CN214555905U - 一种可全自动清洗金属工件的激光设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可全自动清洗金属工件的激光设备。该激光设备包括：进料装置，用于导入工件；退料装置，用于导出工件，且退料装置相对于进料装置间隔设置；第一调位装置，用于托举进料装置上的工件，并对工件的角度进行调整；清洗装置，用于清洗第一调位装置上的工件；以及抓取装置，用于将进料装置上的且已经完成清洗工作的工件抓取至退料装置。通过上述技术方案，可保证对工件的清洁程度和清洗范围，还能够提高工件在清洗和周转中的效率。并且，整套设备够通过机械装置自动完成工件的清洗工作以及周转工作，无需人工干涉，有效降低了人工成本。

Description

一种可全自动清洗金属工件的激光设备

技术领域

本实用新型涉及机械加工设备技术领域，具体涉及一种可全自动清洗金属工件的激光设备。

背景技术

现有技术中，主要采用化学药剂酸洗金属槽。但这样一来，会对环境产生污染。根据现有的政策，这种方式会对企业进行相应的罚款，增加成本。另外，要采用化学药剂酸洗处理工件，需要到相应的工厂才能进行，而这种工厂一般都位于市郊，会增加运输成本。此外，化学药剂酸洗清洗金属槽体会导致清洗不全，产生残留物。同时酸洗会对金属工件本身及其上的氧化层造成损伤，减少工件的使用寿命。

针对现有技术中采用化学药剂酸洗金属槽存在的成本高、清洗不彻底、清洗效率低以及污染环境的问题，还需提出一种更为合理的技术方案，以解决当前存在的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种可全自动清洗金属工件的激光设备，以解决现有技术中金属槽在清洗过程中存在的成本高、清洗不彻底以及清洗效率低的问题。

为了实现上述效果，本实用新型采用技术方案为：

一种可全自动清洗金属工件的激光设备，包括：

进料装置，用于导入工件；

退料装置，用于导出工件，且所述退料装置相对于所述进料装置间隔设置；

第一调位装置，用于托举所述进料装置上的工件，并对所述工件的角度进行调整；

清洗装置，用于清洗所述第一调位装置上的工件；以及

抓取装置，用于将所述进料装置上的且已经完成清洗工作的工件抓取至所述退料装置。

在一种可能的设计中，所述第一调位装置包括：

安装座，设置于基面；

第一夹持机构，用于夹持或者释放所述工件；

竖直转向机构，连接于所述第一夹持机构，所述竖直转向机构的回转中心平行于竖直方向，以带动所述第一夹持机构沿其回转中心转动；以及

升降机构，所述升降机构一端连接于所述安装座，另一端连接于所述竖直转向机构，用于带动所述竖直转向机构沿竖直方向移动；

其中，所述第一夹持机构、所述竖直转向机构和所述升降机构沿由上至下的方向依次相连，且这三者均为于所述进料装置的传输面下方，以当工件经过时所述升降机构移动，使得所述第一夹持机构托举所述工件并使得所述工件脱离于所述进料装置的传输面。

在一种可能的设计中，所述升降机构配置为第一气缸；和/或，第一电机配置为电机；和/或，所述第一夹持机构配置为第一夹爪。

在一种可能的设计中，所述激光设备还包括两组第二调位装置；

所述第二调位装置连接于所述安装座，并分别位于所述进料装置的两侧，以用于夹持所述第一夹持机构上的工件，并带动所述工件翻转。

在一种可能的设计中，所述第二调位装置包括：

第二夹持机构，用于夹持或者释放所述工件；

水平转向机构，连接于所述第二夹持机构，所述水平转向机构的回转中心平行于水平方向，以带动所述第二夹持机构沿其回转中心转动；以及

横移机构，可移动地连接于所述安装座，以能够带动所述第二夹持机构靠近或者远离于所述第一夹持机构。

在一种可能的设计中，所述横移机构包括设置于所述安装座上的滑轨、连接有所述水平转向机构的滑块以及连接于所述滑块的驱动件，其中，所述滑块可移动地连接于所述滑轨，以在所述驱动件的作用下沿所述滑轨移动；

