一种钢构件激光除锈装置制造方法及图纸

本申请涉及一种钢构件激光除锈装置，其特征在于：包括由相互平行的左轨道及右轨道组成推进机构，和传动连接于所述推进机构上的龙门架，所述推进机构可以驱动龙门架在左轨道及右轨道上按指定的速度运动和停驻；还包括可受驱动沿龙门架横梁上按指定的速度匀速运动的吊臂，吊臂下方固定连接有悬架，悬架上安装有工作头；所述工作头包括正方形框架，所述正方形框架由四条长度相同的框条构成，分别是后框条、前框条、左框条和右框条，所述左框条和所述右框条中点处分别安装有摄像头，所述左框条和所述右框条下方安装有照明灯组，使对应的摄像头的拍摄范围内的照度均一。

【技术实现步骤摘要】
一种钢构件激光除锈装置
本申请涉及建筑工程施工技术装备领域，具体涉及一种钢构件激光除锈装置。
技术介绍
在土木工程、桥梁隧道的建筑施工当中，经常用到各种钢构件。这些钢构件在制造厂中完成加工后，经过运输、储存，最终在土建施工中使用。不同的建筑场合对钢构件的表面质量有不同的要求，如为防腐、抗老化的需求，需要对钢构件表面因存放时间久或施工环境不理想而产生的锈蚀进行去除，以满足涂装或装配对钢构件表面粗糙度的要求。在除锈过程中，有一种清洁环保的除锈方法，其采用向锈面发射激光脉冲的方式，使锈蚀处吸收能量达到熔融，使锈层脱落。有研究发现，除锈激光脉冲扫描过的区域，其会形成如水波纹一般的表面形貌，进而改变钢构件表面的表面粗糙度。还有进一步研究发现，对钢材表面进行多次或重复的激光照射，其表面粗糙度变化为先变小(锈点清除)再变大(表面烧伤)，因此如果涂装或装配对钢构件的表面粗糙度有一定要求，目前的技术还无法在除锈之余兼顾表面粗糙度的控制。另一方面，建筑施工所用的一般为大型钢构件，其锈迹分布往往为不均匀分布，如存放地漏雨，导致雨水流过的部分生锈严重，而未淋雨的部分基本无锈蚀。这时需要保证除锈后的钢构件表面仍是均一的质量，否则进一步涂装时无法保证涂装质量的稳定。
技术实现思路
(一)技术问题1.针对经常在野外或其他不良保管条件下存放的钢构件提出一种可以控制其除锈后表面粗糙度的装置；2.对于锈蚀分布不均匀的情况，也能达到作业后表面质量的统一。(二)技术方案一种钢构件激光除锈装置，其特征在于：包括由相互平行的左轨道及右轨道组成推进机构，和传动连接于所述推进机构上的龙门架，所述推进机构可以驱动龙门架在左轨道及右轨道上按指定的速度运动和停驻；还包括可受驱动沿龙门架横梁上按指定的速度匀速运动的吊臂，吊臂下方固定连接有悬架，悬架上安装有工作头；所述工作头包括正方形框架，所述正方形框架由四条长度相同的框条构成，分别是后框条、前框条、左框条和右框条，所述左框条和所述右框条中点处分别安装有摄像头，所述左框条和所述右框条下方安装有照明灯组，使对应的摄像头的拍摄范围内的照度均一；所述后框条和前框条上还设置有活动机构，传动连接于所述活动机构上的滑梁可以在自身平行于左框条的情况下沿垂直于左框条的方向在活动机构的驱动下匀速运动；所述滑梁上设有激光头，激光头在扫描机构的驱动下可沿滑梁来回运动；还包括控制系统，其先控制龙门架运动到待进行除锈作业的位置，再控制工作头在龙门架横梁上运动到需要进行除锈作业的局部附近，开启照明灯组，摄像头拍摄需要进行除锈作业的局部，然后控制系统对所得图像进行处理，根据对比度判断锈斑的实际形状与锈蚀程度，控制吊臂运动使正方形框正对待除锈作业的局部，随后滑梁左右运动与激光头前后运动，使激光头遍历待除锈位置，并按图像处理所得的锈蚀程度调节激光发射功率，锈蚀程度高的位置提高发射功率，锈蚀程度低的位置降低发射功率或关闭激光头。