一种自动激光清洗装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种能够无需人工、自动高效清洗具有复杂外形工件的激光清洗装置。包括激光器、光纤耦合传输装置、激光清洗头、双工位清洗平台、机械手、3D扫描仪、工业相机和图像处理装置。激光器、光纤耦合传输系统、激光扫描头顺序连接，激光器产生的激光经过光纤耦合传输装置达到激光扫描头，再由激光清洗头准直、扫描、聚焦后照射到工件上进行清洗。3D扫描仪、工业相机、激光清洗头设置在机械手上。机械手移动3D扫描仪到固定高度，对加工平台上的工件进行扫描，得出工件的三维信息，并与数据库中的工件三维信息对比，确认工件型号。工业相机照出工件的平面图形，经过图像处理装置确认工件位置，然后图像处理装置控制机械手按照数据库中清洗这种工件的既定轨迹移动，同时激光清洗头发射激光，完成对工件表面污垢的清除。

An automatic laser cleaning device

The utility model discloses a laser cleaning device capable of cleaning workpieces with complex shape without manual, automatic and efficient cleaning. It includes laser, optical fiber coupling transmission device, laser cleaning head, dual-station cleaning platform, manipulator, 3D scanner, industrial camera and image processing device. Laser, optical fiber coupling transmission system and laser scanning head are connected sequentially. Laser generated by the laser can reach the laser scanning head through the optical fiber coupling transmission device, and then the laser cleaning head is collimated, scanned and focused and irradiated on the workpiece for cleaning. 3D scanner, industrial camera and laser cleaning head are installed on the manipulator. The manipulator moves the 3D scanner to a fixed height, scans the workpiece on the processing platform, obtains the three-dimensional information of the workpiece, and compares it with the three-dimensional information of the workpiece in the database to confirm the workpiece type. The industrial camera photographs the plane figure of the workpiece, confirms the position of the workpiece through the image processing device, and then controls the manipulator to move according to the established trajectory of cleaning the workpiece in the database. At the same time, the laser cleaning head emits laser to complete the cleaning of the workpiece surface dirt.

