一种自动清洗墙壁或罐壁的激光清洗系统及清洗方法技术方案

本发明专利技术属于激光微加工技术领域，尤其涉及一种自动清洗墙壁或罐壁的激光清洗系统及清洗方法。激光清洗系统包括：激光清洗作业车，其包括搭载有电机驱动器和伸缩臂的遥控机械车；自动清洗工装，其通过升降定位机构安装在伸缩臂上，自动清洗工装包括两轴位移平台和激光清洗头，激光清洗头通过光纤电缆束与激光器移动车连接，通过吸尘管与除尘过滤移动车连接；防折弯轮盘，其安装在伸缩臂的顶端，用于分别匹配卡接光纤电缆束和吸尘管靠近激光清洗头的部位。本发明专利技术可实现激光清洗设备在较大面积的墙壁或罐壁上自动化清洗，提高清洗效果和效率，降低操作人员的劳动强度，广泛适用于激光清洗各种建筑墙壁、储罐壁以及其他较大面积平面物体的应用领域。面物体的应用领域。面物体的应用领域。

【技术实现步骤摘要】
一种自动清洗墙壁或罐壁的激光清洗系统及清洗方法


[0001]本专利技术属于激光微加工
，尤其涉及一种自动清洗墙壁或罐壁的激光清洗系统及清洗方法。

技术介绍

[0002]激光清洗是近年来新兴的一种清洗方式，激光清洗一般采用激光清洗头产生直线型清洗光束，在清洗大面积的墙壁或罐壁时，采用手持设备或长臂机械手夹持设备清洗均存在一定的问题。
[0003]举例来说：操作者需要将清洗头对准清洗工件，在一个比较准确的焦距和焦深内，将直线型清洗光束扫过清洗表面，即可完成清洗，当清洗光束不在焦距内或者移动过快、过慢以及抖动时，会出现清洗的遗漏或过热损伤现象。在清洗较大面积的墙壁或罐壁时，若采用手持设备进行操作，其工作量非常巨大，而且手持设备存在稳定性差、抖动和对焦偏差等问题，若采用机械手进行操作，对于特大面积的墙壁或罐壁，设备成本造价将非常高昂，同时长臂机械手的机械精度、占地面积、安装难度也都会影响整体工作效率和最终清洗效果。

