一种用于电力铁塔的高空强激光打孔装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于电力铁塔的高空强激光打孔装置，包括激光切割装置、传输线缆、光纤激光器、控制系统和保护气装置，所述激光切割装置为矩形框架结构，所述矩形框架结构的四周设有防护罩，底部通过固定装置安装在电力铁塔的角铁上，内部设有三维运动控制机构，所述三维运动控制机构的一侧固定安装激光切割头和视觉采集装置，三维运动控制机构内设置的电机通信号连接至控制系统，控制系统与光纤激光器、保护气装置信号连接。本发明专利技术所述的用于电力铁塔的高空强激光打孔装置，可固定于高空电力铁塔上，利用远距离传输高功率激光，实现远程高硬度和韧性的金属板材的切割打孔技术，提高作业效率，减少携带设备，保证作业人员安全。

A high-altitude laser drilling device for power tower

The invention provides a high-altitude high-intensity laser drilling device for power tower, which includes laser cutting device, transmission cable, fiber laser, control system and protective gas device. The laser cutting device is a rectangular frame structure. The rectangular frame structure is surrounded by a protective cover. The bottom of the rectangular frame structure is installed on the corner iron of power tower through a fixing device, and three-dimensional transportation is arranged inside. The dynamic control mechanism is fixed with a laser cutting head and a visual acquisition device on one side of the three-dimensional motion control mechanism. The motor communication signal set in the three-dimensional motion control mechanism is connected to the control system, and the control system is connected with the signal of the optical fiber laser and the protective gas device. The high-altitude high-power laser drilling device for power tower can be fixed on the high-altitude power tower and realize the long-distance high-hardness and toughness metal plate cutting and drilling technology by transmitting high-power laser over a long distance, so as to improve the operation efficiency, reduce the carrying equipment and ensure the safety of operators.

