[發明專利]一種在線激光除銹清洗裝置及系統

在審

• 申請號: 201911196034.1
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN110813934A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 徐海亮;丁軍;張增全;穆樹亮
• 申請（專利權）人: 北京京誠之星科技開發有限公司;中冶京誠工程技術有限公司
• 主分類號: B08B7/00
• 分類號: B08B7/00;B08B13/00;B23K26/36;B23K26/70;B23K26/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 臧微微;趙燕力

本發明提供了一種在線激光除銹清洗裝置及系統，其包括：盤體，盤體內沿軸向設有供移動的鋼管穿過的穿孔，盤體具有一安裝端面；多個激光器，能沿盤體的徑向移動地安裝在安裝端面上，多個激光器沿盤體的圓周方向間隔排列，各激光器的激光發射端朝向鋼管，并能向鋼管的外壁上發射用于除銹的激光束，激光器通過沿盤體的徑向移動調節激光束的工作距離。本發明能實現對不同外徑的鋼管的激光除銹清洗，無需人工手持激光器，降低工人的勞動強度，除銹質量穩定性好，無需人工調校，提高生產效率，降低經濟成本。

技術領域

本發明涉及激光清洗技術領域，尤其是一種在線激光除銹清洗裝置及系統。

背景技術

隨著科技的發展，人們越來越關注生活質量，環境保護意識也越來越強。傳統的清洗方式，如機械清洗法、化學清洗法和超聲波清洗法，已經不能滿足人們的需求，人們開始追求既不危害健康，又不污染環境的新清潔方法，于是，激光清洗機應運而生。

所謂激光清洗技術是指利用高能激光束照射工件表面，使表面的污物、銹斑或涂層發生瞬間蒸發或剝離，高速有效地清除清潔對象表面的附著物或涂層，從而達到潔凈的工藝過程。激光清洗是一種新型高效的環保清洗技術，是基于激光與物質相互作用效應的一項新技術。與傳統的機械清洗法、化學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類有機溶劑，無污染，無噪聲，對人體和環境無害，是一種“綠色”清洗技術，在眾多領域中逐步取代傳統清洗工藝。

激光除銹的原理，簡單來說，就是利用Nd:YAG固體激光器產生的專門用于清洗的波長1064nm的激光，所產生的高頻率震動(每秒鐘可達到1000次的震動)，把銹層震碎；利用激光所產生的瞬間高溫使銹層剝離基材表面，從而達到除銹的目的。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，由于作用時間短，表面的銹吸收能量瞬間汽化，又不能向下導熱，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，即手持激光槍，可廣泛應用于非標不規則的除漆除銹去污去氧化皮等。激光掃描頭的運動軌跡是由人手控制，其優點是操作靈活方便，可移動式作業。其缺點是精確度較差，一致性較差，勞動強度大，很難批量化作業，除銹質量穩定性難以保證。

目前也有半自動化或全自動化激光清洗系統，激光掃描頭的運動軌跡是由機械手/機床控制，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驅動的主軸上，實現半自動的清洗，保持清洗距離；后者將光掃描頭安裝在運動機械裝置上(如機器人、機械手等)，由機械裝置自動完成預設的運動軌跡。半自動化或全自動化激光清洗系統的優點是精度高，可大批量作業，對操作人員的技術要求和勞動強度不高。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運動，但半自動化或全自動化激光清洗系統很難完成不規則軌跡的運動，機器人實現起來也得經過較長時間的調校，對于鋼管等長材類的工件除銹并不經濟，運行重復精度也不好保證。

發明內容

本發明的目的是提供一種在線激光除銹清洗裝置及系統，以解決現有手持式激光清洗系統存在的勞動強度大、除銹質量穩定性難以保證的問題，以及現有半自動化或全自動化激光清洗系統存在的需要經過較長時間的調校、經濟成本高的問題。

為達到上述目的，本發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，所述盤體內沿軸向設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射端朝向所述鋼管，并能向所述鋼管的外壁上發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節所述激光束的工作距離。