技术实现思路

[0004]本专利技术为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种简单可行的激光自动清洗墙壁或罐壁的系统，实现激光清洗设备在较大面积的墙壁或罐壁上自动化清洗，从而提高清洗效果和效率，降低操作人员的劳动强度，改善操作人员的作业环境，尤其是可以让操作人员远离有毒有害、放射性、腐蚀性等高污染环境。本专利技术广泛适用于激光清洗各种建筑墙壁、储罐壁以及其他较大面积平面物体的应用领域，对于激光清洗的高效施工具有一定的实际意义。
[0005]本专利技术为解决这一问题所采取的技术方案是：
[0006]一种自动清洗墙壁或罐壁的激光清洗系统，包括：激光清洗作业车，其包括搭载有电机驱动器和伸缩臂的遥控机械车；自动清洗工装，其通过升降定位机构安装在伸缩臂上，所述自动清洗工装包括两轴位移平台和激光清洗头，所述激光清洗头通过光纤电缆束与激光器移动车连接，所述激光清洗头通过吸尘管与除尘过滤移动车连接；防折弯轮盘，其安装在伸缩臂的顶端，用于分别匹配卡接光纤电缆束和吸尘管靠近激光清洗头的部位。
[0007]优选的，所述升降定位机构包括：
[0008]滑块，其滑动安装在伸缩臂上，并通过牵引结构控制在缩臂上做上下滑动运动；
[0009]伸缩顶杆，其安装在滑块上，所述伸缩顶杆的自由端与两轴位移平台相连，所述伸缩顶杆推动两轴位移平台进行小范围前后移动和角度微调。
[0010]进一步优选的，所述两轴位移平台成十字交叉设置，所述两轴位移平台通过推动机构驱动安装于其上的激光清洗头在自动清洗工装清洗范围的矩形区域内移动，矩形区域面积为0.2平方米～1平方米。
[0011]进一步优选的，所述推动机构包括：
[0012]Y电缸模组，其沿两轴位移平台的Y轴方向延伸，激光清洗头安装在Y电缸模组上并在Y电缸模组的驱动下竖直上下移动，即Y电缸模组用于带动激光清洗头在自动清洗工装范围的矩形区域内沿Y轴方向移动；
[0013]X电缸模组，其数量为两组且上下平行设置，所述X电缸模组沿两轴位移平台的X轴方向延伸，Y电缸模组的上下端分别安装在两个X电缸模组并在X电缸模组的驱动下横向左右移动，即X电缸模组用于带动Y电缸模组在自动清洗工装范围的矩形区域内沿X轴方向移动；
[0014]两轴位移平台通过X电缸模组和Y电缸模组推动激光清洗头在自动清洗工装范围的矩形区域内移动。
[0015]进一步优选的，所述遥控机械车包括车体，所述车体的两侧分别对称设置有稳定支撑架，两个所述稳定支撑架的下方共设置有四个支撑伸缩杆，所述支撑伸缩杆底部设置有支撑脚，所述支撑伸缩杆收缩时，四个支撑脚离开地面一定距离，车体可在自身驱动轮和驱动系统的作用进行移动；当所述支撑伸缩杆伸展时，四个支撑脚支撑到地面上，车体的自身驱动轮离地，车体的位置被四个支撑脚锁定，无法进行移动。
[0016]进一步优选的，所述车体顶部设置有水平调整托板，所述电机驱动器和伸缩臂安装在水平调整托板上，所述遥控机械车在不平整的地面时，所述水平调整托板调整至水平，保持其上搭载的伸缩臂等系统位置。
[0017]进一步优选的，所述光纤电缆束、吸尘管的长度为5米～100米，所述激光器移动车上设有用于缠绕光纤电缆束的光纤电缆束缠绕盘，所述除尘过滤移动车上设有用于缠绕吸尘管的吸尘管缠绕盘。
[0018]进一步优选的，所述防折弯轮盘上设有两道分别用于卡接光纤电缆束和吸尘管的防折弯轮盘槽，所述光纤电缆束、吸尘管在防折弯轮盘上的弯曲半径与防折弯轮盘的半径一致。
[0019]进一步优选的，所述伸缩臂的收缩和伸展的长度为1米～20米。
[0020]进一步优选的，所述的激光清洗头包括夹紧光纤电缆束的夹块，安装夹块的套筒，连接固定光纤的光纤座，整形激光的准直器，转接准直器的连接座，安装转接准直器和连接座的振镜座，安装在振镜座上与准直器光轴垂直分布的镜头座，安装在镜头座上的平面场镜，设置在平面场镜外侧的保护镜环，嵌入保护镜环的保护镜片，覆盖在保护镜表面，内部具有吹扫气孔的保护镜罩，安装在保护镜罩上连接压缩空气管的吹扫接头，在各组件间器密封作用的o型圈，安装在振镜座上与光纤电缆束电信号连接的振镜，安装在振镜座上保护振镜的保护壳
[0021]本专利技术的第二个专利技术目的在于：还提供了一种应用实施例中激光清洗系统的激光自动清洗墙壁或罐壁的方法，该方法包括以下步骤：
[0022]步骤一：开始
