一种激光清洗淬火装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种激光清洗淬火装置及工作方法，包括：控制系统、爬壁机器人、激光器以及清洗淬火功能头；所述控制系统分别与所述爬壁机器人、所述激光器以及所述清洗淬火功能头相连接，所述激光器与所述清洗淬火功能头设置在所述爬壁机器人上，且所述激光器的激光出口与所述清洗淬火功能头连接。控制系统控制爬壁机器人带动激光器和清洗淬火功能头在结构件上稳定的行走，在爬壁机器人的行走过程中，控制系统同时控制清洗淬火功能头的光学镜片摆动和激光器出光，以实现对结构件的清洗或淬火或向清洗再淬火，解决了对大型结构件进行清洗淬火时存在的劳动强度大、高空作业危险程度高以及作业难度和成本增大、结构件完整性被破坏等技术问题。等技术问题。等技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种激光清洗淬火装置及其工作方法


[0001]本专利技术涉及激光加工的
，尤其涉及一种激光清洗淬火装置及工作方法。

技术介绍

[0002]近几年来，激光清洗作为一种新型的环保清洗技术逐渐兴起，在国民生产中应用的越来越广泛。作为一种新兴的技术，激光清洗通过激光与物质的相互作用而发生复杂的光物理、化学反应，能够有效的将基材表面的污染物清除，从而将基材清洗干净。清洗过程中产生的固体废弃物能够回收，基本不对环境造成影响，达到环保清洗的目的；同时，激光清洗是一种非接触、非研磨的清洗方式，且能实现自动化、智能化清洗，基本不对清洗工件造成损害，故广泛应用在军工、汽车、电子电路、模具等行业。激光淬火是将高能量的激光束快速辐照在基材表面，使被辐照的基材表面温度以极快的速度升到高与材料相变点但低于熔化点温度，当激光束离开辐照部位时，基材迅速冷却从而使基材表面硬化，达到提升基材表面硬度、强度、耐磨性、耐蚀性的目的。激光淬火是一种快速表面淬火的高新技术，可以大幅提高产品的质量和使用寿命，在许多行业的产品中有广泛应用。
[0003]实际生产中，存在许多大型结构件、墙体构件的清洗和淬火。这些大型构件表面有锈迹、油污、粉尘，氧化膜等污染物，从而影响激光淬火过程中激光的吸收，最终影响激光淬火的效果和效率，一般在激光淬火前对工件表面进行清洗处理，传统的擦拭、打磨劳动强度大，喷砂和酸洗环境污染大，故激光清洗越来越受到人们的重视。另一方面因大型结构件体积大且不易拆卸，采用便携的手持设备进行作业，工作量大，劳动强度大，且高空作业危险程度高，故无法满足实际生产要求。采用固定的机械式设备进行作业，需将大型构件拆卸或切割成小件才能进行，极大增加了作业难度与成本，同时破坏了结构件的完整性，同时增大了额外的工序和成本，采用现有的装置对这些大型结构件、墙体构件的清洗和淬火，存在很大问题，严重制约了激光技术在大型构件中的应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种激光清洗淬火装置及工作方法，以解决对大型结构件进行清洗淬火时存在的劳动强度大、高空作业危险程度高以及作业难度和成本增大、结构件完整性被破坏等技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种激光清洗淬火装置，包括：控制系统、爬壁机器人、激光器以及清洗淬火功能头；
[0006]所述控制系统分别与所述爬壁机器人、所述激光器以及所述清洗淬火功能头相连接，所述激光器与所述清洗淬火功能头设置在所述爬壁机器人上，且所述激光器的激光出口与所述清洗淬火功能头连接。
[0007]进一步地，所述激光器包括分别与所述控制系统连接的第一激光器和第二激光器，且所述第一激光器的激光出口和所述第二激光器的激光出口分别与所述清洗淬火功能头连接。
[0008]进一步地，所述清洗淬火功能头包括第一功能头和第二功能头，所述第一功能头与所述第一激光器连接，所述第二功能头与所述第二激光器连接。
[0009]进一步地，所述第一激光器为半导体激光器，其功率为P1，所述P1≥3000W；所述第二激光器为脉冲激光器，其功率为P2，所述P2≤200W。
[0010]进一步地，所述爬壁机器人包括机器人本体以及可相对所述机器人本体水平移动和升降的夹持机构。
[0011]进一步地，所述清洗淬火功能头固定于所述夹持机构。
[0012]进一步地，所述爬壁机器人还包括分别与所述控制系统连接的高速相机和路径识别传感器。
[0013]进一步地，一种激光清洗淬火装置的工作方法，所述激光清洗淬火装置为前所述的激光清洗淬火装置，包括：
[0014]控制系统控制爬壁机器人按第一预设路径行走；
