生碰撞，凹槽还能容纳激光清洗时产生的固体废物，方便清扫。

优选的，所述激光发射枪靠近待清洗焊件的一端设有超声波距离传感器。

通过采用上述技术方案，利用超声波距离传感器探测激光发射枪的激光发射点与待清洗焊件表面的距离，并实时反馈电信号给控制器，控制器控制枪安装座的运动，使该距离始终保持小于极限值，从而使激光的能量足够产生良好的清洗效果。

优选的，所述清洗平台上可转动地设有旋转臂，旋转臂顶端可转动地设有带屏幕操作面板，带屏幕操作面板的两侧均设有把手。

通过采用上述技术方案，通过带屏幕操作面板可输入/获取信息，从而保证焊件自动化激光清洗工作站运行状态良好，拉动把手可将带屏幕操作面板移动至指定位置，更具人性化。

优选的，所述枪安装座上固定有夹套，夹套内夹有刷毛，夹套和刷毛均包围激光发射器，夹套上固定有球形套，球形套内可转动设有球体，球形套上设有使球体露出与待清洗焊件接触的圆孔，球体表面与枪安装座的最大距离大于刷毛顶端与枪安装座的距离；枪安装座上固定有抽气软管，抽气软管连接风机。

通过采用上述技术方案，超声波距离传感器故障或其它机械故障导致枪安装座运动失控（激光发射器的激光发射端撞向待清洗焊件）时，球体抵住待清洗焊件表面，可起到保护激光发射器的作用；清洗时使刷毛抵在待清洗焊件表面，可阻止清洗处产生扬尘，利用抽气软管及时吸尘，可保持清洗作业环境清洁，保障了操作人员的身体健康。

优选的，所述清洗平台下方成型有柜体，风机置于柜体内。

通过采用上述技术方案，柜体具有隔音作用，可降低风机运转吸尘时产生的噪音。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1. 激光发射枪可在待清洗焊件上方的空间内移动至任意位置且转动至任意角度，从而可照射清洗形状不规则的焊件表面任意位置；

2. 清洗时使刷毛抵在待清洗焊件表面，可阻止清洗处产生扬尘，利用抽气软管及时吸尘，可保持清洗作业环境清洁，保障了操作人员的身体健康。

附图说明

图1是焊件自动化激光清洗工作站的整体结构示意图；

图2是焊件自动化激光清洗工作站隐藏夹套、刷毛及球形套后的结构示意图；

图3是图2中A部放大图；

图4是图2中B部放大图；

图5是枪安装座的结构示意图；

图6是激光发射枪的结构示意图；

图7是图1中C部放大图；

图8是球形套的结构示意图。

图中，1、移动机柜；2、激光发射枪；2a、通槽；3、柜体；4、清洗平台；4a、凹槽；5、第一电缸；51、第一滑动座；6、第二电缸；61、第二滑动座；7、第三电缸；71、第三滑动座；8、第一光轴；81、第一滑套；9、第二光轴；91、第二滑套；10、线束；11、支撑杆；12、基板；13、第一轴承；14、第一转轴；15、第一电机；16、第一同步带轮；17、双耳座；18、第二轴承；19、第二转轴；20、第二电机；21、第二同步带轮；22、枪安装座；22a、孔洞；23、螺钉；24、压盖；25、第三滑套；25a、通孔；26、超声波距离传感器；27、旋转臂；28、带屏幕操作面板；29、把手；30、夹套；31、刷毛；32、球形套；32a、圆孔；33、球体；34、抽气软管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：图1为本实用新型公开的一种焊件自动化激光清洗工作站，包括清洗平台4、移动机柜1和激光发射枪2，移动机柜1与激光发射枪2通过线束10连接，线束10内具有光纤、电线和数据传输线等。

