[發(fā)明專利]一種用于環(huán)形構(gòu)件表面處理的激光清洗設(shè)備

有效

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• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN111054702B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯振興;王軍龍;李本海;李廣;李凱;張路;吳鑫平
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航天控制儀器研究所
• 主分類號: B08B7/00
• 分類號: B08B7/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 徐曉艷

1.一種用于環(huán)形構(gòu)件表面處理的激光清洗設(shè)備，其特征在于包括柔性裝夾轉(zhuǎn)盤(1)、外側(cè)清洗機(jī)械臂(2)、內(nèi)側(cè)清洗機(jī)械臂(3)、外表面激光清洗頭(4)、內(nèi)表面激光清洗頭(5)；

所述柔性裝夾轉(zhuǎn)盤(1)用于對不同直徑環(huán)形構(gòu)件(6)進(jìn)行柔性裝夾，固定環(huán)形構(gòu)件(6)；

所述外側(cè)清洗機(jī)械臂(2)執(zhí)行末端搭載外表面激光清洗頭(4)；

所述內(nèi)側(cè)清洗機(jī)械臂(3)執(zhí)行末端搭載內(nèi)表面激光清洗頭(5)；

所述外側(cè)清洗機(jī)械臂(2)、內(nèi)側(cè)清洗機(jī)械臂(3)、柔性裝夾轉(zhuǎn)盤(1)三者聯(lián)動，外表面激光清洗頭(4)和內(nèi)表面激光清洗頭(5)開啟激光，可實(shí)現(xiàn)環(huán)形構(gòu)件(6)內(nèi)、外表面的自動化清洗；

所述外表面激光清洗頭(4)包括第一振鏡鏡頭(42)、第一上位測距儀(43)、第一下位測距儀(44)、第一CCD相機(jī)(45)；

第一上位測距儀(43)、第一振鏡鏡頭(42)、第一下位測距儀(44)沿豎直方向依次布置，第一上位測距儀(43)與第一振鏡鏡頭(42)間距等于第一振鏡鏡頭(42)與第一下位測距儀(44)間距；

第一CCD相機(jī)(45)、第一振鏡鏡頭(42)水平直方向依次布置，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測外表面激光清洗頭(4)的工作狀態(tài)；

環(huán)形構(gòu)件(6)表面上存在倒角面(61)非豎直面，第一上位測距儀(43)測距數(shù)值d1和第一下位測距儀(44)測距數(shù)值d2反饋給外側(cè)清洗機(jī)械臂本體，外側(cè)清洗機(jī)械臂本體驅(qū)動執(zhí)行末端調(diào)整姿態(tài)進(jìn)行補(bǔ)償，使得d1＝d2，確保加工激光完全作用于倒角面(61)上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于環(huán)形構(gòu)件表面處理的激光清洗設(shè)備，其特征在于所述柔性裝夾轉(zhuǎn)盤(1)包括轉(zhuǎn)盤基座(11)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動伺服電機(jī)(12)、回轉(zhuǎn)減速機(jī)(13)、托盤(14)、N套夾持組件，N≥3；

轉(zhuǎn)盤基座(11)安裝在地面上，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動伺服電機(jī)(12)驅(qū)動回轉(zhuǎn)減速機(jī)(13)帶動托盤(14)整周旋轉(zhuǎn)，N套夾持組件位于托盤(14)上，均布在環(huán)形構(gòu)件周邊，共同夾持環(huán)形構(gòu)件。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于環(huán)形構(gòu)件表面處理的激光清洗設(shè)備，其特征在于所述夾持組件包括直線模組(15)、卡爪(17)、驅(qū)動電機(jī)(16)、支撐臺(18)；支撐臺(18)包括第一支撐臺(18-1)和第二支撐臺(18-2)；

第一支撐臺(18-1)與第二支撐臺(18-2)平行固定在托盤(14)上，中間形成凹槽，直線模組(15)位于凹槽內(nèi)，卡爪(17)下端中部固定安裝在直線模組(15)的動子上，驅(qū)動電機(jī)(16)安裝在4個(gè)直線模組(15)驅(qū)動末端，驅(qū)動卡爪(17)進(jìn)行直線運(yùn)動。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于環(huán)形構(gòu)件表面處理的激光清洗設(shè)備，其特征在于：所述環(huán)形構(gòu)件(6)安放在卡爪的上表面(171)，所述卡爪的上表面(171)設(shè)有一個(gè)凸臺(173)，與環(huán)形構(gòu)件(6)接觸，用于抵住環(huán)形構(gòu)件(6)立面，卡爪兩側(cè)的下表面(172)可在支撐臺(18)上表面滑動。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于環(huán)形構(gòu)件表面處理的激光清洗設(shè)備，其特征在于卡爪的上表面(171)、卡爪的下表面(172)、支撐臺(18)的上表面、卡爪的凸臺(173)均采用聚四氟乙烯材料制成，摩擦系數(shù)為0.02～0.04。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于環(huán)形構(gòu)件表面處理的激光清洗設(shè)備，其特征在于外側(cè)清洗機(jī)械臂(2)通過外側(cè)清洗機(jī)械臂底座(21)安裝在地面上，外表面激光清洗頭(4)通過第一轉(zhuǎn)接法蘭(41)安裝在外側(cè)清洗機(jī)械臂本體(22)執(zhí)行末端，實(shí)現(xiàn)6自由度的運(yùn)動。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于環(huán)形構(gòu)件表面處理的激光清洗設(shè)備，其特征在于：內(nèi)側(cè)清洗機(jī)械臂(3)通過內(nèi)側(cè)清洗機(jī)械臂底座(31)安裝在地面上，內(nèi)表面激光清洗頭(5)通過第二轉(zhuǎn)接法蘭(51)安裝在內(nèi)側(cè)清洗機(jī)械臂本體(32)執(zhí)行末端，負(fù)責(zé)對環(huán)形構(gòu)件(6)內(nèi)表面的激光清洗，可實(shí)現(xiàn)6自由度的運(yùn)動。