和/或，所述水平转向机构配置为第二电机；

和/或，所述第二夹持机构配置为第二夹爪。

在一种可能的设计中，所述退料装置设置于所述进料装置的上方，且所述退料装置相对所述进料装置形成有供所述抓取装置活动的避让空间；

所述抓取装置包括：

定位座，设置于基面，所述定位座上设有导向槽，所述导向槽的延伸方向平行于所述进料装置的传输方向；

限位夹爪，用于夹持或者释放工件；

垂吊件，所述垂吊件一端嵌设于所述导向槽中，另一端连接于所述限位夹爪，以带动所述限位夹爪升降；

传动件，所述传动件连接于所述垂吊件，以带动所述限位夹爪沿所述导向槽移动。

在一种可能的设计中，所述进料装置包括：

第一主动轮；

第一从动轮，形成为与所述第一主动轮相适配的结构；

第一传动带，所述第一传动带分别绕设于所述第一主动轮和所述第一从动轮的外周；以及

第一驱动器，所述第一驱动器传动连接于所述第一主动轮，以通过所述第一主动轮的转动带动所述第一传动带移动。

在一种可能的设计中，所述退料装置包括：

第二主动轮；

第二从动轮，形成为与所述第二主动轮相适配的结构；

第二传动带，所述第二传动带分别绕设于所述第二主动轮和所述第二从动轮的外周；以及

第二驱动器，所述第二驱动器传动连接于所述第二主动轮，以通过所述第二主动轮的转动带动所述第二传动带移动。

在一种可能的设计中，所述激光设备还包括烟气导出装置，所述烟气导出装置的抽风嘴倾斜设置，且该抽风嘴位于所述第一调位装置与所述清洗装置之间。

在一种可能的设计中，所述进料装置和所述退料装置的传输面上均设有用于限定工件位置的限位件。

在一种可能的设计中，所述激光设备还包括：

检测装置，用于识别工件的当前位置信息；以及

控制器，分别通信连接于进料装置、退料装置、第一调位装置、清洗装置和抓取装置，所述控制器接收所述检测装置所传递的信息，并工件的当前位置进行分析和判断，以控制进料装置、退料装置、第一调位装置、清洗装置和抓取装置执行相应的动作。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

通过上述技术方案，第一调位装置调节工件的有效清洗面，保证对于工件的清洁程度和清洗范围(即使工件能够被清洁干净)，还能够缩短工件在清洗和周转中的时间，有益于提高整体的清洗效率。并且，整套设备均能够通过机械装置自动完成各项工作，无需人工干涉，有效降低了人工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅表示出了本实用新型的部分实施例，因此不应看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1是可全自动清洗金属工件的激光设备在一种实施例中的立体图；

图2是可全自动清洗金属工件的激光设备在一种实施例中的立体图，其中，为了展示内部结构，去除了防护罩；

图3是第一调位装置、第二调位装置和清洗装置在一种视角下的立体结构示意图；

图4是抓取装置的立体结构示意图。

上述附图中，各标号的含义为：

1-进料装置，11-第一主动轮，12-第一传动带，2-退料装置，21-第二主动轮，22-第二传动带，3-第一调位装置，31-安装座，32-第一夹持机构，33-竖直转向机构，34-升降机构，41-清洗装置，42-机械臂，5-抓取装置，51-定位座，52-限位夹爪，53-垂吊件，54-导向槽，6-第二调位机构，61-第二夹持机构，62-水平转向机构，63-横移机构，71-限位件，72-烟气导出装置，73-电控箱，8-防护罩，9-工件。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步阐释。

在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本实用新型的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本实用新型，并且不应当理解为本实用新型限制在本文阐述的实施例中。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不意在限制本实用新型的示例实施例。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解术语“包括”、“包括了”、“包含”、和/或“包含了”当在本文中使用时,指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性,并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。