进一步地，照明灯组的色温可由控制系统根据待除锈的工件的材料调节，使无锈的工件在此色温下的颜色接近白色。进一步地，正方形框上还设有吹风系统。进一步地，所述正方形框架的端点上还关于正方形框的中心点中心对称设置有前扫臂及后扫臂，扫壁的长度与正方形框架的边长相同，并可以绕与正方形框的连接点摆动，每个扫臂上均匀阵列设置有激光头。进一步地，所述前扫臂和后扫臂可以完全闭合并紧贴于方形框架。进一步地，所述推进机构为电机螺杆机构。进一步地，所述活动机构为丝杆滑块机构。进一步地，所述扫描机构为电机螺杆机构。(三)有益效果1.本方案采用分块处理的总思路，对每一小正方块先进行图像捕捉及处理，判断出锈斑的分布，并针对图像的对比度等信息判断锈蚀的程度，针对性地进行激光照射，避免了对无锈部位的多余处理；2.为使处理后的钢构件有一致的表面质量，还设计了阵列布局的激光头，在除锈之后工作，用新形成的烧蚀结构覆盖除锈后形成的形貌，使构件的表面粗糙度达到需要的水平。附图说明图1为本申请的装置整体示意图；图2为本申请的装置正面视图；图3为本申请工作头局部放大图；图4为本申请工作头局部俯视图；图5为本申请扫描部局部放大图；图6为扫臂转轴部局部放大图；图7为扫臂扫动过程示意图；图8为扫臂完全合闭示意图(注意图中另一扫臂保持打开状态作为对比)。附图标记1.左轨道2.右轨道3.龙门架4.吊臂5.悬架6.正方框架7.后框条8.前框条9.左框条10.右框条11.右摄像头12.示意性的右摄像头拍摄范围13.照明灯组14.前扫臂15.后扫臂16.激光头17.滑梁18.推进机构19.滑块20.激光头具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。如图1所示，根据本申请的一种钢构件激光除锈装置，其特征在于：包括由相互平行的左轨道1及右轨道2组成推进机构，和传动连接于所述推进机构上的龙门架3，所述推进机构可以驱动龙门架在左轨道1及右轨道2上按指定的速度运动和停驻；还包括可受驱动沿龙门架3横梁上按指定的速度匀速运动的吊臂4，吊臂4下方固定连接有悬架，悬架上安装有工作头；所述工作头包括正方形框架6，所述正方形框架6由四条长度相同的框条构成，分别是后框条8、前框条7、左框条9和右框条10，所述左框条9和所述右框条10中点处分别安装有摄像头，所述左框条9和所述右框条10下方安装有照明灯组，使对应的摄像头的拍摄范围内的照度均一；所述后框条8和前框条7上还设置有活动机构，传动连接于所述活动机构上的滑梁17可以在自身平行于左框条的情况下沿垂直于左框条的方向在活动机构的驱动下匀速运动；所述滑梁17上设有激光头20，激光头20在扫描机构的驱动下可沿滑梁17来回运动；还包括控制系统，其先控制龙门架3运动到待进行除锈作业的位置，再控制工作头在龙门架横梁上运动到需要进行除锈作业的局部附近，开启照明灯组，摄像头拍摄需要进行除锈作业的局部，然后控制系统对所得图像进行处理，根据对比度判断锈斑的实际形状与锈蚀程度，控制吊臂运动使正方形框正对待除锈作业的局部，随后滑梁左右运动与激光头前后运动，使激光头遍历待除锈位置，并按图像处理所得的锈蚀程度调节激光发射功率，锈蚀程度高的位置提高发射功率，锈蚀程度低的位置降低发射功率或关闭激光头。