[0015]在所述爬壁机器人的第一行走过程中，所述控制系统控制清洗淬火功能头的光学镜片摆动并控制激光器出光以对结构件进行清洗；
[0016]所述控制系统控制所述爬壁机器人按第二预设路径行走；
[0017]在所述爬壁机器人的第二行走过程中，所述控制系统控制所述清洗淬火功能头的光学镜片摆动并控制激光器出光以对清洗完成的所述结构件进行淬火。
[0018]进一步地，所述控制系统控制清洗淬火功能头的光学镜片摆动并控制激光器出光以对结构件进行清洗具体为：
[0019]所述控制系统控制清洗淬火功能头的光学镜片摆动并控制第二激光器发射低功率激光以对结构件进行清洗；
[0020]或，所述控制系统控制清洗淬火功能头的光学镜片摆动并控制第一激光器发射出高功率激光以对结构件进行粗清洗；
[0021]所述控制系统控制清洗淬火功能头的光学镜片摆动并控制第二激光器发射低功率激光以对结构件进行精清洗。
[0022]进一步地，所述控制系统控制所述清洗淬火功能头的光学镜片摆动并控制激光器出光以对清洗完成的所述结构件进行淬火具体为：
[0023]所述控制系统控制清洗淬火功能头的光学镜片摆动并控制第一激光器发射高功率激光以对已清洗完成的所述结构件进行淬火。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：将激光器、清洗淬火功能头与爬壁机器人相结合，并通过控制系统分别控制激光器的开关、爬壁机器人的移动行走和转动，控制爬壁机器人能够带动激光器和清洗淬火功能头在结构件上稳定的行走，在爬壁机器人的行走过程中，控制系统同时控制清洗淬火功能头的光学镜片摆动和激光器出光，以实现对结构件的清洗或淬火或先清洗再淬火。运用本技术方案能够实现大型结构件的清洗淬火工作，提升了清洗淬火设备的工作效率和智能化水平，扩展了激光技术与机器人技术的应用领域。解决了对大型结构件进行清洗淬火时存在的劳动强度大、高空作业危险程度高以及作业难度和成本增大、结构件完整性被破坏等技术问题。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本专利技术的一种激光清洗淬火装置的整体结构示意图；
[0027]图2为激光清洗淬火装置工作方法的一流程示意图。
[0028]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0029]10、控制系统；20、爬壁机器人；31、第一激光器；32、第二激光器；40、清洗淬火功能头；51、第一冷水机；52、第二冷水机；61、第一光纤；62、第二光纤。
具体实施方式
[0030]为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]请参阅图1，一种激光清洗淬火装置，包括：控制系统10、爬壁机器人20、激光器以及清洗淬火功能头4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光清洗淬火装置，其特征在于，包括：控制系统、爬壁机器人、激光器以及清洗淬火功能头；所述控制系统分别与所述爬壁机器人、所述激光器以及所述清洗淬火功能头相连接，所述激光器与所述清洗淬火功能头设置在所述爬壁机器人上，且所述激光器的激光出口与所述清洗淬火功能头连接。2.根据权利要求1所述的激光清洗淬火装置，其特征在于，所述激光器包括分别与所述控制系统连接的第一激光器和第二激光器，且所述第一激光器的激光出口和所述第二激光器的激光出口分别与所述清洗淬火功能头连接。3.根据权利要求2所述的激光清洗淬火装置，其特征在于，所述清洗淬火功能头包括第一功能头和第二功能头，所述第一功能头与所述第一激光器连接，所述第二功能头与所述第二激光器连接。4.根据权利要求3所述的激光清洗淬火装置，其特征在于，所述第一激光器为半导体激光器，其功率为P1，所述P1≥3000W；所述第二激光器为脉冲激光器，其功率为P2，所述P2≤200W。5.根据权利要求4所述的激光清洗淬火装置，其特征在于，所述爬壁机器人包括机器人本体以及可相对所述机器人本体水平移动和升降的夹持机构。6.根据权利要求5所述的激光清洗淬火装置，其特征在于，所述清洗淬火功能头固定于所述夹持机构。7.根据权利要求1-6中任一项所述的激光清洗淬火装置，其特征在于，所述爬壁机器人还包括分别与所述控制系统连接的高速相机和路径识别传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：史淑文，陈根余，陈兵华，刘旭飞，周桂兵，陈焱，高云峰，
申请(专利权)人：大族激光智能装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：