本发明涉及激光清洗技术领域,具体地说,涉及全自动激光清洗平台。
背景技术:
激光清洗是一种新兴的非接触性、安全环保的清洗方法,具有无研磨、非接触、无热效应和适用于各种材质等清洗特点,避免了传统清洗行业大量使用水溶性清洗剂对环境的排放污染问题,同时也避免了大量使用易燃易爆和有毒有害清洗剂对人体健康的危害和发生火灾安全的风险,用于轮胎模具清洗可以替代现有的喷砂、喷干冰、化学浸泡的方法。符合绿色制造的要求。
但是,目前在工业应用中的激光清洗过程,大多数仍停留在手持激光器对目标对象进行清洗的阶段。市场上也有不少自动化清洗设备,但大多数自动化清洗设备存在清洗效率低、清洗效果差、清洗不彻底等问题,不能保证清洗质量。因此,如何省时、省力地实现清洗头与模具之间的多角度、多自由度配合,快速定位消洗位置,消除清洗死角、如何提高清洗过程的灵活性、便利性,并配合模具流水线实现模具的离线自动清洗,满足不同场合的清洗要求,成为目前亟待解决的问题。
技术实现要素:
为了解决目前激光清洗设备存在的问题,本发明提供全自动激光清洗平台,其具体的技术方案如下:
全自动激光清洗平台,其包括支撑架体及安装于支撑架体上的水平横向支撑机构、水平纵向支撑机构、垂直支撑机构、三自由度旋转机构4,其中:
所述水平横向支撑机构包括两条横向滑轨1及安装于水平滑轨1上的横向传送机构;
所述水平纵向支撑机构包括架设于两条横向滑轨之间、可沿横向滑轨移动的纵向滑轨2及架安装于纵向滑轨2上的纵向传送机构;
所述垂直支撑机构包括架设于纵向滑轨上的垂直滑轨3及安装于垂直滑轨3上的垂直传送机构;
所述垂直滑轨3与纵向滑轨2由可沿纵向方向、垂直方向移动的滑动件连接;
所述三自由度旋转机构4包括:
x轴方向旋转机架401及其夹持的x轴方向传动组件、y轴方向旋转机架402及其夹持的y轴方向传动组件、内设轴承座的z轴方向旋转机架403及安装于z轴方向旋转机架403上的z轴方向传动组件、安装于轴承座上的激光枪固定架409;
所述激光枪固定架409与z轴方向传动组件连接,可由z轴方向传动组件带动其沿z轴方向旋转;
所述z轴方向旋转机架403与y轴方向传动组件连接,可由y轴方向传动组件带动其沿y轴方向旋转;
所述y轴方向旋转机架402与x轴方向传动组件连接,可由x轴方向传动组件带动其沿x轴方向旋转;
所述x轴方向旋转机架401与垂直滑轨3连接,可由垂直滑轨3带动其沿横向、纵向、垂直方向移动。
进一步,所述x轴方向传动组件包括第一传动轴407、设置于第一传动轴407一端部的第一电机404;第一传动轴407另一端部与y轴方向旋转机架402连接。
进一步,y轴方向传动组件包括第二传动轴410、第二电机405;第二传动轴410与z轴方向旋转机架403连接。
一个优选方案中,所述第二电机405连接于第二传动轴410上,带动第二传动轴410、z轴方向旋转机架403沿y轴方向旋转。
另一个优选方案中,y轴方向传动组件还包括第三传动轴,所述第三传动轴与第二电机405连接,第二传动轴410、第三传动轴上设置相互啮合的齿轮。
进一步,所述z轴方向传动组件包括传动连杆408、第三电机406,所述传动连杆408两端分别与激光枪固定架409、第三电机406连接。
进一步,:所述传动连杆408为四杆式曲杆传动结构。
进一步,所述横向传送机构螺杆机构或齿轮齿条机构或同步带机构。
进一步,所述纵向传送机构螺杆机构或齿轮齿条机构或同步带机构。
进一步,所述垂直传送机构螺杆机构或齿轮齿条机构或同步带机构。
本发明所提供的全自动激光清洗平台,具有以下优点:
第一、本发明着眼于提升自动清洗设备的定位能力,提供一种可搭载清洗枪的清洗平台,可实现六个自由度方向的移动、升降、旋转、俯仰,全方位消除操作死角,实现对操作对象的准确定位操作。
第二、整个平台可搭载于流水线上,实现离线自动清洗,提高清洗效率。
第三、整个平台设计巧妙,具有六个自由度的动作能力,每个自由度的动作均由单独的电机控制,自动化程度高,可代替人工实现高质量清洗操作。
附图说明
图1为本发明全自动激光清洗平台的结构示意图;
图2为水平横向支撑机构、水平纵向支撑机构、垂直支撑机构、三自由度旋转机构结构示意图;
