CN210059210U - 一种激光清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光清洗技术领域，公开了一种激光清洗装置，激光清洗装置包括工业机器人和激光执行器，工业机器人包括机器人手臂和机器人底盘，激光执行器包括直线往复运动机构和激光头；机器人手臂与机器人底盘转动连接，直线往复运动机构安装在机器人手臂上，激光头安装在直线往复运动机构上，直线往复运动机构可传动激光头直线往复运动，机器人手臂可通过直线往复运动机构带动激光头做出较大幅度转动，直线往复运动机构能够带动激光头做出直线往复运动，克服了机器人手臂不便于带动激光头做出直线往复运动的问题，提升了激光头运动过程中的灵活性。

Description

一种激光清洗装置

技术领域

本实用新型涉及激光清洗技术领域，尤其涉及一种激光清洗装置。

背景技术

相关技术中，一种激光清洗装置包括机器人手臂、支撑平台和激光头，支撑平台安装在机器人手臂上，激光头安装在支撑平台上，机器人手臂可以驱动支撑平台做出较大幅度转动，激光头可以随着支撑平台转动而转动，以使激光头改变位姿，使得激光头在不同位姿下激光清洗工件，从而提高工件的清洗效率。

然而，支撑平台具备连接机器人手臂和激光头的功能，使得机器人手臂、支撑平台和激光头一致转动，机器人手臂不便于通过支撑平台驱动激光头直线往复运动，激光头适用的工件种类有限，例如：具有体型小和表面构造复杂的工件。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中机器人手臂不便于带动激光头做出直线往复运动的问题，提供一种激光清洗机，所述激光清洗装置包括工业机器人和激光执行器，所述工业机器人包括机器人手臂和机器人底盘，所述激光执行器包括直线往复运动机构和激光头；所述直线往复运动机构安装在所述机器人手臂上，所述激光头安装在所述直线往复运动机构上，所述直线往复运动机构可传动所述激光头直线往复运动。

本实用新型提供的激光清洗装置的有益效果是：通过机器人手臂可带动直线往复运动机构做出较大幅度转动，直线往复运动机构不仅能够带动激光头做出较大幅度转动，激光头能够在较大空间转动，而且能够带动激光头做出直线往复运动，激光头能够沿直线在较小空间升降，克服了机器人手臂不便于带动激光头做出直线往复运动的问题，提升了激光头运动过程中的灵活性，从而提升了激光头激光清洗工件的效率，使得激光头适用于不同种类的工件，适用范围广。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还做出如下改进：

进一步，所述直线往复运动机构包括连接件、电机和直线滑台，所述连接件安装在所述机器人手臂的输出端上，所述连接件还分别与所述电机的机壁和所述直线滑台的壳体固定连接，所述直线滑台的传动轴与所述电机的输出轴固定连接，所述直线滑台的滑块与所述激光头的壳体固定连接，所述滑块可传动所述激光头直线往复运动。

上述进一步方案的有益效果是：电机和直线滑台均固定在连接件上，相比于电机和直接固定在机器人手臂上的方式，连接件能够简化电机和直线滑台的固定方式，提高了连接件的集成度，使得直线往复运动机构在结构上更加紧凑。

通过电机能够驱动直线滑台中滑块做出直线往复运动，使得滑块可驱动激光头直线往复运动，从而，电机能够通过滑块控制激光头直线往复运动，滑块既能够简化激光头与直线滑台固定连接的方式。

进一步，所述连接件可拆卸的固定在所述机器人手臂的输出端上。

上述进一步方案的有益效果是：便于从机器人手臂上拆卸掉连接件，有助于后期维护直线往复运动机构。

进一步，所述激光清洗装置还包括中控机，所述激光执行器还包括限位开关；所述中控机分别与所述电机、所述激光头和所述限位开关电连接，所述限位开关安装在所述连接件上。

上述进一步方案的有益效果是：限位开关可以用于检测滑块直线往复运动的位置并将电信号输入至中控机，中控机可以用于根据限位开关输入的电信号监控滑块直线往复运动的位置，中控机还可以用于控制电机转动以及控制激光头发射激光，通过中控机能够简化电机、激光头和限位开关的电连接方式。