[0023]利用一个尺寸较小的两轴位移工装搭载激光清洗头，两轴位移工装安装在伸缩臂上，将伸缩臂升至最高，伸缩臂架设在遥控机械车上，驱动遥控机械车贴近墙壁或罐壁，并停至需要清洗区域的一端，使得两轴位移工装被安排到墙壁或罐壁清洗的起始位置上，打开除尘过滤移动车，保证清洗掉的烟尘通过安装在激光清洗头上的吸尘管，输送至除尘过滤移动车，即可开始；
[0024]步骤二：清洗小面积的矩形区域
[0025]激光器移动车给出脉冲激光，通过光纤电缆束中的光纤传到至激光清洗头，同时激光器移动车给出控制命令，通过光纤电缆束中的电缆控制激光清洗头清洗并通过两轴位移工装驱动激光清洗头移动，两轴位移工装通过推动机构驱动激光清洗头，按照设定好的程序，沿梳形或蛇形轨迹清洗出一个小面积的矩形区域，完成后激光器移动车停止激光，两轴位移工装复位；
[0026]步骤三：移动两轴位移工装到下一清洗区域
[0027]伸缩臂降低，水平或垂直移动两轴位移工装到下一清洗区域，上一清洗区域和下一清洗区域相邻并在边缘处少量重叠，保证清洗没有遗漏的区域；
[0028]步骤四：拼接所有的清洗区域连成一片
[0029]重复步骤二和步骤三，当伸缩臂降低至最底端后，水平移动遥控机械车同时将伸缩臂升高至顶端，同样保证清洗区域相邻并在边缘处少量重叠，重复上述步骤，使将所有清洗的小面积矩形区域连成一片；
[0030]步骤五：结束
[0031]完成整面墙壁或管壁的清洗后，即结束。
[0032]进一步优选的，所述两轴位移工装每一个轴均平行于墙壁或罐壁。以上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动清洗墙壁或罐壁的激光清洗系统，其特征在于：包括：激光清洗作业车(1)，其包括搭载有电机驱动器(12)和伸缩臂(13)的遥控机械车(11)；自动清洗工装(14)，其通过升降定位机构安装在伸缩臂(13)上，所述自动清洗工装(14)包括两轴位移平台(141)和激光清洗头(6)，所述激光清洗头(6)通过光纤电缆束(4)与激光器移动车(2)连接，所述激光清洗头(6)通过吸尘管(5)与除尘过滤移动车(3)连接；防折弯轮盘(15)，其安装在伸缩臂(13)的顶端，用于分别匹配卡接光纤电缆束(4)和吸尘管(5)靠近激光清洗头(6)的部位。2.根据权利要求1所述一种自动清洗墙壁或罐壁的激光清洗系统，其特征在于：所述升降定位机构包括：滑块(145)，其滑动安装在伸缩臂(13)上，并通过牵引结构控制在伸缩臂(13)上做上下滑动运动；伸缩顶杆(144)，其数量为两组，安装在滑块(145)上，所述伸缩顶杆(144)的自由端与两轴位移平台(141)相连，所述伸缩顶杆(144)推动两轴位移平台(141)进行小范围前后移动和角度微调。3.根据权利要求2所述一种自动清洗墙壁或罐壁的激光清洗系统，其特征在于：所述两轴位移平台(141)成十字交叉设置，所述两轴位移平台(141)通过推动机构驱动激光清洗头(6)在自动清洗工装(14)清洗范围的矩形区域内移动，矩形区域面积为0.2平方米～1平方米。4.根据权利要求3所述一种自动清洗墙壁或罐壁的激光清洗系统，其特征在于：所述推动机构包括：Y电缸模组(143)，其沿两轴位移平台(141)的Y轴方向延伸，用于带动激光清洗头(6)在自动清洗工装(14)范围的矩形区域内沿Y轴方向移动；X电缸模组(142)，其沿两轴位移平台(141)的X轴方向延伸，所述X电缸模组(142)数量为两组且上下平行设置，用于带动Y电缸模组(143)在自动清洗工装(14)范围的矩形区域内沿X轴方向移动。5.根据权利要求1所述一种自动清洗墙壁或罐壁的激光清洗系统，其特征在于：所述遥控机械车(11)包括车体(111)，所述车体(111)的两侧分别对称设置有稳定支撑架(112)，两个所述稳定支撑架(112)的下方共设置有四个支撑伸缩杆(113)，所述支撑伸缩杆(113)底部设置有支撑脚(114)，所述支撑伸缩杆(113)收缩时，四个支撑脚(114)离开地面一定距离，所述支撑伸缩杆(113)伸展时，四个支撑脚(114)支撑到地面上。6.根据权利要求5所述一种自动清洗墙壁或罐壁的激光清洗系统，其特征在于：所述车体(111)顶部设置有水平调整托板(115)，所述电机驱动器(12)和伸缩臂(13)安装在水平调整托板(115)上。7.根据权利要求1所述一种自动清洗墙壁或罐壁的激光清洗系统，其特征在于：所述光纤电缆束(4)、吸尘管(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁涛，王峻松，张淑贞，
申请(专利权)人：核工业理化工程研究院，
类型：发明
国别省市：