图3为垂直支撑机构、三自由度旋转机构结构示意图;
图4为三自由度旋转机构结构示意图。
【主要部件符号说明】
横向滑轨1;纵向滑轨2;垂直滑轨3;三自由度旋转机构4;x轴方向旋转机架401;y轴方向旋转机架402;z轴方向旋转机架403;第一电机404;第二电机405;第三电机406;第一传动轴407;传动连杆408;激光枪固定架409;第二传动轴410;激光枪5。
具体实施方式
下面结合附图及本发明的实施例对本发明的全自动激光清洗平台作进一步详细的说明。
参照图1,全自动激光清洗平台,其包括支撑架体及安装于支撑架体上的水平横向支撑机构、水平纵向支撑机构、垂直支撑机构、三自由度旋转机构4。本清洗平台离线使用时,支撑架体架设于输送带上,三自由度旋转机构4搭载激光枪5对输送带上的模具等清洗对象进行清洗。完成一个单元的清洗作业后,流水线的传送带向前传输,接着进行下一个单元的清洗工作,实现连续化作业。整个平台可整体移动,具有广阔的适用范围。
本全自动激光清洗平台可搭载激光枪5实现六个自由度的动作,清洗效率高。全自动激光清洗平台的具体结构如下:
参照图2,水平横向支撑机构包括两条横向滑轨1及安装于水平滑轨1上的横向传送机构;水平纵向支撑机构包括架设于两条横向滑轨之间、可沿横向滑轨移动的纵向滑轨2及架安装于纵向滑轨2上的纵向传送机构;所述垂直支撑机构包括架设于纵向滑轨上的垂直滑轨3及安装于垂直滑轨3上的垂直传送机构;所述垂直滑轨3与纵向滑轨2由可沿纵向方向、垂直方向移动的滑动件连接。
横向传送机构、纵向传送机构、垂直传送机构有多种传动方式,一个优选的方案中,均可采用螺杆机构或齿轮齿条机构或同步带机构,在图1中,横向传送机构、纵向传送机构采用的是同步带机构,由电机、同步带带动滑块动作,实现垂直滑轨3的横向、纵向移动;垂直传送机构采用螺杆机构,由电机、螺杆带动滑动组件升降。
参照图3、图4,三自由度旋转机构4包括x轴方向旋转机架401及其夹持的x轴方向传动组件。一个优选方案中,所述x轴方向传动组件包括第一传动轴407、设置于第一传动轴407一端部的第一电机404;第一传动轴407另一端部与y轴方向旋转机架402连接。
还包括y轴方向旋转机架402及其夹持的y轴方向传动组件,y轴方向传动组件包括第二传动轴410、第二电机405;第二传动轴410与z轴方向旋转机架403连接。
一个优选方案中,所述第二电机405连接于第二传动轴410上(附图中未显示),带动第二传动轴410、z轴方向旋转机架403沿y轴方向旋转。
另一个优选方案中,y轴方向传动组件还包括第三传动轴,所述第三传动轴与第二电机405连接,第二传动轴410、第三传动轴上设置相互啮合的齿轮。第二电机405带动第三传动轴转动,通过齿轮的相互作用,第二传动轴410及z轴方向旋转机架403沿y轴方向旋转。
三自由度旋转机构4还包括内设轴承座的z轴方向旋转机架403及安装于z轴方向旋转机架403上的z轴方向传动组件、安装于轴承座上的激光枪固定架409。一个优选的方案中,所述z轴方向传动组件包括传动连杆408、第三电机406,所述传动连杆408两端分别与激光枪固定架409、第三电机406连接。
所述激光枪固定架409与传动连杆408连接,可由z第三电机406、传动连杆408带动其沿z轴方向旋转;一个优选的方案中,传动连杆408为四杆式曲杆传动结构。
所述z轴方向旋转机架403与第二传动轴410连接,可由第二传动轴410、第二电机405带动其沿y轴方向旋转;
所述y轴方向旋转机架402与第一传动轴407连接,可由第一传动轴407、第一电机404带动其沿x轴方向旋转;
所述x轴方向旋转机架401与垂直滑轨3连接,可由垂直滑轨3带动其沿横向、纵向、垂直方向移动。
激光枪固定架409用于搭载激光枪5,在前述结构的作用下,激光枪5可沿横向、纵向、垂直方向移动,还可沿x轴、y轴、z轴旋转,实现六自由度动作,实现对操作对象全方位清洗。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式,凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰,皆应属本发明专利的涵盖范围。