[實用新型]一種復合材料表面涂層激光清洗裝置

有效

• 申請號: 201720254989.8
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN206661840U
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 張偉;譚志軍
• 申請（專利權）人: 融之航信息科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: B08B7/00
• 分類號: B08B7/00;B08B13/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司32102
• 代理人: 姚姣陽

技術領域

本實用新型屬于材料修復技術領域，具體涉及一種復合材料損傷區域的激光去除裝置。

背景技術

復合材料，特別是碳纖維復合材料，由于具有比強度和比模量高、結構尺寸穩定性好、可設計性強、抗疲勞性能優以及耐腐蝕等優點，在工業領域得到了廣泛的應用。

據申請人了解，傳統復合材料表面涂層的清洗方法主要包括化學試劑去除法、手工打磨法和噴砂除漆法。然而化學試劑去除法去除時會造成復合材料基體的破壞；手工打磨法不僅去除效率低、涂層清除不均勻，而且打磨出的粉塵會對環境造成污染并且對其他精密部位造成破壞；噴砂除漆法噴出的顆粒不便回收，且會對環境造成污染。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，復合材料表面涂層的除漆效率低，涂層清除不均勻，并對環境會造成污染。

克服現有技術的缺點，提供一種復合材料表面涂層激光清洗裝置，通過激光對復合材料的表面涂層除漆，并清除回收除漆產生的裂解產物，具有去除效率高、清除效果均勻、避免造成壞境污染的優點。

為了解決以上技術問題，本實用新型提供一種復合材料表面涂層激光清洗裝置，包括控制系統、光束傳輸系統以及設置于機器人的器械臂上的激光器系統，激光掃描儀和圖像采集系統，激光器系統包括激光諧振裝置和激光發射終端，激光諧振裝置產生激光通過光束傳輸系統傳輸至激光發射終端，激光諧振裝置、和機器人均連接控制系統的控制端，控制系統的信號接收端分為兩路，一路連接激光掃描儀接收清洗件掃描信息，另一路與圖像采集系統相連接收實時采集的清洗件圖像信息，激光發射終端的發射口與零件臺相對，零件臺的一側設有感溫系統和冷卻系統。

本實用新型進一步限定的技術方案是：還包括廢棄物處理系統，廢棄物處理系統包括保護罩和除塵模塊，保護罩的一面連接機器人的機械臂，激光器系統，激光掃描儀和圖像采集系統位于保護罩內，保護罩的下端為可調節尺寸的耐高溫石英玻璃臺，其上端為耐高溫塑料膜。

作為本發明的進一步改進，進一步的，激光掃描儀包括三維掃描系統、激光非接觸式測量頭和對準裝置，三維掃描系統為掃描振鏡，掃描振鏡由發射鏡、偏折鏡、接收鏡以及濾鏡組成，激光非接觸式測量頭與激光器系統一體，產生的激光束經由對準裝置通過發射鏡和偏折鏡照射到清洗件，再經過清洗件表面漫反射后通過接收鏡和濾鏡形成圖像信息傳送到控制器。

作為本發明的進一步改進，進一步的，感溫系統為紅外測溫傳感器，冷卻系統為氣體送風裝置，氣體送風裝置的吹風口位于清洗件清洗面的背面。

作為本發明的進一步改進，進一步的，激光器系統的輸出功率為5W-2000W。

作為本發明的進一步改進，進一步的，光束傳輸系統為傳能光纖，光束傳輸系統將激光通過光纖耦合聚集后導入傳能光纖內傳輸至所述激光發射終端。

作為本發明的進一步改進，進一步的，機器人為六軸機器人。

作為本發明的進一步改進，進一步的，零件臺為可旋轉式，其下端具有可與之形成移動副的軌道。

本實用新型的有益效果是：

1）該裝置可掃描復雜復合材料表面涂層形貌并將信息傳輸至控制系統進行建模分析，而后控制攜帶激光系統的自動化機械手對復合材料零件進行激光除漆，實現復合材料表面涂層的全自動化高效清潔清除功能。

2）激光除漆是利用激光的振動效應和燒蝕效應移除復合材料表面待清除涂層部位，具有清除效率高，產生污染物少的優點。

3）整個清除流程在封閉式保護罩內完成，通過除塵系統清除產生的裂解污染產物，避免壞境污染。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意框圖。

圖2為本實用新型的激光掃描儀工作示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述。

請參閱圖1所示，本實施例提供的一種復合材料表面涂層激光清洗裝置，包括控制系統、光束傳輸系統以及設置于機器人的器械臂上的激光器系統，激光掃描儀和圖像采集系統，激光器系統包括激光諧振裝置和激光發射終端，激光諧振裝置產生激光通過光束傳輸系統傳輸至激光發射終端，激光諧振裝置、和機器人均連接控制系統的控制端，控制系統的信號接收端分為兩路，一路連接激光掃描儀接收清洗件掃描信息，另一路與圖像采集系統相連接收實時采集的清洗件圖像信息，激光發射終端的發射口與零件臺相對，零件臺的一側設有感溫系統和冷卻系統。

以下將對上述裝置中的各系統的組成及運行方式等進行詳細說明。