一种工件表面激光处理设备的制作方法

1.本发明涉及激光加工控制领域，具体涉及一种工件表面激光处理设备。


背景技术：

2.激光表面处理是一种通过对工件表面进行设计和激光改进处理，从而改善其表面性能的方法。它是利用激光束快速、局部地加热工件，实现局部急热或急冷，可在大气、真空等环境中进行处理，通过改变激光参数，可解决不同的表面处理工艺问题，例如打磨、抛光、除锈、除油等。工件变形极小，是一种非接触式处理方法，为了保证工件表面喷漆均匀度和附着度，工件在喷涂之前需要先经激光表面处理设备进行预处理。
3.在申请号201810575717.7公开的工件喷涂前激光表面处理设备，为了保证工件加工品质，在激光加工后通过清洗、喷淋和烘干区，从而避免了在后续移动过程中发生加工面氧化，从而降低加工效果的情况；然而在增设可清洗、喷淋和烘干区后造成了整体设备的长度较长，在加工车间内占用空间较大，从而限制了生产线的布置数量，增加了设备成本，并且该构件通过各个加工区段的时间也较长，限制了加工效率，降低了经济效益。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供一种工件表面激光处理设备，该工件表面激光处理设备通过结构设计将激光处理、清洗、喷淋以及烘干处理区段进行合理整合。
5.通过上述技术方案：使得本发明提出的工件表面激光处理设备整体体积更小，结构紧凑，大大增加了可布置数量，增加经济效益，并且加快处理效率，适用性更强。
6.一种工件表面激光处理设备，包括处理箱、设置处理箱上的中控箱、穿过处理箱内部且用于挂持工件的电动吊轨以及与处理箱连通的回收罐和加药箱，所述处理箱侧壁处开设有与内腔连通的缺口，所述缺口处通过支撑管转动安装有轮状设备安置座，且缺口边沿与设备安置座外壁紧贴；所述处理箱上设置有用于驱动设备安置座偏转的驱动机构，所述设备安置座上设置有与中控箱电性连接用于触发控制驱动机构停转的定位组件；所述设备安置座包括轮状件以及等角度开设于轮状件圆周面的激光设备腔、清洗设备腔、喷淋设备腔以及烘干设备腔，所述激光设备腔、清洗设备腔、喷淋设备腔以及烘干设备腔内的电气元件通过支撑管外壁设置的集电环外接电源；所述加药箱包括清洗液储罐、预置液储罐以及增压泵，所述支撑管内部设置有两个分别与清洗液储罐、预置液储罐连通的隔腔，所述支撑管的圆周壁上设置有分别与两隔腔连通的开口，且开口通过弹性复位顶塞封闭，所述清洗设备腔和喷淋设备腔连通内设置有用于开启开口连通喷头组件的电控压头组件。通过轮状件的偏转，依次将激光设备腔、清洗设备腔、喷淋设备腔转动进入处理箱内部，激光设备腔进入处理箱后，通过激光发生器对工件表面进行激光处理，之后通过清洗设备腔和喷淋设备腔转动进入处理箱内，通过电控
压头组件开启开口，将喷头组件与支撑管内隔腔连通，通过喷头组件的扇形喷头对工件加工面进行冲洗，最后通过烘干设备腔进入处理箱内，对工件进行烘干，将激光处理、清洗、喷淋以及烘干区域进行了整合，将原有设备的长度缩短了将近四分之三，大大减小设备体积，降低生产成本，同时增加了生产效益，并且各个处理步骤工件均处于同一个位置，无需到后续加工段，加快加工效率，适用性更强。
7.优选的，所述电控压头组件包括固定设置于清洗液储罐和预置液储罐与支撑管贴近侧壁上的活塞筒、滑动设置于活塞筒内的活塞头以及设置于活塞筒内用于推动活塞头升降的微型推杆；当清洗设备腔或喷淋设备腔刚好转动进入处理箱内部时，此时活塞筒下端与开口对接连通；所述活塞头内侧设置有多条输液流道，所述输液流道的进液口设置于活塞头下端锥面处，且多条输液流道出液口汇集到一条管道且通过接管与喷头组件连通。通过电控压头组件的活塞头挤压开口处的弹性复位顶塞，将设备腔内喷头组件与支撑管内对应的隔腔连通从而进行相应的冲洗或喷淋操作。
