[发明专利]一种飞机蒙皮激光褪漆机器人

说明书

本发明提供一种飞机蒙皮激光褪漆机器人，其特征在于包括本体、移动轮、操作平台、激光轮廓结构、集成光谱结构、温度监控结构、实时光束质量监控结构，所述本体下侧安装有移动轮，所述本体上侧设置有操作平台，所述操作平台上侧分别安装有激光轮廓结构、集成光谱结构、温度监控结构、实时光束质量监控结构。本发明对现有技术金进行改进，解决了传除漆方法不易到达的部位的情况，本发明配备一台输出功率为20kW的CO₂激光器,能够清除各种颜色的漆层,还有一个内置的闭环颜色识别和控制系统,能精确地剥离金属和复合材料表面,同时实现选择性剥离漆层。激光脉冲通过光纤传输，进行远距离自动化操作，从而实现待除漆部位的准确定位。

技术领域

本发明涉及金属材料加工处理领域，尤其涉及一种飞机蒙皮激光褪漆机器人。

背景技术

飞机铝合金蒙皮结构表面漆层可以起到结构防腐耐蚀、改善飞机气动外形及整体美观的作用，表面漆层一般由一层环氧底漆与一层聚氨酯面漆组成，总厚度约为100-150μm，除意外损伤后维修需局部除漆之外，飞机一般在高级维修(D检)或退/转租时需在喷漆前对蒙皮表面的面漆或面漆与底漆进行整体清除。

发明内容

根据以上技术问题，本发明提供一种飞机蒙皮激光褪漆机器人，其特征在于包括本体、移动轮、操作平台、激光轮廓结构、集成光谱结构、温度监控结构、实时光束质量监控结构，所述本体下侧安装有移动轮，所述本体上侧设置有操作平台，所述操作平台上侧分别安装有激光轮廓结构、集成光谱结构、温度监控结构、实时光束质量监控结构。

激光轮廓结构为激光轮廓仪，所述激光轮廓仪上侧设置有激光器、照相机，所述激光轮廓仪安装在线性定位系统上，所述激光轮廓仪和显示器连接。

一种飞机蒙皮激光褪漆机器人，其具体使用方法为：

首先，利用激光轮廓结构原位获得待处理表面的3D模型；

其次，利用激光器根据上述成型的3D模型进行激光除漆；

同时在激光器进行激光除漆过程中集成光谱结构、温度监控结构、实时光束质量监控结构共同进行作用，上述设备对激光除漆过程进行监控，确保除漆的正常运行。

所述集成光谱仪，是在激光加工系统中集成光谱仪来监测除漆过程中的光谱发射情况，为了获得更快的监视响应，可以使用集成发射光谱的光电二极管。后续可通过分析发射光谱的总强度和所选谱线的发射强度，来评估在漆层表面或漆层以外进行激光除漆时发射光谱的变化，从而把握除漆进程，降低基底受损的风险。

所述温度监控结构为实时温度监控装置，高能量的激光随时会造成飞机表面的温度急剧升高，故需对加工表面进行实时温度监测，防止事故的发生。该功能可通过在激光加工系统内集成红外热成像仪来实现。

所述实时光束质量监控结构为实时光束质量监控仪，在激光器内部，可将激光束进行分束监控，以获取其轮廓和能量的变化情况。如图3所示，激光光束经过第1个分光镜后，一束被透过率为10％的衰减片衰减后进入光束质量分析仪(用于获取光束轮廓)，另一束经再次分光后辐射在样品表面上，同时经衰减后采用Ophir公司的PE25能量计监测激光能量(用于获取脉冲激光能量)，在激光除漆的过程中，通过计算机对以上两个信号进行实时监测，以适时调整除漆参数的设置。

所述激光器为输出功率为20kW的CO₂激光器。

所述激光器内部设置有内置的闭环颜色识别和控制系统。

所述激光器为激光脉冲激光器。