进一步，所述连接件包括底板和侧壁；所述侧壁的长度小于所述底板的长度，所述侧壁与所述机器人手臂的输出端固定连接；所述底板的一端与所述侧壁固定连接，所述底板的另一端安装有所述直线滑台和所述限位开关，所述底板的中部安装有所述电机；所述电机的输出轴沿着所述底板的长度方向分布在所述侧壁和所述直线滑台之间，所述直线滑台可传动所述激光头沿着所述底板的长度方向做出直线往复运动。

上述进一步方案的有益效果是：侧壁的长度小于底板的长度，底板可以与侧壁构成凹槽，底板的边沿与侧壁的边沿可以构成L型缺口；电机安装在凹槽内的底板上，侧壁不仅可以保护电机，而且可以加固连接件；直线滑台和限位开关均安装在L型缺口内的底板上，侧壁具有为直线滑台提供安装空间、为滑块提供滑动距离和为连接件简化结构等功能。

进一步，所述激光执行器还包括用于与所述中控机通信连接的距离传感器，所述距离传感器安装在所述激光头上。

上述进一步方案的有益效果是：距离传感器可以用于检测激光头与工件8之间的距离，并将检测信息发送给中控机，中控机可以用于根据检测信息监控激光头到工件之间的距离，距离监控方式较为简单，实用性强。

进一步，所述激光清洗装置还包括机架和用于与所述中控机通信连接的相机，所述相机固定在所述机架顶部。

上述进一步方案的有益效果是：中控机可以用于控制相机拍照，相机可以用于将图像发送给中控机，中控机还可以利用图像监控激光头激光清洗工件过程，便于用户从中控机处了解工件的清洗进度，通过机架固定支撑相机，能够节省人力，从而节省成本。

进一步，所述机架包括工作台、竖直连接杆和水平连接杆，所述机架包括工作台、竖直连接杆和水平连接杆，所述工作台位于所述相机下方，所述竖直连接杆竖直安装在所述工作台上，所述水平连接杆水平固定连接在所述竖直连接杆上并位于所述工作台的上方，所述相机固定安装在所述水平连接杆上。

上述进一步方案的有益效果是：通过竖直连接杆和水平连接杆在工作台上支撑相机，竖直连接杆和水平连接杆使得机架结构简单，节省成本。

进一步，所述激光清洗装置还包括固定底座，所述工作台和所述固定底座均设置在地面上，所述固定底座与所述工作台之间预留有第一水平间距，所述机器人底盘安装在所述固定底座上。

上述进一步方案的有益效果是：固定底座可以稳固支撑机器人底盘，固定底座不仅可以提升工业机器人在运动时的稳定性，还可以为工业机器人运动提供空间。

进一步，所述激光清洗装置还包括设置在地面上的激光清洗机，所述激光清洗机与所述固定底座之间预留有第二水平间距，所述激光清洗机与所述机架之间预留有第三水平间距。

上述进一步方案的有益效果是：通过激光清洗机激光清洗设置在工作台上的工件，有助于提高工件的清洗效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种激光清洗装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种激光执行器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种激光清洗装置中的通信电路的原理示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种激光清洗装置的结构示意图；

图5a为本实用新型实施例提供的另一种激光执行器的左视图；

图5b为对应于图5a中的激光执行器的右视图；

图6为对应于图4中的激光清洗装置中通信电路的原理示意图；

图7a为本实用新型实施例提供的另一种激光清洗装置的结构示意图；

图7b为对应于图7a中的激光清洗装置中的工业机器人、激光执行器、机架、固定底座、激光清洗机和工件之间位置关系的示意图；

图8为对应于图7a中的激光清洗装置中通信电路的原理示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-工业机器人，2-激光执行器，3-中控机，4-机架，5-相机，6-固定底座，7-激光清洗机，8-工件；11-机器人手臂，12-机器人底盘，21-直线往复运动机构，22-激光头，23-限位开关，24-距离传感器，41-工作台，42-竖直连接杆，43-水平连接杆；111-机器人末端法兰盘，211-连接件，212-电机，213-直线滑台，214-固定盘；2111-底板，2112-侧壁，2131-滑块。

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，相同部件的附图标记保持一致。

实施例一

如图1所示，本实施例提供的一种激光清洗装置，所述激光清洗装置包括工业机器人1和激光执行器2，工业机器人1包括机器人手臂11和机器人底盘12，激光执行器2包括直线往复运动机构21和激光头22。