8.优选的，所述开口的边沿包裹设置有密封橡胶包边，且开口的大小略小于活塞筒下端端口，所述开口与活塞头下部截面大小一致。保证开口处的密封性，避免支撑管内的溶液通过开口向外泄露。
9.优选的，所述激光设备腔、清洗设备腔、喷淋设备腔以及烘干设备腔内壁上开设有与集电环电刷电性连接的卡口，所述卡口以及活塞筒内侧均卡接有盖板。通过盖板，加强防水密封性，避免的出现电力短路情况。
10.优选的，所述弹性复位顶塞包括通过支架固定安装于支撑管内侧弹簧件以及固定安装于弹簧件端部的封口板，所述封口板以及开口相对面的边沿匹配开设有阶梯槽；当封口板压持于开口内侧时，此时封口板以及开口的阶梯槽底面贴合。通过设置阶梯槽，加强封口板对于开口的封闭性，进一步降低出现泄露的情况。
11.优选的，所述定位组件为等角度固定设置于轮状件圆周面上的多个接触式到位传感器，多个所述接触式到位传感器分别与激光设备腔、清洗设备腔、喷淋设备腔以及烘干设备腔相对应；所述驱动机构包括固定安装于支撑管端部的从动齿轮以及与齿轮件啮合的主动轮以及与主动轮转动连接驱动电机。保证驱动机构带动轮状件转动的过程中，当对应设备腔完全进入处理箱内，且封闭缺口时，驱动机构停止驱动轮状件偏转，保证其定位准确，降低故障率。
12.优选的，所述处理箱的进出口端均设置有封闭门，所述封闭门是由两块与处理箱的进出口端内壁通过扭力弹簧弹性连接的门扇构成；当封闭门关闭时，两块门扇的端部靠拢；所述电动吊轨的轨道件从处理箱顶部通道穿过，所述通道贴近处理箱内腔一侧开设有条缝，所述条缝两侧壁上均设置有条状柔性密封件，且两块柔性密封件相对边沿挤压且挤压部向上隆起。通过门扇和柔性密封件的设置，加强处理箱的封闭性，避免大量空气进入，进一步降低工件表面激光处理后氧化概率。
13.优选的，所述处理箱外侧固定安装有弧形板，所述弧形板的内壁与轮状件圆周面
贴合。通过弧形板对轮状件外侧的设备腔进行封闭，进一步增强处理箱整体封闭效果。
14.优选的，所述回收罐为气液分离器，所述处理箱通过接管与稀有气体储罐连通，且稀有气体储罐通过抽吸泵与气液分离器连通。首先通过向处理箱内输入稀有气体，降低内部氧气浓度，进一步避免工件加工后发生氧化，通过气液分离器回收处理箱内部的稀有气体进行分离回收，降低成本也避免随意排放污染车间空气环境。
15.优选的，所述处理箱的侧壁上固定设置有气体浓度传感器，所述气体浓度传感器的探头插入处理箱内部，且端部距离处理箱内部工件30
‑
50cm；气体浓度传感器：用于检测处理箱内部稀有气体浓度并将电信号传输到中控箱，通过气体浓度传感器实时监测内部稀有气体浓度，在浓度下降到设定阈值后，通过中控箱启动稀有气体储罐向处理箱内进行气体增添，保证内部稀有气体浓度位置在相应水平，从而保证产品质量的稳定性。并且通过保证气体浓度传感器与工件之间的间距，一方面保证工件附近稀有气体浓度检测的精确度，另一方面避免对工件加工过程中对传感器造成伤害。
16.本发明的技术效果和优点：本发明提出的工件表面激光处理设备，1、通过设置轮状设备安置座，在驱动机构的驱动下分别将对应的激光设备腔、清洗设备腔、喷淋设备腔以及烘干设备腔转入处理箱内，通过集电环将各个设备腔的电子器件接电，同时通过设置支撑管隔腔、电控压头组件以及弹性复位顶塞，实现清洗设备腔、喷淋设备腔内喷头组件的喷射对应的清洗液和预置液，将原有设备的长度缩短了将近四分之三，大大减小设备体积，降低生产成本，同时增加了生产效益，并且各个处理步骤工件均处于同一个位置，无需到后续加工段，加快加工效率，适用性更强。
17.2、通过设置封闭门以及条状柔性密封件对电动吊轨与处理箱之间的缝隙进行封堵，降低处理箱的泄露量，避免大量空气涌入，降低稀有气体损耗，节约成本，保证内部稀有气体密度的相对稳定。处理箱外侧固定安装有弧形板，弧形板的内壁与轮状件圆周面贴合，通过弧形板对轮状件外侧的设备腔进行封闭，进一步增强处理箱整体封闭效果。
