CN213135416U - 一种自由曲面激光清洗系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自由曲面激光清洗系统，包括控制柜主体、激光清洗装置、滑板、丝杆、伺服电机、控制器、支撑梁，所述支撑梁固定安装在控制柜主体的上端，所述伺服电机与丝杆连接，所述丝杆与滑板连接，所述伺服电机、丝杆与滑板固定安装在支撑梁的上端，所述激光清洗装置固定在滑板上，所述控制器安装在控制柜主体的内部。本实用新型所述的一种自由曲面激光清洗系统，根据3D模型控制动态聚焦镜组调节激光焦点在物体Z轴方向上的位置，通过控制X振镜，Y振镜调节激光焦点在物体X，Y轴方向的位置，实现复杂曲面工件的激光清洗，直接放置各种自由曲面的零件进行清洗，适用范围广，带来更好的使用前景。

Description

一种自由曲面激光清洗系统

技术领域

本实用新型涉及激光清洗领域，特别涉及一种自由曲面激光清洗系统。

背景技术

目前多数激光清洗都是线面清洗，飞机，汽车等零件中表面复杂，在清洗过程中，激光焦点与待清洗表面的距离不可控制，如不能很好地控制距离，将会引起输入能量的变化，造成清洗不完全或者过度清洗，甚至造成基体的损伤，因此把零件3D模型传递给激光清洗装置的控制器，激光头动态调节焦点位置来实现自由曲面表面的高质量激光清洗，随着科技的不断发展，人们对于激光清洗装置的制造工艺要求也越来越高。

现有的激光清洗装置在使用时存在一定的弊端，容易出现清洗不完全或者过度清洗的问题，降低清洗的效果，不利于人们的使用，还有，容易对清洗物造成损伤，给人们的使用过程带来了一定的不利影响，为此，我们提出一种自由曲面激光清洗系统。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种自由曲面激光清洗系统，实现复杂曲面工件的激光清洗，直接放置各种自由曲面的零件进行清洗，适用范围广，可以有效解决背景技术中的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种自由曲面激光清洗系统，包括控制柜主体、激光清洗装置、滑板、丝杆、伺服电机、控制器、支撑梁，所述支撑梁固定安装在控制柜主体的上端，所述伺服电机与丝杆连接，所述丝杆与滑板连接，所述伺服电机、丝杆与滑板固定安装在支撑梁的上端，所述激光清洗装置固定在滑板上，所述控制器安装在控制柜主体的内部。

优选的，所述控制柜主体的上端前侧设置有清洗台，所述激光清洗装置的内部设置有清洗激光器，所述清洗激光器的下端设置有光纤盘，所述清洗激光器的一侧设置有电机，所述光纤盘的下端设置有清洗头，所述清洗头装有X轴振镜、Y轴振镜与Z轴动态调焦镜组，且X轴振镜、Y轴振镜与Z轴动态调焦镜组采用电机进行驱动。

优选的，所述激光清洗装置与控制器电性连接，所述控制器控制X轴振镜、Y轴振镜与Z轴动态调焦镜组运动，且X轴振镜、Y轴振镜用于控制激光焦点在工件X轴，Y轴方向上的位置，且Z轴动态调焦镜组控制焦点在Z轴方向上的位置，调整激光射出焦点位置拟合在零件的自由曲面表面。

优选的，所述滑板、丝杆、伺服电机的下端外表面通过支撑梁与控制柜主体的上端外表面固定连接。

优选的，所述支撑梁上端装有伺服电机控制的丝杆单轴运动机构，所述激光清洗装置通过滑板与伺服电机在丝杆的位置进行活动。

优选的，所述清洗激光器通过光纤盘与清洗头连接，所述控制器为工业计算机。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种自由曲面激光清洗系统，具备以下有益效果：该自由曲面激光清洗系统，实现复杂曲面工件的激光清洗，将带清洗零件放在工件平台上，启动设备，把零件的3D数据传给控制器，控制器内部的控制系统收到数据后计算出零件轮廓，控制系统由PLC单片机、控制面板、显示面板、电源模块组成，PLC单片机模块为主体部分，电源模块给PLC单片机模块供电，PLC单片机模块控制装置进行活动并在显示面板进行显示，控制系统由零件的3D模型导入，控制X，Y轴的振镜和Z轴镜组运动，调整激光射出焦点位置拟合在零件的自由曲面表面，方便人们进行操作，得出激光清洗的轨迹，然后发送数据控制激光清洗装置调整激光焦点在零件上的清洗运动轨迹，本实用新型在使用时，直接放置各种自由曲面的零件进行清洗，适用范围广，整个激光清洗装置结构简单，操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。

附图说明

图1为本实用新型一种自由曲面激光清洗系统的整体结构示意图。

图2为本实用新型一种自由曲面激光清洗系统中主视图的结构示意图。

图3为本实用新型一种自由曲面激光清洗系统中清洗装置侧视图的结构示意图。

图4为本实用新型一种自由曲面激光清洗系统中整体侧视图的结构示意图。

图5为本实用新型一种自由曲面激光清洗系统中控制系统框图的结构示意图。

图中：1、控制柜主体2、激光清洗装置3、滑板4、丝杆；5、伺服电机6、控制器7、支撑梁8、清洗头9、清洗台10、清洗激光器；11、光纤盘12、电机。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1-5所示，一种自由曲面激光清洗系统，包括控制柜主体1、激光清洗装置2、滑板3、丝杆4、伺服电机5、控制器6、支撑梁7，支撑梁7固定安装在控制柜主体1的上端，伺服电机5与丝杆4连接，丝杆4与滑板3连接，伺服电机5、丝杆4与滑板3固定安装在支撑梁7的上端，激光清洗装置2固定在滑板3上，控制器6安装在控制柜主体1的内部。