还应当注意到在一些备选实施例中，所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如,取决于所涉及的功能/动作,实际上可以实质上并发地执行, 或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。

在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而,本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实施例中，可以不以非必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。

根据本公开的具体实施方式，提供了一种可全自动清洗金属工件的激光设备。图1至图4示出了其中一种具体实施方式。下文将以该激光设备在金属槽上的应用为例详述本公开。

参阅图1至图4所示，该可全自动清洗金属工件的激光设备包括进料装置 1、退料装置2、第一调位装置3、清洗装置41和抓取装置5。

其中，进料装置1用于导入工件9。退料装置2用于导出工件9，且退料装置2相对于进料装置1间隔设置。第一调位装置3，用于托举所述进料装置 1上的工件9，并对所述工件9的角度进行调整。清洗装置41，用于清洗第一调位装置3上的工件9。抓取装置5，用于将进料装置1上的且已经完成清洗工作的工件9抓取至退料装置2。

该激光设备的工作过程可以概述为：进料装置1将工件9(金属槽)朝向第一调位装置3的方向，此时第一调位装置3能够将工件9托举，并调整工件9相对于清洗装置41的位置，从而使得工件9的能够被有效清洗干净。当清洗完成后，第一调位装置3释放工件9，使得进料装置1能够带动的工件9移动，此时，抓取机构能够将工件9从进料装置1抓取到退料装置2上，从而完成工件9的周转，由此完成工件9的单次清洗工作。

通过上述技术方案，第一调位装置3可以调节工件9的清洗面，从而提高对于工件9的清洁程度和清洗范围，并且还能够提高工件9在清洗和周转过程中的效率，有益于缩短整体的清洗时间。并且，整套设备均能够通过机械装置自动完成各项工作，无需人工干涉，有效降低了人工成本。同时，该激光设备可以安装在企业自身的车间中，减少了不必要的运输工作，节约了运输成本和运输时间。

在一种实施例中，第一调位装置3包括安装座31、第一夹持机构32、竖直转向机构33和升降机构34。安装座31设置于基面。第一夹持机构32，用于夹持或者释放工件9。竖直转向机构33连接于第一夹持机构32，竖直转向机构33的回转中心平行于竖直方向，以带动第一夹持机构32沿其回转中心转动。升降机构34升降机构34一端连接于安装座31，另一端连接于竖直转向机构33，用于带动竖直转向机构33沿竖直方向移动。

其中，第一夹持机构32、竖直转向机构33和升降机构34沿由上至下的方向依次相连，且这三者均为于进料装置1的传输面下方，以当工件9位于竖直转向机构33的上方时升降机构34能够伸缩，由此使得第一夹持机构32托举工件9并使得工件9脱离于进料装置1的传输面，实现对于工件9的托举。而后，可以通过竖直转向机构33使得工件9沿其回转中心转动，这样，金属槽的各个面均能够被有效清洗。

具体地，升降机构34配置为第一气缸，由此通过第一气缸的伸缩带动第一夹持机构32沿竖直方向移动。竖直转向机构33配置为第一电机，由此通过第一电机的转动带动第一夹持机构32转动。其中，第一电机可以是减速机。

在本公开中，第一夹持机构32配置为第一夹爪。对于第一夹爪的结构，本领域技术人员可以在现有技术中的夹爪的基础上进行改进得到，故对此不做详述。

在本公开提供的一种示例性实施方式中，激光设备还包括两组第二调位装置。第二调位装置连接于安装座31，并分别位于进料装置1的两侧，以用于夹持第一夹持机构32上的工件9，并带动工件9翻转。这样一来，可以进一步增大对于工件9的位置调节范围，使得工件9(例如金属槽)的各个死角均能够被有效清洗干净。

