一種高效激光清洗器制造技術

本發明專利技術涉及一種激光清洗器，尤其是一種高效激光清洗器，屬于激光清洗技術領域。包括支撐機構、X軸運動機構、Y軸運動機構、Z軸運動機構、激光清洗器、支撐板、雜質收納盒、擋板、連接彈簧、活動夾板；本發明專利技術的控制系統根據清洗路徑自動控制第一驅動電機、第二驅動電機、第三驅動電機協調運動來分別驅動X軸運動機構、Y軸運動機構、Z軸運動機構的直線運動來帶動激光清洗器的激光清洗頭完成清洗任務，控制系統通過激光焦點追蹤系統實時調節與待清洗物體表面之間的距離，使其始終保持在最佳清洗距離，使得激光與被清洗物表面之間的距離能夠精確控制，具備清洗效果好、清洗效率高的優點，能夠適用于不平整金屬表面的激光清洗。

A High Efficiency Laser Cleaner

The invention relates to a laser cleaner, in particular to an efficient laser cleaner, which belongs to the technical field of laser cleaning. It includes support mechanism, X-axis motion mechanism, Y-axis motion mechanism, Z-axis motion mechanism, laser cleaner, support plate, impurity receiving box, baffle, connecting spring and movable splint; the control system of the invention automatically controls the coordinated motion of the first drive motor, the second drive motor and the third drive motor according to the cleaning path to drive X-axis motion mechanism, Y-axis motion mechanism and Z-axis motion mechanism respectively. The linear motion of the moving mechanism drives the laser cleaning head of the laser cleaner to complete the cleaning task. The control system adjusts the distance between the laser focus tracking system and the surface of the object to be cleaned in real time so that the distance between the laser and the surface of the object to be cleaned can be accurately controlled. It has the advantages of good cleaning effect and high cleaning efficiency. It is suitable for laser cleaning of uneven metal surface.

【技術實現步驟摘要】
一種高效激光清洗器
本專利技術涉及一種激光清洗器，尤其是一種高效激光清洗器，屬于激光清洗

技術介紹