机器人手臂11与机器人底盘12转动连接，直线往复运动机构21安装在机器人手臂11上，激光头22安装在直线往复运动机构21上，直线往复运动机构21可传动激光头22直线往复运动。

通过机器人手臂11可带动直线往复运动机构21做出较大幅度转动，直线往复运动机构21不仅能够带动激光头22做出较大幅度转动，使得激光头22能够在较大空间转动，而且能够带动激光头22做出直线往复运动，使得激光头22能够沿直线在较小空间升降，克服了机器人手臂11不便于带动激光头22做出直线往复运动的问题，提升了激光头22运动过程中的灵活性，从而提升了激光头22激光清洗工件8的效率，使得激光头适用于不同种类的工件，适用范围广。

作为可选的实施方式，如图2所示，直线往复运动机构21包括连接件211、电机212和直线滑台213，连接件211安装在机器人手臂11的输出端上，连接件211还分别与电机212的机壁和直线滑台213的壳体固定连接，直线滑台213的滑块111与激光头22的壳体固定连接，滑块111可传动激光头22直线往复运动。

具体地，机器人手臂11包括机器人末端法兰盘111，机器人末端法兰盘111作为器人手臂11的输出端，连接件211安装在机器人末端法兰盘111上；电机212的输出轴可带动直线滑台213的传动轴转动，其中，直线滑台213可以包括丝杆式直线滑台，直线滑台213的壳体包括缸筒型材，滑块111包括磁性部件，磁性部件如：磁铁。

当直线滑台213的传动轴正转时，直线滑台213的传动轴带动滑块111沿着连接件211的长度方向远离机器人末端法兰盘111，滑块111带动激光头22远离机器人末端法兰盘111；当直线滑台213的传动轴反转时，直线滑台213的传动轴带动滑块111沿着连接件211的长度方向远靠近机器人末端法兰盘111，滑块111带动激光头22靠近机器人末端法兰盘111。

电机212和直线滑台213均固定在连接件211上，相比于电机212和直线滑台213直接固定在机器人手臂11上的方式，连接件211能够简化电机212和直线滑台213的固定方式，提高了连接件211的集成度，使得直线往复运动机构21在结构上更加紧凑。

通过电机212能够驱动直线滑台213中滑块2131做出直线往复运动，使得滑块2131可驱动激光头22直线往复运动，从而，电机212能够通过滑块控制激光头22直线往复运动，滑块2131既能够简化激光头22与直线滑台213固定连接的方式。

作为可选的实施方式，如图2所示，连接件211可拆卸的固定在机器人手臂11的输出端上。

例如：连接件211通过螺母固定在机器人末端法兰盘111上，便于从机器人手臂11上拆卸掉连接件211，有助于后期维护直线往复运动机构21。

作为可选的实施方式，结合图2、图3和图4，激光清洗装置还包括中控机3，激光执行器2还包括限位开关23，中控机3分别与电机212、激光头22和限位开关33电连接，限位开关23安装在连接件211上。

具体地，电机212、激光头22和限位开关33分别通过通信电缆与中控机3连接，电机3可以采用型号为RS-370或者型号为RK-510的微型电机，限位开关23可以采用光电开关、行程开关和接近开关等。

限位开关23可以用于检测滑块2131直线往复运动的位置并将电信号输入至中控机3，中控机3可以用于根据限位开关23输入的电信号监控滑块2131直线往复运动的位置，中控机3还可以用于控制电机212转动以及控制激光头22发射激光，通过中控机3能够简化电机212、激光头22和限位开关33的电连接方式。

具体地，如图2所示，连接件211包括U型槽、第一侧壁和第二侧壁，U型槽包括底板，第一侧壁和第二侧壁均呈L型；第一侧壁和第二侧壁均与U型槽一侧的边沿固定连接，第一侧壁、第二侧壁和边沿之间构成L型缺口，能够简化结构，节省材料，降低成本；电机212和直线滑台213均安装在U型槽内部，限位开关23安装在L型缺口内，电机212的输出轴与L型缺口相对，L型缺口具有将限位开关23与直线滑台213隔离的功能，减少滑块2131在直线滑台213上直线往复运动的障碍。

作为可选的实施方式，如图5a和5b所示，连接件211包括底板2111和侧壁2112；侧壁2112的长度小于底板2111的长度，侧壁2112与机器人手臂11的输出端固定连接，底板2111的一端与侧壁2112固定连接，底板2111的另一端安装有直线滑台213和限位开关23，底板2111的中部安装有电机212；电机212的输出轴沿着底板2111的长度方向分布在侧壁2112和直线滑台213之间，直线滑台213可传动激光头22沿着底板2111的长度方向做出直线往复运动。

