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一种环形激光带除锈机制造技术

技术编号:10704140 阅读:225 留言:0更新日期:2014-12-03 12:08
本发明专利技术公开了一种环形激光带除锈机,包括驱动模块、除锈模块和控制器;除锈模块安装在驱动模块上,驱动模块和除锈模块通过信号线与控制器连接。驱动模块主要由装有前轮的前轮支架和装有后轮的后轮支架组成,并由后轮驱动器驱动后轮运动,从而带动整个除锈机向前运动;除锈模块主要包括激光器、光纤耦合器、光纤、保护罩、鼓风机和环形激光带调节单元组成,激光器输出的激光经光纤耦合器、光纤和环形激光带调节单元后形成环形激光带对圆筒型工件内壁进行除锈处理,保护罩和鼓风机用于保护光路免受粉尘污染和阻挡。本发明专利技术可提高除锈效率,降低除锈劳动强度,提高除锈自动化水平,适用于各种内径大小和任意长度的圆筒型金属工件的内壁除锈工作。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种环形激光带除锈机,包括驱动模块、除锈模块和控制器;除锈模块安装在驱动模块上,驱动模块和除锈模块通过信号线与控制器连接。驱动模块主要由装有前轮的前轮支架和装有后轮的后轮支架组成,并由后轮驱动器驱动后轮运动,从而带动整个除锈机向前运动;除锈模块主要包括激光器、光纤耦合器、光纤、保护罩、鼓风机和环形激光带调节单元组成,激光器输出的激光经光纤耦合器、光纤和环形激光带调节单元后形成环形激光带对圆筒型工件内壁进行除锈处理,保护罩和鼓风机用于保护光路免受粉尘污染和阻挡。本专利技术可提高除锈效率,降低除锈劳动强度,提高除锈自动化水平,适用于各种内径大小和任意长度的圆筒型金属工件的内壁除锈工作。【专利说明】一种环形激光带除锈机
本专利技术涉及激光除锈装置领域,特指一种利用环形激光带对圆筒型金属内壁进行激光除锈的装置,尤其适用于对长度较大的圆管进行除锈。 当金属受到由空气中的氧气和水蒸汽等物质引起的氧化作用时,会在金属表面产生锈蚀现象。锈蚀一旦产生,它会随着时间的推移由工件表面向工件内部蔓延,直至整个工件彻底锈蚀。因此,在金属生产、工程建筑、船舶制造等与金属使用密切相关的行业,高效地去除金属表面锈蚀层一直是大家关注的难题。特别是一些特殊表面如钢管内壁和筒型内壁,除锈难度较大。传统的除锈方法包括机械除锈法、化学除锈法、高压水射流除锈法等。其中,机械除锈法包括风沙轮除锈法和喷砂除锈法,二者都具有良好的除锈效果,但是在除锈过程中产生的铁锈颗粒会弥漫在环境中,进而影响操作工人的健康;化学除锈法易对金属基体产生伤害,且排放物会对环境造成污染;高压水射流除锈法设备价格昂贵,需要耗费大量的水,同时除锈过程中需及时对已处理表面进行二次防锈处理以免再度生锈等。 激光除锈是最近几年发展起来的一种高效除锈方法,具有适用基材范围广、不损伤基材表面、清洁度高、运行成本低、对环境无污染等一系列优点,在设备维修保养等方面具有良好的应用前景。申请号为200810056852.7的中国专利技术专利申请公布了一种瓦级全固态激光清洗机及激光清洗方法,适用于集成电路等微电子基板清洗。申请号为201410107317.5的中国专利技术专利申请公布了一种便携式激光除锈机,主要适用于室外环境的激光除锈工作。以上两个专利技术专利申请虽然对激光除锈技术进行了一定的突破,但使用范围局限性较大,难于对小型或微型金属筒型内壁等特殊部位进行除锈工作。申请号为201010290352.7的中国专利技术专利申请公布了一种适用于金属筒型内壁激光除锈处理的装置,但是其所使用的激光光斑为单点光斑,需要同时从周向和纵向扫描才能完成对整个内壁的除锈处理,效率较低。另外,由于工作台移动范围有限,只能对长度较小的工件进行除锈处理。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种环形激光带除锈机,以提高效率并适于长度较大的圆筒型金属内壁的激光除锈。 一种环形激光带除锈机,其特征在于包括:驱动模块、除锈模块和控制器;除锈模块安装在驱动模块上,驱动模块和除锈模块通过信号线(30)与控制器(31)连接; 所述驱动模块包括后轮驱动装置(4)、后轮(5)、后轮支架(6)、连接杆(7)、推杆(8)、前轮(9)、滑套(10)、弹簧(11)、滑套驱动装置(12)、前轮支架(13)和机身(14);四个前轮支架 (13)周向均匀铰接于机身(14)前端,四个后轮支架(6)分别与四个前轮支架(13)轴向对齐,并周向均匀铰接于机身(14)后端,每组轴向对齐的前轮支架(13)和后轮支架(6)的末端分别与连接杆(7)的两端铰接,每个前轮支架(13)和后轮支架(6)的末端分别安装有前轮(9)和后轮(5),四个后轮驱动装置(4)分别固定在四个后轮支架(6)上,分别与四个后轮(5 )相连,后轮驱动装置(4 )通过信号线(30 )与控制器(31)相连,滑套(10 )套装在机身(14)外壁上,可沿着机身(14)前后移动,滑套(10)的前端通过弹簧(11)与固定在机身(14)前端的滑套驱动装置(12)相连,滑套驱动装置(12)通过信号线(30)与控制器(31)相连,四个推杆(8)周向均匀分布,分别铰接于滑套(10),四个推杆(8)的另一端分别铰接于四个前轮支架(13)的中部;所述除锈模块包括激光器(I)、光纤耦合器(2)、光纤(3)、鼓风机(15)除锈头(18)和环形激光带调节单元(27);除锈头(18)固定在机身(14)上,除锈头(18)内部设有环形激光带调节单元(27 ),除锈头(18 )为透光材料制作而成,除锈头(18 )外壁固定有鼓风机(15 ),鼓风机(15)通过信号线(30)与控制器(31)相连,激光器(I)通过光纤稱合器(2)与光纤 (3)相连,光纤(3)的另一端穿过机身(14)与环形激光带调节单元(27)的中心对齐,激光器(I)和环形激光带调节单元(27)通过信号线(30)分别与控制器(31)相连。 