金屬工件傳統的清洗方式包括化學藥劑清洗和機械式清洗。隨著人們對環保和安全意識的日益加強，我國對工業環境保護的要求也越來越高，在達到環保要求的情況下，工業生產清洗中可以使用的化學藥劑種類越來越少。機械式清洗采用接觸式清洗，對被清洗物表面有機械作用力，容易損傷被清洗物的表層，也容易產生二次污染，并且接觸式清洗產生的金屬粉塵容易被工人吸入，影響工人的身體健康。激光清洗具有無研磨、非接觸、無熱效應、適用于各種材質物體表面的清洗，是最可靠、最有效的金屬清洗方式。截至目前，對金屬表面進行激光清洗已經開始得以應用，但因激光與被清洗物表面之間的距離控制要求很高，實施難度較大，所以激光清洗難以適用于不平整金屬表面的清洗工作。常用的手持式激光清洗器，由于受其結構的限制，清洗范圍較小且清洗效率低下，不適用于大面積的清洗；而且手持式激光清洗器與金屬表面之間的距離不易精確控制，常會導致清洗不均勻、清洗效果差的弊端，遠遠達不到人們的要求。因此，如何提供一種與金屬表面之間的距離能夠精確控制、清洗效果好、清洗效率高的高效激光清洗器是本領域技術人員亟待解決的技術問題。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術所要解決的技術問題是：如何提供一種與金屬表面之間的距離能夠精確控制、清洗效果好、清洗效率高的高效激光清洗器。其采用的技術方案如下：一種高效激光清洗器，包括支撐機構、X軸運動機構、Y軸運動機構、Z軸運動機構、激光清洗器、支撐板、雜質收納盒、擋板、連接彈簧、活動夾板；所述支撐機構包括底板、支座、第一滑槽、矩形槽、第二滑槽、清洗區域、雜質排泄孔、容納槽，所述底板下端面對稱設置有四個圓柱形狀的支座以及一個用于安裝雜質收納盒的容納槽，所述底板上端面設置有一個用于降低水平移動橫梁與底板之間摩擦力的矩形槽，所述矩形槽兩端分別設置有一個用于安裝水平移動橫梁的第一滑槽，所述底板上端面還設置有兩個平行設置的第二滑槽，所述支撐板通過螺釘安裝在底板上，所述連接彈簧一端固連在支撐板上，另一端固連在活動夾板上，所述活動夾板滑動安裝在支撐機構的第二滑槽內，在連接彈簧的彈性力作用下沿第二滑槽內滑動實現對待清洗物體的夾緊，所述清洗區域設置于兩個第二滑槽之間，所述清洗區域設置有均勻分布的雜質排泄孔，所述容納槽設置于清洗區域正下方，所述第一滑槽的橫截面均為T形，所述第二滑槽的橫截面均為L形，所述清洗區域為矩形區域，其長寬尺寸分別與容納槽的長寬尺寸相等，所述雜質排泄孔為圓形通孔；所述X軸運動機構包括第一驅動電機、水平移動橫梁、第一齒輪、第一齒條，所述第一驅動電機為步進電機且固定安裝在水平移動橫梁上，所述第一驅動電機的輸出端穿過水平移動橫梁的第一通孔與第一齒輪通過鍵連接，所述第一齒輪與第一齒條相互嚙合，所述第一齒條固定安裝在支撐機構的底板上，所述水平移動橫梁滑動安裝在支撐機構的第一滑槽內，所述第一齒輪通過與第一齒條的嚙合運動帶動水平移動橫梁在第一滑槽內滑動，進而實現激光清洗器沿X軸方向運動；所述Y軸運動機構包括第二驅動電機、移動滑塊、第二齒輪、第二齒條，所述第二驅動電機為步進電機且固定安裝在移動滑塊上，所述移動滑塊滑動安裝在豎直移動橫梁上，所述第二驅動電機與第二齒輪通過鍵連接，所述第二齒輪穿過移動滑塊的矩形通孔與第二齒條相互嚙合，所述第二齒條安裝在豎直移動橫梁的矩形安裝槽內，所述第二齒輪通過與第二齒條的嚙合運動帶動移動滑塊在豎直移動橫梁上滑動，進而實現激光清洗器沿Y軸方向運動；所述Z軸運動機構包括第三驅動電機、豎直移動橫梁、第三齒輪、第三齒條、支撐架、支架螺釘，所述第三驅動電機為步進電機且固定安裝在豎直移動橫梁上，所述第三驅動電機的輸出端穿過豎直移動橫梁的第二通孔與第三齒輪通過鍵連接，所述第三齒輪與第三齒條相互嚙合，所述第三齒條固定安裝在支撐架上，所述豎直移動橫梁滑動安裝在支撐架上，所述支撐架通過支架螺釘固定安裝在X軸運動機構的水平移動橫梁上，所述第三齒輪通過與第三齒條的嚙合運動帶動豎直移動橫梁在支撐架上滑動，進而實現激光清洗器沿Z軸方向運動；所述激光清洗器包括工作臺、控制系統、激光清洗頭、位置傳感器、激光焦點追蹤系統、圖像