一种飞机蒙皮激光褪漆机器人制造技术

本发明专利技术提供一种飞机蒙皮激光褪漆机器人，其特征在于包括本体、移动轮、操作平台、激光轮廓结构、集成光谱结构、温度监控结构、实时光束质量监控结构，所述本体下侧安装有移动轮，所述本体上侧设置有操作平台，所述操作平台上侧分别安装有激光轮廓结构、集成光谱结构、温度监控结构、实时光束质量监控结构。本发明专利技术对现有技术金进行改进，解决了传除漆方法不易到达的部位的情况，本发明专利技术配备一台输出功率为20kW的CO2激光器,能够清除各种颜色的漆层,还有一个内置的闭环颜色识别和控制系统,能精确地剥离金属和复合材料表面,同时实现选择性剥离漆层。激光脉冲通过光纤传输，进行远距离自动化操作，从而实现待除漆部位的准确定位。从而实现待除漆部位的准确定位。从而实现待除漆部位的准确定位。

【技术实现步骤摘要】
一种飞机蒙皮激光褪漆机器人


[0001]本专利技术涉及金属材料加工处理领域，尤其涉及一种飞机蒙皮激光褪漆机器人。

技术介绍

[0002]飞机铝合金蒙皮结构表面漆层可以起到结构防腐耐蚀、改善飞机气动外形及整体美观的作用，表面漆层一般由一层环氧底漆与一层聚氨酯面漆组成，总厚度约为100
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150μm，除意外损伤后维修需局部除漆之外，飞机一般在高级维修(D检)或退/转租时需在喷漆前对蒙皮表面的面漆或面漆与底漆进行整体清除。