所述前轮支架(13)的长度与后轮支架(6)的长度相同,连接杆(7)的长度为:轴向对齐的一组前轮支架(13)和后轮支架(6)在机身(14)的铰接点之间的轴向距离。 所述环形激光带调节单元(27)包括扩束镜(26)、会聚透镜(25)、圆锥透镜A (24)、圆锥透镜B (23 )、圆锥全反镜(22 )、镜片驱动装置(16 )和滑轨(17 );所述扩束镜(26 )、会聚透镜(25)、圆锥透镜A (24)、圆锥透镜B (23)和圆锥全反镜(22)由上至下依次布置;所述镜片驱动装置(16)固定在除锈头(18)上,并通过信号线(30)与控制器(31)相连,镜片驱动装置(16)控制圆锥透镜A (24)和圆锥透镜B (23)沿滑轨(17)前后移动来调节圆锥透镜A (24)和圆锥透镜B (23)二者的间距,进而调节环形激光带前端位置(20);镜片驱动装置(16)控制圆锥透镜B (23)和圆锥全反镜(22)的间距来调节环形激光带后端位置(21)。 所述圆锥全反镜(22)头部圆锥面的角度为a,0° < a < 180°。 本专利技术的工作过程如下。 第一步:根据圆筒型工件(28)的长度,选用长度大于工件长度的光纤(3)和信号线(30),并将光纤(3)和信号线(30)与相应的部件相连;第二步:根据圆筒型工件(28)内径的大小,由控制器(31)通过信号线(30)调节滑套驱动装置(12),滑套驱动装置(12)通过弹簧(11)带动滑套(10)移动,滑套(10)通过与之连接的四个推杆(8 )推动四个前轮支架(13 )张开,使安装在前轮支架(13 )上的四个前轮(9 )与圆筒型工件(28 )的内壁接触,同时,后轮支架(6 )在连接杆(7 )的拉动下张开,使安装在每个后轮支架(6)上的后轮(5)与圆筒型工件(28)的内壁接触。弹簧(11)的功能是保证前轮(9 )和后轮(5 )与工件(28 )内壁接触时有一定的压紧力,同时,使前轮支架(13 )和后轮支架(6)的张角有一定浮动空间以适应凹凸不平的锈蚀筒壁表面,避免装置卡死在工件 (28)内部;第三步:控制器(31)根据工件(28)内径的大小,调节环形光带调节单元(27),具体是通过控制镜片驱动装置(16)来调节圆锥透镜A (24)和圆锥透镜B (23)本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种环形激光带除锈机,其特征在于包括:驱动模块、除锈模块和控制器;除锈模块安装在驱动模块上,驱动模块和除锈模块通过信号线(30)与控制器(31)连接;所述驱动模块包括后轮驱动装置(4)、后轮(5)、后轮支架(6)、连接杆(7)、推杆(8)、前轮(9)、滑套(10)、弹簧(11)、滑套驱动装置(12)、前轮支架(13)和机身(14);四个前轮支架(13)周向均匀铰接于机身(14)前端,四个后轮支架(6)分别与四个前轮支架(13)轴向对齐,并周向均匀铰接于机身(14)后端,每组轴向对齐的前轮支架(13)和后轮支架(6)的末端分别与连接杆(7)的两端铰接,每个前轮支架(13)和后轮支架(6)的末端分别安装有前轮(9)和后轮(5),四个后轮驱动装置(4)分别固定在四个后轮支架(6)上,分别与四个后轮(5)相连,后轮驱动装置(4)通过信号线(30)与控制器(31)相连,滑套(10)套装在机身(14)外壁上,可沿着机身(14)前后移动,滑套(10)的前端通过弹簧(11)与固定在机身(14)前端的滑套驱动装置(12)相连,滑套驱动装置(12)通过信号线(30)与控制器(31)相连,四个推杆(8)周向均匀分布,分别铰接于滑套(10),四个推杆(8)的另一端分别铰接于四个前轮支架(13)的中部;所述除锈模块包括激光器(1)、光纤耦合器(2)、光纤(3)、鼓风机(15)除锈头(18)和环形激光带调节单元(27);除锈头(18)固定在机身(14)上,除锈头(18)内部设有环形激光带调节单元(27),除锈头(18)为透光材料制作而成,除锈头(18)外壁固定有鼓风机(15),鼓风机(15)通过信号线(30)与控制器(31)相连,激光器(1)通过光纤耦合器(2)与光纤(3)相连,光纤(3)的另一端穿过机身(14)与环形激光带调节单元(27)的中心对齐,激光器(1)和环形激光带调节单元(27)通过信号线(30)分别与控制器(31)相连。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:温德平戴峰泽张永康丁玎
申请(专利权)人:江苏大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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