如图2、图3所示，清洗平台4位于一个柜体3的上表面，柜体3上铰接柜门，柜体3内放置用于吸气的风机，风机连接抽气软管34，抽气软管34也集束于线束10内。清洗平台4上设有凹槽4a，凹槽4a向柜体3内凹陷，凹槽4a内设有夹具，待清洗焊件置于凹槽4a内装夹固定后接受清洗。清洗平台4操作侧的一角上设有旋转臂27，旋转臂27的底端与清洗平台4转动连接，旋转臂27的顶端转动连接有带屏幕操作面板28，通过带屏幕操作面板28可输入/获取信息，从而保证焊件自动化激光清洗工作站运行状态良好。带屏幕操作面板28的两侧均具有把手29，拉动把手29可将带屏幕操作面板28移动至指定位置，更具人性化。

结合图2与图4，清洗平台4呈长方形，清洗平台4上沿其宽度方向水平固定第一电缸5和第一光轴8，第一电缸5和第一光轴8分别位于清洗平台4的两端。第一光轴8上滑动套有第一滑套81，第一电缸5上方水平设有第二电缸6，第二电缸6与第一电缸5垂直，第一滑套81和第一电缸5的第一滑动座51分别固定于第二电缸6的两端。第二电缸6的上方竖直设有支撑杆11和第三电缸7，支撑杆11固定于第二电缸6的一端，第三电缸7固定于第二电缸6的第二滑动座61上；支撑杆11顶部垂直固定有第二光轴9，第二光轴9上滑动套有第二滑套91，第三电缸7固定于第二滑套91上。

如图3所示，第三电缸7的第三滑动座71上还固定有基板12，基板12上固定有第一轴承13和第一电机15，第一轴承13内固定有第一转轴14，第一电机15通过第一同步带轮16驱动第一转轴14旋转。

如图3所示，第一转轴14底部穿过基板12固定有双耳座17，双耳座17上固定有第二轴承18和第二电机20，第二轴承18内固定有第二转轴19（与第一转轴14垂直），第二电机20通过第二同步带轮21驱动第二转轴19旋转。

结合图3与图5，第二转轴19上固定有枪安装座22，枪安装座22呈“凵”型的半包围结构，枪安装座22的开口一侧通过螺钉23固定有压盖24，激光发射枪2插于由枪安装座22与压盖24围成的空间内。激光发射枪2的外侧面设有与压盖24配合的通槽2a（见图6），当压盖24固定于枪安装座22上时，压盖24恰好卡于通槽2a内，激光发射枪2得以固定于枪安装座22内。

如图3所示，激光发射枪2靠近待清洗焊件的一端设有超声波距离传感器26，利用超声波距离传感器26探测激光发射枪2的激光发射点与待清洗焊件表面的距离，并实时反馈电信号给控制器，控制器控制枪安装座22的运动，使该距离始终保持小于极限值，从而使激光的能量足够产生良好的清洗效果。

如图3所示，第二光轴9上还滑动套有第三滑套25，第三滑套25上设有通孔25a，线束10穿于通孔25a内，激光发射枪2随着枪安装座22平移、翻转时，激光发射枪2上连接的线束10可跟随运动，避免线束10随意布置时被清洗平台4上的运动机构拉断。

如图7所示，枪安装座22上固定有夹套30，夹套30内夹有刷毛31，夹套30和刷毛31均包围激光发射枪2。夹套30上固定有长杆，长杆末端固定有球形套32，球形套32内设有可自由转动的球体33（见图8），球体33的尺寸略小于球形套32的内壁尺寸，球形套32上距离激光发射枪2最远处设有圆孔32a（见图8），圆孔32a供球体33露出与待清洗焊件接触。球体33表面与枪安装座22的最大距离大于刷毛31顶端与枪安装座22的距离（大部分情况下刷毛31先接触待清洗焊件表面）。枪安装座22上开设孔洞22a（见图3）供抽气软管34伸入枪安装座22内并固定于激光发射枪2的侧面上。超声波距离传感器26故障或其它机械故障导致枪安装座22运动失控（激光发射器的激光发射端撞向待清洗焊件）时，球体33抵住待清洗焊件表面，可起到保护激光发射器的作用；清洗时使刷毛31抵在待清洗焊件表面，可阻止清洗处产生扬尘，利用抽气软管34及时吸尘，可保持清洗作业环境清洁，保障了操作人员的身体健康。

