[发明专利]大型工件激光清洗设备

说明书

技术领域

本发明涉及激光设备技术领域，特别涉及一种大型工件激光清洗设备。

背景技术

在航天、高铁、海洋等领域，经常使用大型金属工件，大型金属工件的清洗由于工件面积大、清洗质量要求高，成为一项极其关键与繁重的工作。工业上对金属工件的清洗，应用较多的是采用化学药剂清洗和机械清洗的方法，化学药剂容易造成环境污染，且对基材产生一定的腐蚀与损伤，同时用量大导致成本高昂；机械清洗通过实施于工件表面的机械作用实现清洗，同样容易损伤工件表层，此外，大型工件的机械清洗费时费力，且清洗过程产生二次污染，产生的金属粉尘容易被工人吸入体内影响身体健康。激光清洗技术采用高能激光束照射于工件表面，使其表面的锈斑、腐蚀、附着物或涂层等发生瞬间蒸发或剥离，达到工件表面洁净化，具有环保、无接触、清洗效率高的特点。对于航天、高铁、海洋等领域大型金属工件的清洗，可极大程度的提高清洗效率和降低清洗成本，且清洗过程绿色无污染。目前出现的手持式激光清洗器及激光清洗装置，由于结构限制、清洗模式单一，只能实现小幅面单一化的清洗，不能适用于大面积的清洗覆盖及复杂工件表面的无死角清洗，不具有清洗多样化工件表面的普适能力。

发明内容

本发明实施例通过提供一种大型工件激光清洗设备，解决了现有技术中难以对复杂工件表面进行激光清洗的技术问题，适用于大面积的清洗覆盖及复杂工件表面的无死角清洗，具有清洗多样化工件表面的能力。

本发明提供了一种大型工件激光清洗设备，包括：轨道梁、横梁、升降立柱、机械手、激光扫描单元、光纤激光器、第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置及控制台；

所述横梁设置在所述轨道梁上，通过所述第一驱动装置驱动所述横梁沿所述轨道梁在X轴方向上移动；

所述升降立柱设置在所述横梁上，通过所述第二驱动装置驱动所述升降立柱沿所述横梁在Y轴方向上移动；

所述机械手与所述升降立柱连接，通过所述第三驱动装置驱动所述机械手沿所述升降立柱在Z轴方向上移动；

所述激光扫描单元与所述机械手连接，所述机械手对所述激光扫描单元的位置进行调节；所述光纤激光器与所述激光扫描单元连接；

所述控制台与所述第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、激光扫描单元、光纤激光器及所述机械手电性连接。

进一步地，还包括：支撑架；

所述轨道梁固定在所述支撑架上。

进一步地，还包括：工作平台；

所述工作平台设置在所述支撑架的内侧下方，所述工作平台用于放置待清洗工件。

进一步地，还包括：电源设备；

所述电源设备与所述光纤激光器及控制台连接。

进一步地，所述第三驱动装置为通过电机驱动的齿轮齿条机构。

进一步地，所述激光扫描单元包括：扫描装置及聚焦装置；

所述控制台与所述扫描装置连接；

所述扫描装置内设置有一个或两个振镜，所述振镜用于一维或二维扫描；

所述光纤激光器发出的激光束经所述扫描装置入射至所述聚焦装置，所述聚焦装置将所述扫描装置扫描输出的光斑聚焦于待清洗工件表面。

进一步地，所述扫描装置内设的所述振镜的扫描角度范围为0～±30°。

进一步地，还包括：防护罩；

所述防护罩与所述激光扫描单元连接；

所述防护罩开设有出光口，所述出光口上设置有保护玻璃，所述聚焦装置输出的光斑经所述出光口入射至待清洗工件表面。

进一步地，所述激光扫描单元还包括：吸尘装置；

所述吸尘装置吸尘端口设置在所述出光口的一侧或两侧。

进一步地，所述光纤激光器输出的光斑为方形。

本发明实施例提供的一种或多种技术方案，至少具备以下有益效果或优点：

本发明实施例提供的大型工件激光清洗设备，第一驱动装置驱动横梁沿轨道梁在X轴方向上移动，第二驱动装置驱动升降立柱沿横梁在Y轴方向上移动，第三驱动装置驱动机械手沿升降立柱在Z轴方向上移动，可实现激光扫描单元在X、Y及Z轴上进行大范围的三维移动，同时机械手对激光装置的位置进一步进行调节，可实现小范围内激光扫描单元的高精度三维移动，适用于大面积的清洗覆盖及复杂工件表面的无死角清洗。

附图说明

图1为本发明实施例提供的大型工件激光清洗设备结构示意图；

图2为本发明实施例提供的激光扫描单元内部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的防护罩结构示意图；