【技术实现步骤摘要】
一种用于电力铁塔的高空强激光打孔装置
本专利技术属于激光加工设备领域，尤其是涉及一种用于电力铁塔的高空强激光打孔装置。
技术介绍
近年来，随着国民经济的快速增长，电力行业发展迅速，推动了电力铁塔行业的快速发展。电力铁塔作为架空线路的支撑点，其结构特点是各种塔型均属空间桁架结构，杆件主要由单根等边角钢或组合角钢组成，杆件连接采用粗制螺栓，靠螺栓受剪力连接，整个塔大部分由角钢、连接钢板和螺栓组成。在电力高塔的安装和现场维修中，由于螺栓孔设计及机械加工精度的原因，经常会在安装时发现杆件或板材上的孔位安装错位的情况，需要现场重新打孔或修孔。目前，在高空上传统的金属板材切割打孔方法，需携带众多设备登高作业，且设备笨重，不易携带，打孔精度差，打孔效率低，危险系数高，易发生安全事故。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种用于电力铁塔的高空强激光打孔装置，以解决电力铁塔高空打孔时设备笨重、不易携带、打孔精度差、打孔效率低、危险系数高、易发生安全事故等问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种用于电力铁塔的高空强激光打孔装置，包括激光切割装置、传输线缆、光纤激光器、控制系统和保护气装置，所述激光切割装置包括激光切割头、三维运动控制机构、防护罩、视觉采集装置和固定装置，所述激光切割装置为矩形框架结构，所述矩形框架结构的四周设有防护罩，底部通过所述固定装置安装在电力铁塔的角铁上，所述激光切割装置的内部设有三维运动控制机构，所述三维运动控制机构的一侧固定安装所述激光切割头和所述视觉采集装置，所述三维运动控制机构内设置的电机和所述视觉采集装置均通过传输线缆信号连接至所述控制系统，所述控制系统与所述光纤激光器、所述保护气装置分别信号连接。进一步的，所述三维运动控制机构包括第一电机模组、第二电机模组和第三电机模组，所述第一电机模组包括第一电机、第一导轨、第一动子座、第四导轨和第四动子座，所述第一导轨和第四导轨通过连接杆连接，且分别安装在所述激光切割装置底部的两侧，所述第一导轨的一侧固定连接至第一电机，所述第一导轨顶部滑动连接第一动子座，所述第四导轨顶部滑动连接第四动子座，所述第二电机模组包括第二电机、第二导轨和第二动子座，所述第二导轨底部的两端分别与所述第一动子座、所述第四动子座固定连接，所述第二导轨的一侧固定连接至所述第二电机，顶部与所述第二动子座滑动连接，所述第三电机模组包括第三电机、第三导轨和第三动子座，所述第三导轨的上方安装所述第三电机，一侧固定连接至所述第二动子座，另一侧与所述第三动子座固定连接，所述第三动子座的一侧安装所述视觉采集装置，下方固定安装所述激光切割头；所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机均通过传输线缆与控制系统连接，所述控制系统分别信号连接至所述光纤激光器和所述保护气装置。进一步的，所述防护罩由透明且耐高温的材料制成。进一步的，所述视觉采集装置为工业相机。进一步的，所述固定装置包括第一固定板和第二固定板，所述第一固定板上设有滑道，所述第二固定板上设有用于插入所述滑道的螺栓，所述第一固定板和所述第二固定板的下方均设有磁铁。进一步的，所述控制系统是单片机或笔记本电脑。进一步的，所述传输线缆内包含有运动控制电路线缆、保护气路和光纤。进一步的，所述保护气装置内存储保护性气体。进一步的，所述保护性气体为高压氮气。相对于现有技术，本专利技术所述的用于电力铁塔的高空强激光打孔装置具有以下优势：(1)本专利技术所述的用于电力铁塔的高空强激光打孔装置，可固定于高空电力铁塔上，利用远距离传输高功率激光，实现远程高硬度和韧性的金属板材的切割打孔技术，提高作业效率，减少携带设备，保证作业人员安全。(2)本专利技术所述的用于电力铁塔的高空强激光打孔装置，激光切割装置的激光切割头固定于三维运动控制机构上，实现激光切割头的三维运动，实现切割打孔的功能。(3)本专利技术所述的用于电力铁塔的高空强激光打孔装置，设置的防护罩，为切割作业提供保护，防止切割的高温金属火花飞溅或激光的反射和折射伤及作业人员。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例所述的用于电力铁塔的高空强激光打孔装置的外观结构示意图；图2为本专利技术实施例所述的激光切割装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例所述的固定装置和角铁的连接示意图。附图标记说明：1-激光切割装置；11-激光切割头；12-三维运动控制机构；121-第一电机；122-第一导轨；123-第一动子座；124-第二电机；125-第二导轨；126-第二动子座；127第三电机；128-第三导轨；129-第三动子座；1210-第四导轨；1211-第四动子座；13-防护罩；14-视觉采集装置；15-固定装置；151-第一固定板；1511-滑到；152-第二固定板；1521-螺栓；153-电磁铁；2-传输线缆；3-光纤激光器；4-控制系统；5-保护气装置。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。一种用于电力铁塔的高空强激光打孔装置，如图1至图3所示，包括激光切割装置1、传输线缆2、光纤激光器3、控制系统4和保护气装置5，所述激光切割装置1包括激光切割头11、三维运动控制机构12、防护罩13、视觉采集装置14和固定装置15，所述激光切割装置1为矩形框架结构，所述框架结构的四周设有防护罩13，底部通过所述固定装置15安装在电力铁塔的角铁6上，所述激光切割装置1的内部设有三维运动控制机构12，所述三维运动控制机构12的一侧固定安装所述激光切割头11和所述视觉采集装置14，所述三维运动控制机构12内设置的电机和所述视觉采集装置14均通过传输线缆2信号连接至所述控制系统4，所述控制系统4与所述光纤激光器3、所述保护气装置5信号连接，光纤激光器3通过传输线缆2向激光切割装置1上发射强激光用于切割作业，控制系统4分别控制着激光切割装置1的切割状态、光纤激光器3的激光状态和保护气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电力铁塔的高空强激光打孔装置，其特征在于：包括激光切割装置、传输线缆、光纤激光器、控制系统和保护气装置，所述激光切割装置包括激光切割头、三维运动控制机构、防护罩、视觉采集装置和固定装置，所述激光切割装置为矩形框架结构，所述矩形框架结构的四周设有防护罩，底部通过所述固定装置安装在电力铁塔的角铁上，所述激光切割装置的内部设有三维运动控制机构，所述三维运动控制机构的一侧固定安装所述激光切割头和所述视觉采集装置，所述三维运动控制机构内设置的电机和所述视觉采集装置均通过传输线缆信号连接至所述控制系统，所述控制系统与所述光纤激光器、所述保护气装置分别信号连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于电力铁塔的高空强激光打孔装置，其特征在于：包括激光切割装置、传输线缆、光纤激光器、控制系统和保护气装置，所述激光切割装置包括激光切割头、三维运动控制机构、防护罩、视觉采集装置和固定装置，所述激光切割装置为矩形框架结构，所述矩形框架结构的四周设有防护罩，底部通过所述固定装置安装在电力铁塔的角铁上，所述激光切割装置的内部设有三维运动控制机构，所述三维运动控制机构的一侧固定安装所述激光切割头和所述视觉采集装置，所述三维运动控制机构内设置的电机和所述视觉采集装置均通过传输线缆信号连接至所述控制系统，所述控制系统与所述光纤激光器、所述保护气装置分别信号连接。2.根据权利要求1所述的一种用于电力铁塔的高空强激光打孔装置，其特征在于：所述三维运动控制机构包括第一电机模组、第二电机模组和第三电机模组，所述第一电机模组包括第一电机、第一导轨、第一动子座、第四导轨和第四动子座，所述第一导轨和第四导轨通过连接杆连接，且分别安装在所述激光切割装置底部的两侧，所述第一导轨的一侧固定连接至第一电机，所述第一导轨顶部滑动连接第一动子座，所述第四导轨顶部滑动连接第四动子座，所述第二电机模组包括第二电机、第二导轨和第二动子座，所述第二导轨底部的两端分别与所述第一动子座、所述第四动子座固定连接，所述第二导轨的一侧固定连接至所述第二电机，顶部与所述第二动子座滑动连接，所述第三电机模组包括第三电机、第三导...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵三军，姜冰，张志强，周玉梅，马有瑄，
申请(专利权)人：中科和光天津应用激光技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12