具体地，第二调位装置包括第二夹持机构61、水平转向机构62和横移机构63。第二夹持机构61用于夹持或者释放工件9。水平转向机构62连接于第二夹持机构61，水平转向机构62的回转中心平行于水平方向，以带动第二夹持机构61沿其回转中心转动。横移机构63可移动地连接于安装座31，以能够带动第二夹持机构61靠近或者远离于第一夹持机构32，由此实现对于工件 9的夹持或者释放。

在一种具体实施方式中，横移机构63可以包括设置于安装座31上的滑轨、连接于水平转向机构62的滑块以及连接于滑块的驱动件，其中，滑块可移动地连接于滑轨，以在驱动件的作用下沿滑轨移动。

在本公开中，水平转向机构62配置为第二电机，由此通过第二电机的转动带动工件9转动。第二夹持机构61配置为第二夹爪。同样地，对于第二夹爪的结构，本领域技术人员可以在现有技术中的夹爪的基础上进行改进得到，故对此不做详述。

参阅图2所示，退料装置2设置于进料装置1的上方，且退料装置2相对进料装置1形成有供抓取装置5活动的避让空间。

在一种实施例中，抓取装置5包括定位座51、限位夹爪52、垂吊件53 和传动件。具体地，定位座51设置于基面，定位座51上设有导向槽54，导向槽54的延伸方向平行于进料装置1的传输方向。限位夹爪52用于夹持或者释放工件9。垂吊件53一端嵌设于导向槽54中，另一端连接于限位夹爪52，以带动限位夹爪52升降。传动件连接于垂吊件53，以带动限位夹爪52沿导向槽54移动。

在一种可能的设计中，垂吊件53可以配置为电机、卷筒和钢丝绳。其中，电机的固定端连接于导向槽54，电机的输出端固定连接于卷筒。钢丝绳绕设在卷筒上，这样当电机转动时，能够带动限位夹爪52移动，从而实现对于工件9的周转。

而对于限位夹爪52，同样可以参考现有技术中的夹爪结构并对其进行常规性改进，由此得到上述的限位夹爪52。对此，本公开不展开详述。

在一种具体实施例中，进料装置1包括第一主动轮11、第一从动轮、第一传动带12和第一驱动器。第一从动轮，形成为与第一主动轮11相适配的结构。第一传动带12分别绕设于第一主动轮11和第一从动轮的外周。第一驱动器传动连接于第一主动轮11。由此，可以通过第一主动轮11的转动带动第一传动带12移动，继而带动工件9朝向目标位置移动。

需要说明的是，对于第一主动轮11、第一从动轮和第一传动带12的构造，可以根据工件9的类型进行改进。下文将以第一主动轮11为例进行详述。

在本公开中，参阅图1和图2所示，第一主动轮11包括连接轴和两个主动轮本体，两个主动轮分别连接于连接轴两端。第一从动轮亦然按此方法设置。这样，传动带可以配置为两组并分别套设在主动轮本体和从动轮本体上，由此使传动带之间形成有间隙，以便于安装第一调位装置3，并且便于第一调位装置3托举工件9，并保证工件9在清洗过程中其周转的连续性。

对于第一驱动器，则配置为电机和齿轮组的结合，齿轮组将电机的力传递给第一主动轮11，由此实现传动带的移动。

在一种具体实施例中，退料装置2包括第二主动轮21、第二从动轮、第二传动带22和第二驱动器。第二从动轮，形成为与第二主动轮21相适配的结构。第二传动带22分别绕设于第二主动轮21和第二从动轮的外周。第二驱动器传动连接于第二主动轮21，以通过第二主动轮21的转动带动第二传动带22 移动。

对于第二主动轮21、第二从动轮、第二传动带22和第二驱动器的结构和设置方式，可以参考上述的第一主动轮11、第一从动轮、第一传动带12和第一驱动器，因进料装置1和退料装置2的传动方式相同，故在此不进行赘述。

在一种可能的设计中，进料装置1和退料装置2的传输面上均设有用于限定工件9位置的限位件71，限位件71配置为与工件9相适配的结构，由此减少工件9的传输过程中颤动，继而能够平稳可靠地移动至目标位置，例如便于使工件9被抓取装置5准确地抓取或者被第一调位装置3准确地托举。