18.3、通过气液分离器对处理箱流出的气液进行分离完成对于稀有气体的回收，降低成本，通过气体浓度传感器实时监测内部稀有气体浓度，在浓度下降到设定阈值后，通过中控箱启动稀有气体储罐向处理箱内进行气体增添，保证内部稀有气体浓度位置在相应水平，从而保证产品质量的稳定性。并且通过保证气体浓度传感器与工件之间的间距，一方面保证工件附近稀有气体浓度检测的精确度，另一方面避免对工件加工过程中对传感器造成伤害。
附图说明
19.图1为本发明提出的一种工件表面激光处理设备左轴侧视角示意图。
20.图2为本发明提出的一种工件表面激光处理设备右轴侧视角示意图。
21.图3为本发明提出的一种工件表面激光处理设备的设备安置座中清洗设备腔和喷淋设备腔的结构示意图。
22.图4为本发明提出的一种工件表面激光处理设备的设备安置座中激光设备腔和烘干设备腔的结构示意图。
23.图5为本发明提出的一种工件表面激光处理设备中电控压头组件结构示意图。
24.图6为本发明提出的一种工件表面激光处理设备中封闭门和条缝的结构示意图。
25.图7为图6中a处的局部放大图。
26.附图标记说明：1、处理箱；2、设备安置座；210、轮状件；220、激光设备腔；230、清洗设备腔；240、喷淋设备腔；250、烘干设备腔；3、电控压头组件；310、活塞筒；320、活塞头；330、微型推杆；4、定位组件；410、接触式到位传感器；5、加药箱；510、清洗液储罐；520、预置液储罐；530、增压泵；6、弹性复位顶塞；610、弹簧件；620、封口板；7、驱动机构；710、从动齿轮；720、主动轮；730、驱动电机；8、回收罐；9、电动吊轨；10、集电环；11、隔腔；12、开口；13、缺口；14、中控箱；15、喷头组件；16、输液流道；17、支撑管；18、卡口；19、阶梯槽；20、封闭门；21、通道；22、条缝；23、柔性密封件；24、弧形板；25、稀有气体储罐；26、气体浓度传感器。
具体实施方式
27.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
28.实施例1参考图1～图7，在本实施例中提出了一种工件表面激光处理设备，包括处理箱1、设置处理箱1上的中控箱14、穿过处理箱1内部且用于挂持工件的电动吊轨9以及与处理箱1连通的回收罐8和加药箱5，处理箱1侧壁处开设有与内腔连通的缺口13，缺口13处通过支撑管17转动安装有轮状设备安置座2，且缺口13边沿与设备安置座2外壁紧贴；处理箱1上设置有用于驱动设备安置座2偏转的驱动机构7，设备安置座2上设置有与中控箱14电性连接用于触发控制驱动机构7停转的定位组件4；通过驱动机构7带动设备安置座2偏转，通过定位组件4保证其每次偏转设定角度。
29.如图3和图4所示，设备安置座2包括轮状件210以及等角度开设于轮状件210圆周面的激光设备腔220、清洗设备腔230、喷淋设备腔240以及烘干设备腔250，激光设备腔220、清洗设备腔230、喷淋设备腔240以及烘干设备腔250内的电气元件通过支撑管17外壁设置的集电环10外接电源；在激光设备腔220转入处理箱1内时，激光设备腔220朝向处理箱1内工件的壁上设置有激光发射器和以及用于驱动激光发射器在其所在平面呈x轴或y轴方向平移的直线驱动机构7，该直线驱动机构7可以为螺杆机构或其他可实现相同功能的设备；而清洗设备腔230、喷淋设备腔240转入处理箱1后，朝向处理箱1内工件的壁上设置有喷头组件15，由多个等间隔设置的多个喷头单元，该喷头可以为扇形喷头，保证覆盖面积，避免出现喷射死角；该烘干设备腔250的侧壁上设置有紫外线灯，对工件的表面进行高效烘干并且散发热量对各个腔体内壁上的液体水剂进行烘干，避免液体附着造成设备腔内壁腐蚀情况。
30.加药箱5包括清洗液储罐510、预置液储罐520以及增压泵530，加药箱5通过两位三