进一步的，控制柜主体1的上端前侧设置有清洗台9，激光清洗装置2的内部设置有清洗激光器10，清洗激光器10的下端设置有光纤盘11，清洗激光器10的一侧设置有电机12，光纤盘11的下端设置有清洗头8，清洗头8装有X轴振镜、Y轴振镜与Z轴动态调焦镜组，且X轴振镜、Y轴振镜与Z轴动态调焦镜组采用电机12进行驱动，便于更好的调节。

进一步的，激光清洗装置2与控制器6电性连接，控制器6控制X轴振镜、Y轴振镜与Z轴动态调焦镜组运动，且X轴振镜、Y轴振镜用于控制激光焦点在工件X轴，Y轴方向上的位置，且Z轴动态调焦镜组控制焦点在Z轴方向上的位置，调整激光射出焦点位置拟合在零件的自由曲面表面，控制效果更佳。

进一步的，滑板3、丝杆4、伺服电机5的下端外表面通过支撑梁7与控制柜主体1的上端外表面固定连接，便于定位操作。

进一步的，支撑梁7上端装有伺服电机5控制的丝杆单轴运动机构，激光清洗装置2通过滑板3与伺服电机5在丝杆4的位置进行活动，活动更加方便。

进一步的，清洗激光器10通过光纤盘11与清洗头8连接，控制器6为工业计算机，增加装置的使用性能。

工作原理：本实用新型包括控制柜主体1、激光清洗装置2、滑板3、丝杆4、伺服电机5、控制器6、支撑梁7、清洗头8、清洗台9、清洗激光器10、光纤盘11与电机12，实现复杂曲面工件的激光清洗，将带清洗零件放在工件平台上，启动设备，把零件的3D数据传给控制器6，控制器6收到数据后计算出零件轮廓，控制器6内部的控制系统收到数据后计算出零件轮廓，控制系统由PLC单片机、控制面板、显示面板、电源模块组成，PLC单片机模块为主体部分，电源模块给PLC单片机模块供电，PLC单片机模块控制装置进行活动并在显示面板进行显示，方便人们进行操作，得出激光清洗的轨迹，然后发送数据控制激光清洗装置2调整激光焦点在零件上的清洗运动轨迹，激光清洗装置2与控制器6电性连接，清洗头8装有X轴振镜、Y轴振镜与Z轴动态调焦镜组，且X轴振镜、Y轴振镜与Z轴动态调焦镜组采用电机12进行驱动，便于更好的调节，控制系统由零件的3D模型导入，控制X，Y轴的振镜和Z轴镜组运动，调整激光射出焦点位置拟合在零件的自由曲面表面，本实用新型在使用时，直接放置各种自由曲面的零件进行清洗，适用范围广。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二(一号、二号)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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种自由曲面激光清洗系统，包括控制柜主体(1)、激光清洗装置(2)、滑板(3)、丝杆(4)、伺服电机(5)、控制器(6)、支撑梁(7)，其特征在于：所述支撑梁(7)固定安装在控制柜主体(1)的上端，所述伺服电机(5)与丝杆(4)连接，所述丝杆(4)与滑板(3)连接，所述伺服电机(5)、丝杆(4)与滑板(3)固定安装在支撑梁(7)的上端，所述激光清洗装置(2)固定在滑板(3)上，所述控制器(6)安装在控制柜主体(1)的内部。

2.根据权利要求1所述的一种自由曲面激光清洗系统，其特征在于：所述控制柜主体(1)的上端前侧设置有清洗台(9)，所述激光清洗装置(2)的内部设置有清洗激光器(10)，所述清洗激光器(10)的下端设置有光纤盘(11)，所述清洗激光器(10)的一侧设置有电机(12)，所述光纤盘(11)的下端设置有清洗头(8)，所述清洗头(8)装有X轴振镜、Y轴振镜与Z轴动态调焦镜组，且X轴振镜、Y轴振镜与Z轴动态调焦镜组采用电机(12)进行驱动。

3.根据权利要求1所述的一种自由曲面激光清洗系统，其特征在于：所述激光清洗装置(2)与控制器(6)电性连接，所述控制器(6)控制X轴振镜、Y轴振镜与Z轴动态调焦镜组运动，且X轴振镜、Y轴振镜用于控制激光焦点在工件X轴，Y轴方向上的位置，且Z轴动态调焦镜组控制焦点在Z轴方向上的位置，调整激光射出焦点位置拟合在零件的自由曲面表面。

4.根据权利要求1所述的一种自由曲面激光清洗系统，其特征在于：所述滑板(3)、丝杆(4)、伺服电机(5)的下端外表面通过支撑梁(7)与控制柜主体(1)的上端外表面固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种自由曲面激光清洗系统，其特征在于：所述支撑梁(7)上端装有伺服电机(5)控制的丝杆单轴运动机构，所述激光清洗装置(2)通过滑板(3)与伺服电机(5)在丝杆(4)的位置进行活动。

6.根据权利要求2所述的一种自由曲面激光清洗系统，其特征在于：所述清洗激光器(10)通过光纤盘(11)与清洗头(8)连接，所述控制器(6)为工业计算机。

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