傳感器、警報器、安裝螺釘，所述激光清洗頭包括激光器、掃描振鏡、場鏡，所述激光器輸出端與掃描振鏡連接，所述掃描振鏡輸出端與場鏡連接，所述工作臺通過安裝螺釘安裝在Y軸運動機構的移動滑塊上，所述控制系統、激光清洗頭、警報器均安裝在工作臺上表面，所述位置傳感器、激光焦點追蹤系統、圖像傳感器均安裝在工作臺前端側面，所述控制系統、警報器分別安裝在激光清洗頭的左右兩側，所述位置傳感器、激光焦點追蹤系統、圖像傳感器自左向右依次安裝在工作臺前端側面中間；所述激光清洗頭、位置傳感器、激光焦點追蹤系統、圖像傳感器、警報器分別與控制系統通過導線或信號連接，所述第一驅動電機、第二驅動電機、第三驅動電機分別與控制系統通過導線連接，所述激光器為光纖激光器用于發射激光，所述掃描振鏡用來對激光進行準確定位，所述場鏡用來對光纖進行聚焦，所述位置傳感器為光電傳感器，用于檢測待清洗物體是進入清洗區域并將檢測結果傳輸給控制器系統，所述激光焦點追蹤系統包括焦點測量單元、反饋顯示單元，所述焦點測量單元與所述反饋顯示單元通過導線連接，所述焦點測量單元用于測量激光清洗頭輸出的激光焦點與待清洗物體之間的距離信息，所述反饋顯示單元用于從焦點測量單元獲取距離信息，并實時顯示距離的數值，所述圖像傳感器用于獲取待清洗物體在激光清洗前以及激光清洗后的圖像，并將圖像信息傳輸給控制系統，所述警報器用于根據控制系統對激光清洗后圖像的判斷結果進行報警，所述控制系統用于控制第一驅動電機、第二驅動電機、第三驅動電機的運動與停止，所述控制系統還用于對位置傳感器的檢測結果進行判斷，確定待清洗物體是否進入清洗區域，若待清洗物體進入清洗區域，則控制激光清洗頭對待清洗物體進行激光清洗，所述控制系統還用于分析圖像傳感器獲取的激光清洗前以及激光清洗后的圖像，通過分析激光清洗前的圖像確定清洗路徑，通過分析激光清洗后的圖像對清洗結果進行判斷，所述控制系統還用于控制警報器根據清洗結果進行報警，所述控制系統還用于通過激光焦點追蹤系統實時調節與待清洗物體表面之間的距離；所述雜質收納盒包括收納盒本體、收納盒連桿、收納盒凸臺，所述收納盒本體為上端開口的矩形殼體，所述收納盒連桿固連在收納盒本體上，所述收納盒凸臺固連在收納盒連桿上，所述收納盒凸臺為階梯軸，其上端直徑大于下端直徑，所述收納盒本體的外廓尺寸與支撐機構的容納槽尺寸相等，所述雜質收納盒安裝在支撐機構的容納槽內，且二者之間為過盈配合；所述擋板包括擋板把手、擋板本體、擋板插頭，所述擋板安裝在支撐機構上，所述擋板把手固連在擋板本體的一個端面的中間位置，所述擋板插頭設有兩個，其固連在擋板本體的另一個端面的兩端且為對稱設置，所述擋板插頭的截面尺寸與支撐機構的第一滑槽截面尺寸相等；所述活動夾板包括活動夾板本體、活動夾板滑動塊，所述活動夾板本體與活動夾板滑動塊為一體式結構，所述活動夾板本體為均質平板，所述活動夾板滑動塊為L形平板，所述活動夾板滑動塊的結構尺寸與支撐機構的第二滑槽的結構尺寸相適應。所述水平移動本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種高效激光清洗器，其特征在于：包括支撐機構、X軸運動機構、Y軸運動機構、Z軸運動機構、激光清洗器、支撐板、雜質收納盒、擋板、連接彈簧、活動夾板；所述支撐機構包括底板、支座、第一滑槽、矩形槽、第二滑槽、清洗區域、雜質排泄孔、容納槽，所述底板下端面對稱設置有四個圓柱形狀的支座以及一個用于安裝雜質收納盒的容納槽，所述底板上端面設置有一個用于降低水平移動橫梁與底板之間摩擦力的矩形槽，所述矩形槽兩端分別設置有一個用于安裝水平移動橫梁的第一滑槽，所述底板上端面還設置有兩個平行設置的第二滑槽，所述支撐板通過螺釘安裝在底板上，所述連接彈簧一端固連在支撐板上，另一端固連在活動夾板上，所述活動夾板滑動安裝在支撐機構的第二滑槽內，在連接彈簧的彈性力作用下沿第二滑槽內滑動實現對待清洗物體的夾緊，所述清洗區域設置于兩個第二滑槽之間，所述清洗區域設置有均勻分布的雜質排泄孔，所述容納槽設置于清洗區域正下方，所述第一滑槽的橫截面均為T形，所述第二滑槽的橫截面均為L形，所述清洗區域為矩形區域，其長寬尺寸分別與容納槽的長寬尺寸相等，所述雜質排泄孔為圓形通孔。