在上述方案中，首先是龙门架和吊架，其跨座在待除锈工件的上方，可以使工作头扫描到工件的全部位置，但每到一处待除锈的位置，先由摄像头拍摄工作头即将运动到的位置的图像，因为锈蚀的成份为铁或其他金属的氧化物，颜色较深，因此可以方便地对比出有锈斑的位置和无锈斑的位置，接着，得益于正方形框的形状设计，其上的滑梁和滑梁上的激光头可以在正方形框的范围内活动，并遍本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢构件激光除锈装置，其特征在于：包括由相互平行的左轨道及右轨道组成推进机构，和传动连接于所述推进机构上的龙门架，所述推进机构可以驱动龙门架在左轨道及右轨道上按指定的速度运动和停驻；/n还包括可受驱动沿龙门架横梁上按指定的速度匀速运动的吊臂，吊臂下方固定连接有悬架，悬架上安装有工作头；/n所述工作头包括正方形框架，所述正方形框架由四条长度相同的框条构成，分别是后框条、前框条、左框条和右框条，所述左框条和所述右框条中点处分别安装有摄像头，所述左框条和所述右框条下方安装有照明灯组，使对应的摄像头的拍摄范围内的照度均一；/n所述后框条和前框条上还设置有活动机构，传动连接于所述活动机构上的滑梁可以在自身平行于左框条的情况下沿垂直于左框条的方向在活动机构的驱动下匀速运动；所述滑梁上设有激光头，激光头在扫描机构的驱动下可沿滑梁来回运动；/n还包括控制系统，其先控制龙门架运动到待进行除锈作业的位置，再控制工作头在龙门架横梁上运动到需要进行除锈作业的局部附近，开启照明灯组，摄像头拍摄需要进行除锈作业的局部，然后控制系统对所得图像进行处理，根据对比度判断锈斑的实际形状与锈蚀程度，控制吊臂运动使正方形框正对待除锈作业的局部，随后滑梁左右运动与激光头前后运动，使激光头遍历待除锈位置，并按图像处理所得的锈蚀程度调节激光发射功率，锈蚀程度高的位置提高发射功率，锈蚀程度低的位置降低发射功率或关闭激光头。/n...

【技术特征摘要】
1.一种钢构件激光除锈装置，其特征在于：包括由相互平行的左轨道及右轨道组成推进机构，和传动连接于所述推进机构上的龙门架，所述推进机构可以驱动龙门架在左轨道及右轨道上按指定的速度运动和停驻；
还包括可受驱动沿龙门架横梁上按指定的速度匀速运动的吊臂，吊臂下方固定连接有悬架，悬架上安装有工作头；
所述工作头包括正方形框架，所述正方形框架由四条长度相同的框条构成，分别是后框条、前框条、左框条和右框条，所述左框条和所述右框条中点处分别安装有摄像头，所述左框条和所述右框条下方安装有照明灯组，使对应的摄像头的拍摄范围内的照度均一；
所述后框条和前框条上还设置有活动机构，传动连接于所述活动机构上的滑梁可以在自身平行于左框条的情况下沿垂直于左框条的方向在活动机构的驱动下匀速运动；所述滑梁上设有激光头，激光头在扫描机构的驱动下可沿滑梁来回运动；
还包括控制系统，其先控制龙门架运动到待进行除锈作业的位置，再控制工作头在龙门架横梁上运动到需要进行除锈作业的局部附近，开启照明灯组，摄像头拍摄需要进行除锈作业的局部，然后控制系统对所得图像进行处理，根据对比度判断锈斑的实际形状与锈蚀程度，控制吊臂运动使正方形框正对待除锈作业的局部，随后滑梁左右运动与激光头前后运动，使激光头遍历待除锈位置，并按图像处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：张月玥，杨青，黄莉，陈晓红，李小强，梁一星，吴钰，齐悦，李松涛，秦鹏飞，
申请(专利权)人：郑州铁路职业技术学院，
类型：发明
国别省市：河南;41