具体地，底板2111可以与侧壁2112构成凹槽，电机212通过螺钉安装在凹槽内的底板2111上，侧壁2112不仅可以保护电机，而且可以加固连接件211；底板2111的边沿与侧壁2112的边沿可以构成L型缺口，直线滑台213和限位开关23均通过螺钉安装在L型缺口内的底板2111上，侧壁2112具有为直线滑台213提供安装空间、为滑块2131提供滑动距离和为连接件211简化结构等优点。

具体地，直线往复运动机构21还可以包括固定盘214，固定盘214中部设置有通孔，固定盘214可以通过螺钉安装在侧壁2112顶端，固定盘214不仅可以起到加固侧壁2112的作用，还可以用以与机器人末端法兰盘111固定连接，以增加直线往复运动机构21安装在机器人手臂11上的方式，增强了直线往复运动机构21的实用性，能够延长直线往复运动机构21的使用寿命。

作为可选的实施方式，结合图5b及图6，激光执行器2还包括用于与中控机3通信连接的距离传感器24，距离传感器24安装在激光头22底部。

具体地，机器人底盘12包括机器人控制器，机器人控制器和距离传感器24可以分别通过通信电缆与中控机3电连接，或者，距离传感器24也可以通过无线网络与中控机3连接，其中，距离传感器24可以包括光电传感器、红外传感器和超声波传感器等。

距离传感器24可以用于检测激光头22与工件8之间的距离，并将检测信息发送给中控机3，中控机3可以用于根据检测信息监控激光头22到工件8之间的距离，距离监控方式较为简单，实用性强，能够实现监控激光头22直线往复运动。

作为可选的实施方式，结合图7a、7b和图8，激光清洗装置还包括机架4和用于与中控机3通信连接的相机5，相机5固定在机架4顶部。

具体地，相机5可以包括2D相机或者3D相机，相机5可以通过通信电缆或者无线网络与中控机3连接，机架4上可以放置在相机5的拍摄范围内的工件8，中控机3可以用于控制相机5拍照，相机5可以用于将图像发送给中控机3，中控机3还可以利用图像监控激光头22激光清洗工件8过程，便于用户从中控机3处了解工件8的清洗进度，通过机架4固定支撑相机5，能够节省人力，从而节省成本。

作为可选的实施方式，如图7a及7b所示，机架4包括工作台41、竖直连接杆42和水平连接杆43，竖直连接杆42竖直安装在工作台41上，水平连接杆43水平固定连接在竖直连接杆42上并位于工作台41的上方，相机5固定安装在水平连接杆43上。

具体地，如图7a所示，竖直连接杆42底部可以通过螺钉或者卡箍安装在工作台41，工作台41在相机5的拍摄范围内，水平连接杆43可以通过螺钉与竖直连接杆42连接，通过竖直连接杆42和水平连接杆43在工作台41上支撑相机5，竖直连接杆42和水平连接杆43使得机架4结构简单，节省成本；

如图7a所示，机架4还可以包括遮挡板，遮挡板安装在水平连接杆43顶部，相机5安装在水平连接杆43底部，遮挡板可以为相机5遮挡自然光，能够减少自然光对相机5拍照的干涉。

作为可选的实施方式，激光清洗装置还包括固定底座6，工作台41和固定底座6均设置在地面上，固定底座6与工作台41之间预留有第一水平间距，机器人底盘12安装在固定底座6上，固定底座6可以稳固支撑机器人底盘12，固定底座6不仅可以提升工业机器人1在运动时的稳定性，还可以为工业机器人1运动提供空间。

作为可选的实施方式，如图7a所示，激光清洗装置还包括设置在地面上的激光清洗机7，激光清洗机7与固定底座6之间预留有第二水平间距，激光清洗机7与机架4之间预留有第三水平间距。

例如，在地面上，如图7a所示，激光清洗机7与工作台41之间预留有第三水平间距，第二水平距离大于第一水平间距且小于第三水平间距；或者，如图7b所示第一水平间距大于第二水平间距且小于第三水平间距。