所述X軸運動機構包括第一驅動電機、水平移動橫梁、第一齒輪、第一齒條，所述第一驅動電機為步進電機且固定安裝在水平移動橫梁上，所述第一驅動電機的輸出端穿過水平移動橫梁的第一通孔與第一圓柱齒輪通過鍵連接，所述第一齒輪與第一齒條相互嚙合，所述第一齒條固定安裝在支撐機構的底板上，所述水平移動橫梁滑動安裝在支撐機構的第一滑槽內，所述第一圓柱齒輪通過與第一齒條的嚙合運動帶動水平移動橫梁在第一滑槽內滑動，進而實現激光清洗器沿X軸方向運動；所述Y軸運動機構包括第二驅動電機、移動滑塊、第二齒輪、第二齒條，所述第二驅動電機為步進電機且固定安裝在移動滑塊上，所述移動滑塊滑動安裝在豎直移動橫梁上，所述第二驅動電機與第二圓柱齒輪通過鍵連接，所述第二齒輪穿過移動滑塊的矩形通孔與第二齒條相互嚙合，所述第二齒條安裝在豎直移動橫梁的矩形安裝槽內，所述第二圓柱齒輪通過與第二齒條的嚙合運動帶動移動滑塊在豎直移動橫梁上滑動，進而實現激光清洗器沿Y軸方向運動；所述Z軸運動機構包括第三驅動電機、豎直移動橫梁、第三齒輪、第三齒條、支撐架、支架螺釘，所述第三驅動電機為步進電機且固定安裝在豎直移動橫梁上，所述第三驅動電機的輸出端穿過豎直移動橫梁的第二通孔與第三齒輪通過鍵連接，所述第三圓柱齒輪與第三齒條相互嚙合，所述第三齒條固定安裝在支撐架上，所述豎直移動橫梁滑動安裝在支撐架上，所述支撐架通過支架螺釘固定安裝在X軸運動機構的水平移動橫梁上，所述第三圓柱齒輪通過與第三齒條的嚙合運動帶動豎直移動橫梁在支撐架上滑動，進而實現激光清洗器沿Z軸方向運動。所述激光清洗器包括工作臺、控制系統、激光清洗頭、位置傳感器、激光焦點追蹤系統、圖像傳感器、警報器、安裝螺釘，所述激光清洗頭包括激光器、掃描振鏡、場鏡，所述激光器輸出端與掃描振鏡連接，所述掃描振鏡輸出端與場鏡連接，所述工作臺通過安裝螺釘安裝在Y軸運動機構的移動滑塊上，所述控制系統、激光清洗頭、警報器均安裝在工作臺上表面，所述位置傳感器、激光焦點追蹤系統、圖像傳感器均安裝在工作臺前端側面，所述控制系統、警報器分別安裝在激光清洗頭的左右兩側，所述位置傳感器、激光焦點追蹤系統、圖像傳感器自左向右依次安裝在工作臺前端側面中間；所述激光清洗頭、位置傳感器、激光焦點追蹤系統、圖像傳感器、警報器分別與控制系統通過導線或信號連接，所述第一驅動電機、第二驅動電機、第三驅動電機分別與控制系統通過導線連接，所述激光器為光纖激光器用于發射激光，所述掃描振鏡用來對激光進行準確定位，所述場鏡用來對光纖進行聚焦，所述位置傳感器為光電傳感器，用于檢測待清洗物體是進入清洗區域并將檢測結果傳輸給控制器系統，所述激光焦點追蹤系統包括焦點測量單元、反饋顯示單元，所述焦點測量單元與所述反饋顯示單元通過導線連接，所述焦點測量單元用于測量激光清洗頭輸出的激光焦點與待清洗物體之間的距離信息，所述反饋顯示單元用于從焦點測量單元獲取距離信息，并實時顯示距離的數值，所述圖像傳感器用于獲取待清洗物體在激光清洗前以及激光清洗后的圖像，并將圖像信息傳輸給控制系統，所述警報器用于根據控制系統對激光清洗后圖像的判斷結果進行報警，所述控制系統用于控制第一驅動電機、第二驅動電機、第三驅動電機的運動與停止，所述控制系統還用于對位置傳感器的檢測結果進行判斷，確定待清洗物體是否進入清洗區域，若待清洗物體進入清洗區域，則控制激光清洗頭對待清洗物體進行激光清洗，所述控制系統還用于分析圖像傳感器獲取的激光清洗前以及激光清洗后的圖像，通過分析激光清洗前的圖像確定清洗路徑，通過分析激光清洗后的圖像對清洗結果進行判斷，所述控制系統還用于控制警報器根據清洗結果進行報警，所述控制系統還用于通過激光焦點追蹤系...