【技术实现步骤摘要】
一种自动激光清洗装置
本技术属于激光设备领域，更具体地，涉及一种自动激光清洗装置。
技术介绍
清洗技术在现代工业中拥有非常广泛的应用，如：模具清洗、飞机蒙皮清洗、除锈、除漆、轧辊清洗、焊前污垢清洗、焊前氧化皮清洗、焊后焊渣清洗等，具体的应用领域涵盖了汽车、铁路、航天、航海、精密机械、模具、微电子、文物保护、绿色再制造、军工制造等各个行业。上述的清洗方法无法满足现代工业中高度自动化的需求，激光清洗是目前唯一能够实现自动化清洗的方法。然而，现有用激光实现全自动化清洗污染工件的方法存在一些不容忽视的技术问题：首先，当清洗的工件种类繁多时，很难针对不同的工件完成自动化清洗；其次，当清洗的工件外形复杂多变时，很难将这些工件全部自动清洗干净。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供了一种自动激光清洗装置，其目的在于，解决现有激光清洗方法中存在的在待清洗工件种类繁多、外形复杂时，很难将这些工件全部自动清洗干净的技术问题。为实现上述目的，按照本技术的一个方面，提供了一种自动激光清洗装置，包括激光器、光纤耦合传输装置、激光清洗头、机械手、3D扫描仪、工业相机、以及图像处理装置；3D扫描仪设置在机械手上，用于扫描待清洗工件的三维图像信息，并将扫描得到的三维图像转换为电信号传输到图像处理装置；工业相机设置在机械手上，用于拍摄待清洗工件的平面图像，并将该平面图像转换为电信号传递到图像处理装置；图像处理装置用于将3D扫描仪扫描得到的待清洗工件的三维信息、以及工业相机获取的平面图像与其自身数据库中存储的工件三维信息作对比。以对待清洗工件进行识别和定位；激光器通过光纤耦合传输装置与激光清洗头连接，并与图像处理装置电连接，用于在图像处理装置的控制下经由光纤耦合传输装置输出激光，以驱动激光清洗头工作；机械手的一端与图像处理装置连接，另一端与激光清洗头连接，用于在图像处理装置的控制下，带动激光清洗头按照数据库中规划的路径对待清洗工件进行清洗。优选地，本装置进一步包括清洗平台，其与图像处理装置电连接，并设置有两个能够左右移动位置的工位，用于放置待清洗工件。优选地，3D扫描仪与待清洗工件之间的工作距离为100～1000mm。优选地，激光清洗头的激光扫描宽度可调，调整范围为10～200mm。总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：(1)本技术实时通过采集待清洗工件的三维信息和平面图像信息来确认待清洗工件的种类，识别准确率高。(2)本技术采集的三维信息可以方便地确认待清洗工件的空间位置，并能够根据数据库中规划的清洗路径对待清洗工件进行清晰，从而适用于各种外形的工件清洗。(3)本技术在整个清洗过程中完全不需要人工参与，完全实现了自动化清洗，并避免了出现操作失误的可能性。附图说明图1是根据本技术实施方式的自动激光清洗装置的示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。如图1所示，本技术提供的一种自动激光清洗装置，包括激光器1、光纤耦合传输装置2、激光清洗头3、清洗平台4、机械手5、3D扫描仪6、工业相机7、图像处理装置8。在本实施方式中，图像处理装置8是采用松下电器生产的PV系列(包括PV200、PV240、PV260、PV500V2等)图像处理装置。应该理解，本技术绝不局限于此，任何本领域公知的图形处理装置均可被使用。3D扫描仪6设置在机械手5上，扫描待清洗工件的三维图像信息，并将扫描得到的三维图像转换为电信号传输到图像处理装置8。工业相机7设置在机械手5上，拍摄待清洗工件的平面图像，并将该平面图像转换为电信号传递到图像处理装置8。图像处理装置8用于将3D扫描仪6扫描得到的待清洗工件的三维信息、以及工业相机7获取的平面图像与其自身数据库中存储的工件三维信息作对比。以对待清洗工件进行识别和定位。激光器1通过光纤耦合传输装置2与激光清洗头3连接，并与图像处理装置8电连接。用于在图像处理装置8的控制下经由光纤耦合传输装置2输出激光，以驱动激光清洗头3工作。机械手5的一端与图像处理装置8连接，另一端与激光清洗头3连接，用于在图像处理装置8的控制下，带动激光清洗头3按照数据库中规划的路径对待清洗工件进行清洗。优选地，3D扫描仪6与待清洗工件之间的工作距离为100～1000mm。优选地，清洗平台4设置有两个工位，并能够左右移动位置。优选地，激光清洗头3的激光扫描宽度可调，调整范围为10mm～200mm。在实际生活中，可以利用本技术提供的自动激光清洗机进行工件清洗，具体工作流程如下：首先将待清洗工件放置在清洗平台4上，清洗平台4带动待清洗工件移动到激光清洗工作区域处，此时工业相机7拍摄待清洗工件，并将拍摄到的图像传输到图像处理装置8；与此同时，3D扫描仪6扫描待清洗工件的三维图像，并将扫描得到的三维图像转换为电信号传输到图像处理装置8。图像处理装置8根据来自工业相机7的图像和来自3D扫描仪6的三维图像信号对待清洗工件进行识别与定位，如果待清洗工件的类型已经存在于图像处理装置8的数据库中，并且待清洗工件所在的位置可以完成清洗，则图像处理装置8控制激光器1经由光纤耦合传输装置2输出激光以驱动激光清洗头3工作，并控制机械手5带动激光清洗头3按照数据库中规划的路径对待清洗工件进行清洗。本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动激光清洗装置，包括激光器、光纤耦合传输装置、激光清洗头、机械手、3D扫描仪、工业相机、以及图像处理装置；其特征在于，3D扫描仪设置在机械手上，用于扫描待清洗工件的三维图像信息，并将扫描得到的三维图像转换为电信号传输到图像处理装置；工业相机设置在机械手上，用于拍摄待清洗工件的平面图像，并将该平面图像转换为电信号传递到图像处理装置；图像处理装置用于将3D扫描仪扫描得到的待清洗工件的三维信息、以及工业相机获取的平面图像与其自身数据库中存储的工件三维信息作对比，以对待清洗工件进行识别和定位；激光器通过光纤耦合传输装置与激光清洗头连接，并与图像处理装置电连接，用于在图像处理装置的控制下经由光纤耦合传输装置输出激光，以驱动激光清洗头工作；机械手的一端与图像处理装置连接，另一端与激光清洗头连接，用于在图像处理装置的控制下，带动激光清洗头按照数据库中规划的路径对待清洗工件进行清洗。

【技术特征摘要】
1.一种自动激光清洗装置，包括激光器、光纤耦合传输装置、激光清洗头、机械手、3D扫描仪、工业相机、以及图像处理装置；其特征在于，3D扫描仪设置在机械手上，用于扫描待清洗工件的三维图像信息，并将扫描得到的三维图像转换为电信号传输到图像处理装置；工业相机设置在机械手上，用于拍摄待清洗工件的平面图像，并将该平面图像转换为电信号传递到图像处理装置；图像处理装置用于将3D扫描仪扫描得到的待清洗工件的三维信息、以及工业相机获取的平面图像与其自身数据库中存储的工件三维信息作对比，以对待清洗工件进行识别和定位；激光器通过光纤耦合传输装置与激光清洗头连接，并与图像处理装置电连接，用于在图像处理装...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘著新，梁乔春，夏兵兵，王辉，陈培锋，
申请(专利权)人：武汉市凯瑞迪激光技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42