激光清洗机7底部设置有呈矩形分布的四个滑轮，滑轮便于移动激光清机7，使得激光清洗机7移动至工作台41一侧，通过激光清洗机7激光清洗设置在工作台41上的工件，有助于提高工件的清洗效率。

需要说明的是，本实用新型提供的实施例仅涉及产品的形状及构造的改进，不涉及软件程序的改进，为使得本实用新型中的中控机监控激光执行器直线往复运动位置以及中控机控制电机转动等监控功能，所涉及的软件程序是本领域技术人员可以采用现有技术实现，此处不再赘述。

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)

1.一种激光清洗装置，所述激光清洗装置包括工业机器人(1)，所述工业机器人(1)包括机器人手臂(11)和机器人底盘(12)，所述机器人手臂(11)与所述机器人底盘(12)转动连接，其特征在于，所述激光清洗装置还包括激光执行器(2)，所述激光执行器(2)包括直线往复运动机构(21)和激光头(22)；所述直线往复运动机构(21)安装在所述机器人手臂(11)上，所述激光头(22)安装在所述直线往复运动机构(21)上，所述直线往复运动机构(21)可传动所述激光头(22)直线往复运动。

2.根据权利要求1所述的激光清洗装置，其特征在于，所述直线往复运动机构(21)包括连接件(211)、电机(212)和直线滑台(213)，所述连接件(211)安装在所述机器人手臂(11)的输出端上，所述连接件(211)还分别与所述电机(212)的机壁和所述直线滑台(213)的壳体固定连接，所述直线滑台(213)的传动轴与所述电机(212)的输出轴固定连接，所述直线滑台(213)的滑块与所述激光头(22)的壳体固定连接，所述滑块可传动所述激光头(22)直线往复运动。

3.根据权利要求2所述的激光清洗装置，其特征在于，所述连接件(211)可拆卸的固定在所述机器人手臂(11)的输出端上。

4.根据权利要求2-3任一项所述的激光清洗装置，其特征在于，所述激光清洗装置还包括中控机(3)，所述激光执行器(2)还包括限位开关(23)；所述中控机(3)分别与所述电机(212)、所述激光头(22)和所述限位开关(23)电连接，所述限位开关(23)安装在所述连接件(211)上。

5.根据权利要求4所述的激光清洗装置，其特征在于，所述连接件(211)包括底板(2111)和侧壁(2112)；所述侧壁(2112)的长度小于所述底板(2111)的长度，所述侧壁(2112)与所述机器人手臂(11)的输出端固定连接；所述底板(2111)的一端与所述侧壁(2112)固定连接，所述底板(2111)的另一端安装有所述直线滑台(213)和所述限位开关(23)，所述底板(2111)的中部安装有所述电机(212)；所述电机(212)的输出轴沿着所述底板(2111)的长度方向分布在所述侧壁(2112)和所述直线滑台(213)之间，所述直线滑台(213)可传动所述激光头(22)沿着所述底板(2111)的长度方向做出直线往复运动。

6.根据权利要求4所述的激光清洗装置，其特征在于，所述激光执行器(2)还包括用于与所述中控机(3)通信连接的距离传感器(24)，所述距离传感器(24)安装在所述激光头(22)上。

7.根据权利要求4所述的激光清洗装置，其特征在于，所述激光清洗装置还包括机架(4)和用于与所述中控机(3)通信连接的相机(5)，所述相机(5)固定在所述机架(4)顶部。

8.根据权利要求7所述的激光清洗装置，其特征在于，所述机架(4)包括工作台(41)、竖直连接杆(42)和水平连接杆(43)，所述竖直连接杆(42)竖直安装在所述工作台(41)上，所述水平连接杆(43)水平固定连接在所述竖直连接杆(42)上并位于所述工作台(41)的上方，所述相机(5)固定安装在所述水平连接杆(43)上。

9.根据权利要求8所述的激光清洗装置，其特征在于，所述激光清洗装置还包括固定底座(6)，所述工作台(41)和所述固定底座(6)均设置在地面上，所述固定底座(6)与所述工作台(41)之间预留有第一水平间距，所述机器人底盘(12)安装在所述固定底座(6)上。

10.根据权利要求9所述的激光清洗装置，其特征在于，所述激光清洗装置还包括设置在地面上的激光清洗机(7)，所述激光清洗机(7)与所述固定底座(6)之间预留有第二水平间距，所述激光清洗机(7)与所述机架(4)之间预留有第三水平间距。

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