[發明專利]一種用于環形構件表面處理的激光清洗設備

有效

• 申請號: 201911358959.1
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN111054702B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 侯振興;王軍龍;李本海;李廣;李凱;張路;吳鑫平
• 申請（專利權）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

本發明涉及一種用于環形構件表面處理的激光清洗設備，該設備包括柔性裝夾轉盤、外側清洗機械臂、內側清洗機械臂、外表面激光清洗頭、內表面激光清洗頭。柔性裝夾轉盤可對不同直徑環形構件進行柔性裝夾，外側清洗機械臂執行末端搭載外表面激光清洗頭，內側清洗機械臂執行末端搭載內表面激光清洗頭。外側清洗機械臂、內側清洗機械臂、柔性裝夾轉盤三者聯動，外表面激光清洗頭和內表面激光清洗頭開啟激光，可實現環形構件內、外表面的自動清洗。本發明采用激光清洗的方式，可實現環形構件內、外表面的高效自動化處理，可避免手工操作，提升清洗效率、提高表面處理質量一致性，避免環境污染和人身健康傷害。

技術領域

本發明屬于激光加工技術領域，具體涉及一種用于環形構件表面處理的激光清洗設備。

背景技術

環形構件廣泛應用于航空、航天等領域，為保證工程安全性和可靠性。在使用前需要對環形構件表面的機加液、油污等雜質進行去除、清洗等表面處理。目前，環形構件表面處理均采用化學處理方法。即首先用有機溶劑、堿液分別進行清洗，然后采用酸蝕法對進行化學處理，最后用水清洗后進行烘干。清洗過程及酸膏配制、涂抹過程均為手工操作。過程質量控制困難，產品一致性難以保證，且人工操作強度較大生產效率較低。同時化學處理中采用的有機溶劑、酸膏等對環境污染較大，對操作人員也存在較大的職業健康風險。所以迫切需要一種高效且對環境無污染的連接裙表面處理方法。

目前環形構件表面處理處理主要采用酸洗、打磨等人工作業，存在效率低、一致性差、環境污染大等問題。

發明內容

本發明所解決的技術問題是：克服現有技術的上述不足，提供用于環形構件表面處理的激光清洗設備，利用該設備，將激光清洗技術應用到環形構件表面除污、除銹、毛化等工藝中，實現自動化激光清洗。

本發明的技術解決方案是：一種用于環形構件表面處理的激光清洗設備，該設備包括柔性裝夾轉盤、外側清洗機械臂、內側清洗機械臂、外表面激光清洗頭、內表面激光清洗頭；

所述柔性裝夾轉盤用于對不同直徑環形構件進行柔性裝夾，固定環形構件；

所述外側清洗機械臂執行末端搭載外表面激光清洗頭；

所述內側清洗機械臂執行末端搭載內表面激光清洗頭；

所述外側清洗機械臂、內側清洗機械臂、柔性裝夾轉盤三者聯動，外表面激光清洗頭和內表面激光清洗頭開啟激光，可實現環形構件內、外表面的自動化清洗。

所述柔性裝夾轉盤包括轉盤基座、旋轉運動伺服電機、回轉減速機、托盤、N套夾持組件，N≥3；

轉盤基座安裝在地面上，旋轉運動伺服電機驅動回轉減速機帶動托盤整周旋轉，N套夾持組件位于托盤上，均布在環形構件周邊，共同夾持環形構件。

所述夾持組件包括直線模組、卡爪、驅動電機、第一支撐臺和第二支撐臺；

第一支撐臺與第二支撐臺平行固定在托盤上，中間形成凹槽，直線模組位于凹槽內，卡爪下端中部固定安裝在直線模組的動子上，伺服電機安裝在個直線模組驅動末端，驅動卡爪動子進行直線運動。

所述環形構件安放在卡爪的上表面，所述卡爪的上表面設有一個凸臺立面，與環形構件接觸，用于抵住環形構件立面，卡爪兩側的下表面可在支撐臺上表面滑動。

所述卡爪上表面、卡爪下表面、支撐臺上表面、卡爪凸臺均采用聚四氟乙烯材料制成，摩擦系數為0.02～0.04。

所述外側清洗機械臂通過外側清洗機械臂底座安裝在地面上，外表面激光清洗頭通過第一轉接法蘭安裝在外側清洗機械臂本體執行末端，實現6自由度的運動。

所述外表面激光清洗頭包括第一振鏡鏡頭、第一上位測距儀、第一下位測距儀、第一CCD相機；