例如图2所示，第一传动带12上设有限位件71，第二传动带22上也设有限位件71。

在本公开中，激光设备还包括烟气导出装置72，烟气导出装置72的抽风嘴倾斜设置，且该抽风嘴位于第一调位装置3与清洗装置41之间。这样一来，能够尽量多的清除清洗过程中产生的烟气，减少烟气对环境造成污染。

参阅图1所示，本公开还设有防护罩8，该防护罩8可以将清洗装置41 和调位机构包围起来，减少对于外界的干扰和影响。具体地，该防护罩14由激光防护玻璃与激光防护板材组成。其中，激光防护板材为非透明材质，并且激光防护板材形成为防护罩的主体部分。激光防护板材上设置有观察窗，该激光防护玻璃设置于观察窗上，从而便于对工件9的清洗工作进行有效监管。

在本公开中，该激光设备还包括检测装置，用于对工件9的当前位置进行识别。控制器，分别通信连接于进料装置1、退料装置2、第一调位装置3、清洗装置41和抓取装置5，可便于使控制器对工件9的当前位置进行有效分析和判断，继而控制进料装置1、退料装置2、第一调位装置3、清洗装置41 和抓取装置5执行相应的动作，提高工件9的清洗效率以及工件9在周转过程中的连续性。

具体地，检测装置为红外测距传感器。在其它实施例中，还可以是设置为距离传感器或者位移传感器亦或者是雷达。对于控制器，本公开选用PLC可编程控制器。而在其它实施例中，亦可以选择单片机或者现场可编程门阵列。对此，本领域技术人员可以根据实际需求灵活选择。

参阅图1至图4所示，控制器设置在电控箱73中，从而便于人员对其进行作业。

在本公开中，清洗装置41设置在机械臂42上，且清洗装置为市售的激光清洗机。

采用激光清洗机来清洗金属工件，清洗效果比用化学药剂酸洗好，且不会有残留物。同时，采用激光清洗的方式不会对工件本身的基材和氧化层造成损伤，能及大地延缓工件的使用寿命。此外，激光清洗机在清洗工件的过程中，不会产生环境污染，有益于减少企业因污染问题而造成的罚款，降低了企业生产成本。

需要说明的是，基面可以是地面，也可以是设置在其它任意合适的能够放置激光设备的地板。

该以上即为本实用新型列举的实施方式，但本实用新型不局限于上述可选的实施方式，本领域技术人员可根据上述方式相互任意组合得到其他多种实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的实施方式。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.一种可全自动清洗金属工件的激光设备，其特征在于，包括：

进料装置(1)，用于导入工件(9)；

退料装置(2)，用于导出工件(9)，且所述退料装置(2)相对于所述进料装置(1)间隔设置；

第一调位装置(3)，用于托举所述进料装置(1)上的工件(9)，并对所述工件(9)的角度进行调整；

清洗装置(41)，用于清洗所述第一调位装置(3)上的工件(9)；以及

抓取装置(5)，用于将所述进料装置(1)上的且已经完成清洗工作的工件(9)抓取至所述退料装置(2)。

2.根据权利要求1所述的可全自动清洗金属工件的激光设备，其特征在于，所述第一调位装置(3)包括：

安装座(31)，设置于基面；

第一夹持机构(32)，用于夹持或者释放所述工件(9)；

竖直转向机构(33)，连接于所述第一夹持机构(32)，所述竖直转向机构(33)的回转中心平行于竖直方向，以带动所述第一夹持机构(32)沿其回转中心转动；以及

升降机构(34)，所述升降机构(34)一端连接于所述安装座(31)，另一端连接于所述竖直转向机构(33)，用于带动所述竖直转向机构(33)沿竖直方向移动；

其中，所述第一夹持机构(32)、所述竖直转向机构(33)和所述升降机构(34)沿由上至下的方向依次相连，且这三者均位于所述进料装置(1)的传输面下方，以当工件(9)经过时所述升降机构(34)移动，使得所述第一夹持机构(32)托举所述工件(9)并使得所述工件(9)脱离于所述进料装置(1)的传输面。

