[發(fā)明專利]一種在線激光除銹清洗裝置及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911196034.1
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN110813934A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐海亮;丁軍;張?jiān)鋈?/a>;穆樹亮
• 申請（專利權(quán)）人: 北京京誠之星科技開發(fā)有限公司;中冶京誠工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: B08B7/00
• 分類號: B08B7/00;B08B13/00;B23K26/36;B23K26/70;B23K26/08
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 臧微微;趙燕力

本發(fā)明提供了一種在線激光除銹清洗裝置及系統(tǒng)，其包括：盤體，盤體內(nèi)沿軸向設(shè)有供移動的鋼管穿過的穿孔，盤體具有一安裝端面；多個(gè)激光器，能沿盤體的徑向移動地安裝在安裝端面上，多個(gè)激光器沿盤體的圓周方向間隔排列，各激光器的激光發(fā)射端朝向鋼管，并能向鋼管的外壁上發(fā)射用于除銹的激光束，激光器通過沿盤體的徑向移動調(diào)節(jié)激光束的工作距離。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)對不同外徑的鋼管的激光除銹清洗，無需人工手持激光器，降低工人的勞動強(qiáng)度，除銹質(zhì)量穩(wěn)定性好，無需人工調(diào)校，提高生產(chǎn)效率，降低經(jīng)濟(jì)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光清洗技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種在線激光除銹清洗裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，人們越來越關(guān)注生活質(zhì)量，環(huán)境保護(hù)意識也越來越強(qiáng)。傳統(tǒng)的清洗方式，如機(jī)械清洗法、化學(xué)清洗法和超聲波清洗法，已經(jīng)不能滿足人們的需求，人們開始追求既不危害健康，又不污染環(huán)境的新清潔方法，于是，激光清洗機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。

所謂激光清洗技術(shù)是指利用高能激光束照射工件表面，使表面的污物、銹斑或涂層發(fā)生瞬間蒸發(fā)或剝離，高速有效地清除清潔對象表面的附著物或涂層，從而達(dá)到潔凈的工藝過程。激光清洗是一種新型高效的環(huán)保清洗技術(shù)，是基于激光與物質(zhì)相互作用效應(yīng)的一項(xiàng)新技術(shù)。與傳統(tǒng)的機(jī)械清洗法、化學(xué)清洗法和超聲波清洗法(濕清洗工藝)不同，它不需要任何破壞臭氧層的CFC類有機(jī)溶劑，無污染，無噪聲，對人體和環(huán)境無害，是一種“綠色”清洗技術(shù)，在眾多領(lǐng)域中逐步取代傳統(tǒng)清洗工藝。

激光除銹的原理，簡單來說，就是利用Nd:YAG固體激光器產(chǎn)生的專門用于清洗的波長1064nm的激光，所產(chǎn)生的高頻率震動(每秒鐘可達(dá)到1000次的震動)，把銹層震碎；利用激光所產(chǎn)生的瞬間高溫使銹層剝離基材表面，從而達(dá)到除銹的目的。激光清洗不會損傷基材表面，甚至也不會改變基材的物理特征，做到真正的不傷基材。激光除銹用的都是有一定峰值功率和單脈沖能量的激光，激光與工作表面接觸時(shí)可以想象為用小的能量球依次去打，銹會吸收能量，由于作用時(shí)間短，表面的銹吸收能量瞬間汽化，又不能向下導(dǎo)熱，就會造成表面銹跡瞬間消失而不損壞工件的效果，把激光用鏡子變成線激光，處理速度比較快。

目前常采用的是手持式激光清洗系統(tǒng)，即手持激光槍，可廣泛應(yīng)用于非標(biāo)不規(guī)則的除漆除銹去污去氧化皮等。激光掃描頭的運(yùn)動軌跡是由人手控制，其優(yōu)點(diǎn)是操作靈活方便，可移動式作業(yè)。其缺點(diǎn)是精確度較差，一致性較差，勞動強(qiáng)度大，很難批量化作業(yè)，除銹質(zhì)量穩(wěn)定性難以保證。

目前也有半自動化或全自動化激光清洗系統(tǒng)，激光掃描頭的運(yùn)動軌跡是由機(jī)械手/機(jī)床控制，前者利用類似于加工中心平臺，將掃描頭安裝在被伺服馬達(dá)驅(qū)動的主軸上，實(shí)現(xiàn)半自動的清洗，保持清洗距離；后者將光掃描頭安裝在運(yùn)動機(jī)械裝置上(如機(jī)器人、機(jī)械手等)，由機(jī)械裝置自動完成預(yù)設(shè)的運(yùn)動軌跡。半自動化或全自動化激光清洗系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是精度高，可大批量作業(yè)，對操作人員的技術(shù)要求和勞動強(qiáng)度不高。但由于被清洗的工件不動，需要半自動化或全自動化激光清洗系統(tǒng)運(yùn)動，但半自動化或全自動化激光清洗系統(tǒng)很難完成不規(guī)則軌跡的運(yùn)動，機(jī)器人實(shí)現(xiàn)起來也得經(jīng)過較長時(shí)間的調(diào)校，對于鋼管等長材類的工件除銹并不經(jīng)濟(jì)，運(yùn)行重復(fù)精度也不好保證。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種在線激光除銹清洗裝置及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有手持式激光清洗系統(tǒng)存在的勞動強(qiáng)度大、除銹質(zhì)量穩(wěn)定性難以保證的問題，以及現(xiàn)有半自動化或全自動化激光清洗系統(tǒng)存在的需要經(jīng)過較長時(shí)間的調(diào)校、經(jīng)濟(jì)成本高的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種在線激光除銹清洗裝置，用于對鋼管除銹，其包括：盤體，所述盤體內(nèi)沿軸向設(shè)有供移動的鋼管穿過的穿孔，所述盤體具有一安裝端面；多個(gè)激光器，能沿所述盤體的徑向移動地安裝在所述安裝端面上，多個(gè)所述激光器沿所述盤體的圓周方向間隔排列，各所述激光器的激光發(fā)射端朝向所述鋼管，并能向所述鋼管的外壁上發(fā)射用于除銹的激光束，所述激光器通過沿所述盤體的徑向移動調(diào)節(jié)所述激光束的工作距離。