技术实现思路

[0003]根据以上技术问题，本专利技术提供一种飞机蒙皮激光褪漆机器人，其特征在于包括本体、移动轮、操作平台、激光轮廓结构、集成光谱结构、温度监控结构、实时光束质量监控结构，所述本体下侧安装有移动轮，所述本体上侧设置有操作平台，所述操作平台上侧分别安装有激光轮廓结构、集成光谱结构、温度监控结构、实时光束质量监控结构。
[0004]激光轮廓结构为激光轮廓仪，所述激光轮廓仪上侧设置有激光器、照相机，所述激光轮廓仪安装在线性定位系统上，所述激光轮廓仪和显示器连接。
[0005]一种飞机蒙皮激光褪漆机器人，其具体使用方法为：
[0006]首先，利用激光轮廓结构原位获得待处理表面的3D模型；
[0007]其次，利用激光器根据上述成型的3D模型进行激光除漆；
[0008]同时在激光器进行激光除漆过程中集成光谱结构、温度监控结构、实时光束质量监控结构共同进行作用，上述设备对激光除漆过程进行监控，确保除漆的正常运行。
[0009]所述集成光谱仪，是在激光加工系统中集成光谱仪来监测除漆过程中的光谱发射情况，为了获得更快的监视响应，可以使用集成发射光谱的光电二极管。后续可通过分析发射光谱的总强度和所选谱线的发射强度，来评估在漆层表面或漆层以外进行激光除漆时发射光谱的变化，从而把握除漆进程，降低基底受损的风险。
[0010]所述温度监控结构为实时温度监控装置，高能量的激光随时会造成飞机表面的温度急剧升高，故需对加工表面进行实时温度监测，防止事故的发生。该功能可通过在激光加工系统内集成红外热成像仪来实现。
[0011]所述实时光束质量监控结构为实时光束质量监控仪，在激光器内部，可将激光束进行分束监控，以获取其轮廓和能量的变化情况。如图3所示，激光光束经过第1个分光镜后，一束被透过率为10％的衰减片衰减后进入光束质量分析仪(用于获取光束轮廓)，另一束经再次分光后辐射在样品表面上，同时经衰减后采用Ophir公司的PE25能量计监测激光能量(用于获取脉冲激光能量)，在激光除漆的过程中，通过计算机对以上两个信号进行实时监测，以适时调整除漆参数的设置。
[0012]所述激光器为输出功率为20kW的CO2激光器。
[0013]所述激光器内部设置有内置的闭环颜色识别和控制系统。
[0014]所述激光器为激光脉冲激光器。
[0015]本专利技术的有益效果为：本专利技术对现有技术金进行改进，解决了传除漆方法不易到达的部位的情况，本专利技术配备一台输出功率为20kW的CO2激光器,能够清除各种颜色的漆层,还有一个内置的闭环颜色识别和控制系统,能精确地剥离金属和复合材料表面,同时实现选择性剥离漆层。激光脉冲通过光纤传输，进行远距离自动化操作，从而实现待除漆部位的准确定位，工艺参数的精确控制及漆层的定量去除，在一些危险场所中还可以确保操作人员的安全；针对，自动化激光除漆工艺则能轻松解决这一难题，同时将操作人员从繁琐复杂的重复性工作中解放出来，降低人员失误导致除漆质量下降的可能性。既可应用于飞机金属蒙皮表面的漆层，也可用于复合材料部件；同时，激光除漆对于待处理表面的形状也没有特殊要求，通过选取合适的工艺参数，可以实现复杂形状表面的除漆工作并达到很高的清洁度。
附图说明
[0016]图1为本专利技术激光轮廓结构扫描时结构示意图；
[0017]图2为专利技术实施例2待处理表面的三维模型图；
[0018]图3为本专利技术激光系统原理示意图。
具体实施方式
[0019]实施例1
[0020]本专利技术提供一种飞机蒙皮激光褪漆机器人，其特征在于包括本体、移动轮、操作平台、激光轮廓结构、集成光谱结构、温度监控结构、实时光束质量监控结构，所述本体下侧安装有移动轮，所述本体上侧设置有操作平台，所述操作平台上侧分别安装有激光轮廓结构、集成光谱结构、温度监控结构、实时光束质量监控结构。
[0021]激光轮廓结构为激光轮廓仪，所述激光轮廓仪上侧设置有激光器、照相机，所述激光轮廓仪安装在线性定位系统上，所述激光轮廓仪和显示器连接。
[0022]一种飞机蒙皮激光褪漆机器人，其具体使用方法为：
[0023]首先，利用激光轮廓结构原位获得待处理表面的3D模型；具体为激光轮廓仪控制激光器发射激光，激光线穿过分束器、镜片打在需要检测样品上，激光线在需要检测样品表面形成漫反射，反射光透过高质量光学系统，被投射到硅基板上，探测器对其进行探测并将探测到的数据传送给计算机，计算机通过成像获得待处理表面的3D模型；
[0024]其次，利用激光器根据上述成型的3D模型进行激光除漆；
[0025]同时在激光器进行激光除漆过程中集成光谱结构、温度监控结构、实时光束质量监控结构共同进行作用，上述设备对激光除漆过程进行监控，确保除漆的正常运行；具体可以说为集成光谱仪将在激光加工系统中集成光谱仪来监测除漆过程中的激光管束进行分析，分析出光谱发射情况，并将其传送给计算力，为了获得更快的监视响应，可以使用集成发射光谱的光电二极管。后续可通过分析发射光谱的总强度和所选谱线的发射强度，来评估在漆层表面或漆层以外进行激光除漆时发射光谱的变化，从而把握除漆进程，降低基底受损的风险。
[0026]所述温度监控结构为实时温度监控装置，高能量的激光随时会造成飞机表面的温
度急剧升高，故需对加工表面进行实时温度监测，防止事故的发生。该功能可通过在激光加工系统内集成红外热成像仪来实现。
[0027]分束器和实时光束质量监控结构连接，实时光束质量监控结构为实时光束质量监控仪，在激光器内部，可将激光束进行分束监控，以获取其轮廓和能量的变化情况。如图3所示，激光光束经过第1个分光镜后，一束被透过率为10％的衰减片衰减后进入光束质量分析仪(用于获取光束轮廓)，另一束经再次分光后辐射在样品表面上，同时经衰减后采用Ophir公司的PE25能量计监测激光能量(用于获取脉冲激光能量)，在激光除漆的过程中，通过计算机对以上两个信号进行实时监测，以适时调整除漆参数的设置。
[0028]所述激光器为输出功率为20kW的CO2激光器。
[0029]所述激光器内部设置有内置的闭环颜色识别和控制系统。
[0030]所述激光器为激光脉冲激光器。
[0031]本专利技术运行原理为：
[0032]实施例2
[0033]当所要修整的飞机蒙皮表面较为平坦时，激光是从固定位置照射的，此时激光系统的配置并不复杂。但是，真实飞机的表面大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞机蒙皮激光褪漆机器人，其特征在于包括本体、移动轮、操作平台、激光轮廓结构、集成光谱结构、温度监控结构、实时光束质量监控结构，所述本体下侧安装有移动轮，所述本体上侧设置有操作平台，所述操作平台上侧分别安装有激光轮廓结构、集成光谱结构、温度监控结构、实时光束质量监控结构。激光轮廓结构为激光轮廓仪，所述激光轮廓仪上侧设置有激光器、照相机，所述激光轮廓仪安装在线性定位系统上，所述激光轮廓仪和显示器连接。2.按照权利要求1所述的一种飞机蒙皮激光褪漆机器人，其特征在于所述激光器为输出功率为20kW的CO2激光器。3.按照权利要求1所述的一种飞机蒙皮激光褪漆机器人，其特征在于所述激光器内部设置有内置的闭环颜色识别和控制系统。4.按照权利要求1所述的一种飞机蒙皮激光褪漆机器人，其特征在于所述激光器为激光脉冲激光器。5.按照权利要求1所述的一种飞机蒙皮激光褪漆机器人，其特征在于其具体使用方法为：首先，利用激光轮廓结构原位获得待处理表面的3D模型；其次，利用激光器根据上述成型的3D模型进行激光除漆；同时在激...

【专利技术属性】
技术研发人员：田伟，
申请(专利权)人：固特威天津航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：