3.根据权利要求2所述的可全自动清洗金属工件的激光设备，其特征在于，所述激光设备还包括两组第二调位装置；

所述第二调位装置连接于所述安装座(31)，并分别位于所述进料装置(1)的两侧，以用于夹持所述第一夹持机构(32)上的工件(9)，并带动所述工件(9)翻转。

4.根据权利要求3所述的可全自动清洗金属工件的激光设备，其特征在于，所述第二调位装置包括：

第二夹持机构(61)，用于夹持或者释放所述工件(9)；

水平转向机构(62)，连接于所述第二夹持机构(61)，所述水平转向机构(62)的回转中心平行于水平方向，以带动所述第二夹持机构(61)沿其回转中心转动；以及

横移机构(63)，可移动地连接于所述安装座(31)，以能够带动所述第二夹持机构(61)靠近或者远离于所述第一夹持机构(32)。

5.根据权利要求1所述的可全自动清洗金属工件的激光设备，其特征在于，所述退料装置(2)设置于所述进料装置(1)的上方，且所述退料装置(2)相对所述进料装置(1)形成有供所述抓取装置(5)活动的避让空间；

所述抓取装置(5)包括：

定位座(51)，设置于基面，所述定位座(51)上设有导向槽(54)，所述导向槽(54)的延伸方向平行于所述进料装置(1)的传输方向；

限位夹爪(52)，用于夹持或者释放工件(9)；

垂吊件(53)，所述垂吊件(53)一端嵌设于所述导向槽(54)中，另一端连接于所述限位夹爪(52)，以带动所述限位夹爪(52)升降；以及

传动件，所述传动件连接于所述垂吊件(53)，以带动所述限位夹爪(52)沿所述导向槽(54)移动。

6.根据权利要求1所述的可全自动清洗金属工件的激光设备，其特征在于，所述进料装置(1)包括：

第一主动轮(11)；

第一从动轮，形成为与所述第一主动轮(11)相适配的结构；

第一传动带(12)，所述第一传动带(12)分别绕设于所述第一主动轮(11)和所述第一从动轮的外周；以及

第一驱动器，所述第一驱动器传动连接于所述第一主动轮(11)，以通过所述第一主动轮(11)的转动带动所述第一传动带(12)移动。

7.根据权利要求1所述的可全自动清洗金属工件的激光设备，其特征在于，所述退料装置(2)包括：

第二主动轮(21)；

第二从动轮，形成为与所述第二主动轮(21)相适配的结构；

第二传动带(22)，所述第二传动带(22)分别绕设于所述第二主动轮(21)和所述第二从动轮的外周；以及

第二驱动器，所述第二驱动器传动连接于所述第二主动轮(21)，以通过所述第二主动轮(21)的转动带动所述第二传动带(22)移动。

8.根据权利要求1所述的可全自动清洗金属工件的激光设备，其特征在于，所述进料装置(1)和所述退料装置(2)的传输面上均设有用于限定工件(9)位置的限位件(71)。

9.根据权利要求1所述的可全自动清洗金属工件的激光设备，其特征在于，所述激光设备还包括烟气导出装置(72)，所述烟气导出装置(72)的抽风嘴倾斜设置，且该抽风嘴位于所述第一调位装置(3)与所述清洗装置(41)之间。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的可全自动清洗金属工件的激光设备，其特征在于，所述激光设备还包括：

检测装置，用于识别工件(9)的当前位置信息；以及

控制器，分别通信连接于进料装置(1)、退料装置(2)、第一调位装置(3)、清洗装置(41)和抓取装置(5)，所述控制器接收所述检测装置所传递的信息，并工件(9)的当前位置进行分析和判断，以控制进料装置(1)、退料装置(2)、第一调位装置(3)、清洗装置(41)和抓取装置(5)执行相应的动作。

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