通阀分别将增压泵530的进液口分别与清洗液储罐510或预置液储罐520连通，从而通过与支撑管17连接一端的三通阀分别与两个隔腔11，从而将预置液或清洗液分别输送到不同隔腔11内，支撑管17内部设置有两个分别与清洗液储罐510、预置液储罐520连通的隔腔11，支撑管17的圆周壁上设置有分别与两隔腔11连通的开口12，且开口12通过弹性复位顶塞6封闭，清洗设备腔230和喷淋设备腔240连通内设置有用于开启开口12连通喷头组件15的电控压头组件3。清洗液储罐510、预置液储罐520分别将清洗液和预置液输入到对应隔腔11内，在清洗设备腔230和喷淋设备腔240转动过程中到处理箱1内后，触发电控压头组件3工作，推动开口12内侧的弹性复位顶塞6相对运动，从而开启开口12，此时将对应隔墙与喷头组件15连通，从而对于处理箱1内部工件进行冲洗或喷淋操作。
31.如图5所示，电控压头组件3包括固定设置于清洗液储罐510和预置液储罐520与支撑管17贴近侧壁上的活塞筒310、滑动设置于活塞筒310内的活塞头320以及设置于活塞筒310内用于推动活塞头320升降的微型推杆330；当清洗设备腔230或喷淋设备腔240刚好转动进入处理箱1内部时，此时活塞筒310下端与开口12对接连通；活塞头320内侧设置有多条输液流道16，输液流道16的进液口设置于活塞头320下端锥面处，且多条输液流道16出液口汇集到一条管道且通过接管与喷头组件15连通。弹性复位顶塞6包括通过支架固定安装于支撑管17内侧弹簧件610以及固定安装于弹簧件610端部的封口板620。当电控压头组件3启动后，微型推杆330推动活塞头320沿着活塞筒310运动，当活塞头320推动弹性复位顶塞6的封口板620脱离开口12。此时隔腔11内的溶液输入到活塞筒310内，并且输入到输液流道16内，最后通过接管输送到喷头组件15处，最后喷出，在清洗设备腔230和喷淋设备腔240分别与两个隔腔11对接，清洗液或喷淋液分别输送到对应的设备腔内的喷头组件15内，完成清洗和喷淋操作。将激光处理、清洗、喷淋以及烘干区域进行了整合，将原有设备的长度缩短了将近四分之三，大大减小设备体积，降低生产成本，同时增加了生产效益，并且各个处理步骤工件均处于同一个位置，无需到后续加工段，加快加工效率，适用性更强。
32.开口12的边沿包裹设置有密封橡胶包边，且开口12的大小略小于活塞筒310下端端口，开口12与活塞头320下部截面大小一致，轮状件210与支撑管17之间压持从而挤压密封橡胶包边形变，对轮状件210与支撑管17之间的缝隙进行密封，避免发生泄漏，封口板620以及开口12相对面的边沿匹配开设有阶梯槽19；当封口板620压持于开口12内侧时，此时封口板620以及开口12的阶梯槽19底面贴合，通过阶梯槽19之间的贴合，一方面对封口板620进行限位，另一方面进一步加强开口12处的密封性。
33.激光设备腔220、清洗设备腔230、喷淋设备腔240以及烘干设备腔250内壁上开设有与集电环10电刷电性连接的卡口18，卡口18以及活塞筒310内侧均卡接有盖板（图中未示出），在进行工作之前需要在卡口18和活塞筒310上卡接固定上盖板，通过盖板，加强防水密封性，避免的出现电力短路情况。
34.定位组件4为等角度固定设置于轮状件210圆周面上的多个接触式到位传感器410，多个接触式到位传感器410分别与激光设备腔220、清洗设备腔230、喷淋设备腔240以及烘干设备腔250相对应；驱动机构7包括固定安装于支撑管17端部的从动齿轮710以及与齿轮件啮合的主动轮720以及与主动轮720转动连接驱动电机730，保证驱动机构7带动轮状件210转动的过程中，当对应设备腔完全进入处理箱1内，且封闭缺口13时，驱动机构7停止驱动轮状件210偏转，保证其定位准确，降低故障率。