本实施例的实施原理为：第一电缸5可驱动激光发射枪2沿清洗平台4的宽度方向（x轴方向）平移，第二电缸6可驱动激光发射枪2沿清洗平台4的长度方向（y轴方向）平移，第三电缸7可驱动激光发射枪2沿清洗平台4的高度方向（z轴方向）平移，第一电机15可驱动激光发射枪2在M平面（M平面与x-y平面平行）内转动，第二电机20可驱动激光发射枪2在N2平面（N2平面与N1平面平行，N1平面与x-y平面垂直且经过y轴）内转动。综上，激光发射枪2可在x-y-z空间内移动至任意位置且转动至任意角度，从而可照射清洗形状不规则的焊件表面任意位置。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种焊件自动化激光清洗工作站，包括清洗平台（4）、移动机柜（1）和激光发射枪（2），移动机柜（1）与激光发射枪（2）通过线束（10）连接，其特征在于：所述移动机柜（1）上水平固定有互相平行的第一电缸（5）和第一光轴（8），第一光轴（8）上滑动套有第一滑套（81），第一电缸（5）上方水平设有第二电缸（6），第二电缸（6）与第一电缸（5）垂直，第一滑套（81）和第一电缸（5）的第一滑动座（51）分别固定于第二电缸（6）的两端；第二电缸（6）的上方竖直设有支撑杆（11）和第三电缸（7），支撑杆（11）固定于第二电缸（6）的一端，第三电缸（7）固定于第二电缸（6）的第二滑动座（61）上；支撑杆（11）顶部垂直固定有第二光轴（9），第二光轴（9）上滑动套有第二滑套（91），第三电缸（7）固定于第二滑套（91）上；第三电缸（7）的第三滑动座（71）上还固定有基板（12），基板（12）上设有第一转轴（14）和第一电机（15），第一电机（15）通过第一同步带轮（16）驱动第一转轴（14）旋转；第一转轴（14）上固定有双耳座（17），双耳座（17）上设有第二转轴（19）和第二电机（20），第二转轴（19）与第一转轴（14）垂直，第二电机（20）通过第二同步带轮（21）驱动第二转轴（19）旋转；第二转轴（19）上固定有枪安装座（22），枪安装座（22）与激光发射枪（2）可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的焊件自动化激光清洗工作站，其特征在于：所述枪安装座（22）呈半包围结构，枪安装座（22）的内侧面形状与激光发射枪（2）的外侧面形状配合，枪安装座（22）的开口一侧通过螺钉（23）固定压盖（24），激光发射枪（2）的外侧面设有与压盖（24）配合的通槽（2a）。

3.根据权利要求1所述的焊件自动化激光清洗工作站，其特征在于：所述第二光轴（9）上滑动套有第三滑套（25），第三滑套（25）上设有通孔（25a），线束（10）穿于通孔（25a）内。

4.根据权利要求1所述的焊件自动化激光清洗工作站，其特征在于：所述清洗平台（4）上设有用于放置待清洗焊件的凹槽（4a），凹槽（4a）内设有夹具。

5.根据权利要求1所述的焊件自动化激光清洗工作站，其特征在于：所述激光发射枪（2）靠近待清洗焊件的一端设有超声波距离传感器（26）。

6.根据权利要求1所述的焊件自动化激光清洗工作站，其特征在于：所述清洗平台（4）上可转动地设有旋转臂（27），旋转臂（27）顶端可转动地设有带屏幕操作面板（28），带屏幕操作面板（28）的两侧均设有把手（29）。

7.根据权利要求1所述的焊件自动化激光清洗工作站，其特征在于：所述枪安装座（22）上固定有夹套（30），夹套（30）内夹有刷毛（31），夹套（30）和刷毛（31）均包围激光发射枪（2），夹套（30）上固定有球形套（32），球形套（32）内可转动设有球体（33），球形套（32）上设有使球体（33）露出与待清洗焊件接触的圆孔（32a），球体（33）表面与枪安装座（22）的最大距离大于刷毛（31）顶端与枪安装座（22）的距离；枪安装座（22）上固定有抽气软管（34），抽气软管（34）连接风机。

8.根据权利要求7所述的焊件自动化激光清洗工作站，其特征在于：所述清洗平台（4）下方成型有柜体（3），风机置于柜体（3）内。