【技術特征摘要】
1.一種高效激光清洗器，其特征在于：包括支撐機構、X軸運動機構、Y軸運動機構、Z軸運動機構、激光清洗器、支撐板、雜質收納盒、擋板、連接彈簧、活動夾板；所述支撐機構包括底板、支座、第一滑槽、矩形槽、第二滑槽、清洗區域、雜質排泄孔、容納槽，所述底板下端面對稱設置有四個圓柱形狀的支座以及一個用于安裝雜質收納盒的容納槽，所述底板上端面設置有一個用于降低水平移動橫梁與底板之間摩擦力的矩形槽，所述矩形槽兩端分別設置有一個用于安裝水平移動橫梁的第一滑槽，所述底板上端面還設置有兩個平行設置的第二滑槽，所述支撐板通過螺釘安裝在底板上，所述連接彈簧一端固連在支撐板上，另一端固連在活動夾板上，所述活動夾板滑動安裝在支撐機構的第二滑槽內，在連接彈簧的彈性力作用下沿第二滑槽內滑動實現對待清洗物體的夾緊，所述清洗區域設置于兩個第二滑槽之間，所述清洗區域設置有均勻分布的雜質排泄孔，所述容納槽設置于清洗區域正下方，所述第一滑槽的橫截面均為T形，所述第二滑槽的橫截面均為L形，所述清洗區域為矩形區域，其長寬尺寸分別與容納槽的長寬尺寸相等，所述雜質排泄孔為圓形通孔。所述X軸運動機構包括第一驅動電機、水平移動橫梁、第一齒輪、第一齒條，所述第一驅動電機為步進電機且固定安裝在水平移動橫梁上，所述第一驅動電機的輸出端穿過水平移動橫梁的第一通孔與第一圓柱齒輪通過鍵連接，所述第一齒輪與第一齒條相互嚙合，所述第一齒條固定安裝在支撐機構的底板上，所述水平移動橫梁滑動安裝在支撐機構的第一滑槽內，所述第一圓柱齒輪通過與第一齒條的嚙合運動帶動水平移動橫梁在第一滑槽內滑動，進而實現激光清洗器沿X軸方向運動；所述Y軸運動機構包括第二驅動電機、移動滑塊、第二齒輪、第二齒條，所述第二驅動電機為步進電機且固定安裝在移動滑塊上，所述移動滑塊滑動安裝在豎直移動橫梁上，所述第二驅動電機與第二圓柱齒輪通過鍵連接，所述第二齒輪穿過移動滑塊的矩形通孔與第二齒條相互嚙合，所述第二齒條安裝在豎直移動橫梁的矩形安裝槽內，所述第二圓柱齒輪通過與第二齒條的嚙合運動帶動移動滑塊在豎直移動橫梁上滑動，進而實現激光清洗器沿Y軸方向運動；所述Z軸運動機構包括第三驅動電機、豎直移動橫梁、第三齒輪、第三齒條、支撐架、支架螺釘，所述第三驅動電機為步進電機且固定安裝在豎直移動橫梁上，所述第三驅動電機的輸出端穿過豎直移動橫梁的第二通孔與第三齒輪通過鍵連接，所述第三圓柱齒輪與第三齒條相互嚙合，所述第三齒條固定安裝在支撐架上，所述豎直移動橫梁滑動安裝在支撐架上，所述支撐架通過支架螺釘固定安裝在X軸運動機構的水平移動橫梁上，所述第三圓柱齒輪通過與第三齒條的嚙合運動帶動豎直移動橫梁在支撐架上滑動，進而實現激光清洗器沿Z軸方向運動。所述激光清洗器包括工作臺、控制系統、激光清洗頭、位置傳感器、激光焦點追蹤系統、圖像傳感器、警報器、安裝螺釘，所述激光清洗頭包括激光器、掃描振鏡、場鏡，所述激光器輸出端與掃描振鏡連接，所述掃描振鏡輸出端與場鏡連接，所述工作臺通過安裝螺釘安裝在Y軸運動機構的移動滑塊上，所述控制系統、激光清洗頭、警報器均安裝在工作臺上表面，所述位置傳感器、激光焦點追蹤系統、圖像傳感器均安裝在工作臺前端側面，所述控制系統、警報器分別安裝在激光清洗頭的左右兩側，所述位置傳感器、激光焦點追蹤系統、圖像傳感器自左向右依次安裝在工作臺前端側面中間；所述激光清洗頭、位置傳感器、激光焦點追蹤系統、圖像傳感器、警報器分別與控制系統通過導線或信號連接，所述第一驅動電機、第二驅動電機、第三驅動電機分別與控制系統通過導線連接，所述激光器為光纖激光器用于發射激光，所述掃描振鏡用來對激光進行準確定位...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李如意，
申請(專利權)人：李如意，
類型：發明
國別省市：山東,37