一种自动化激光清洗机的制作方法

本实用新型涉及激光清洗设备技术领域，特别是涉及一种利用三轴机械手进行激光清洗的自动化激光清洗机。

背景技术：

激光清洗设备可进行无化学试剂、无介质、无尘、无水的清洗，可手动调整焦点，贴合曲面清洗，清洗表面洁净度高，能够清除物件表面树脂、油污、污渍、污垢、锈蚀、涂层、镀层、油漆。激光清洗为非接触式清洗，不损伤零件基体；激光清洗精准，可实现精确位置、精确尺寸选择性清洗；激光清洗不需任何化学清洗液，无耗材，安全环保，并且清洗效率非常高。

为了研究激光能量特性对激光清洗行为的影响，采用单因素试验法分别研究激光波长、重复频率等因素对激光清洗质量、清洗效率、污染物去除尺寸和清洗表面损伤情况的影响及规律，以确定合理的激光清洗工艺参数范围，基于不同材料表面的污染物，研究不同的激光清洗方法、不同光源形式对激光清洗效果的影响，获得不同基材与去除涂层间激光清洗方法与优化工艺。激光清洗设备由人工手持操作时，焦距、清洗速度等条件很难保持一致，会导致实验的结论存在偏差，对激光清洗工艺参数确定及工艺优化不利。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种自动化激光清洗机，解决激光清洗实验效率及可靠性的问题，提供一种搭载激光清洗头的三轴机械手，可以带动激光清洗头实现x方向、y方向、z方向的线性运动，实现激光清洗实验的自动化操控。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种自动化激光清洗机，包括三轴机械手、工作台、机械手支架、手动旋转台、激光清洗头、激光清洗机、激光清洗头固定件、操作台和旋转台连接件，所述三轴机械手通过机械手支架固定安装在工作台上；所述激光清洗机与激光清洗头通过光纤连接；所述激光清洗头通过激光清洗头固定件安装在手动旋转台上；所述手动旋转台通过旋转台连接件固定连接在三轴机械手的z轴的滑块上；所述操作台通过电性连接激光清洗头。激光清洗头既能沿x、y、z方向直线运动，又能实现绕y方向的转动，操作台通过电性连接控制激光清洗头的运动速度及运动轨迹。

所述三轴机械手包括x轴机械手、y轴机械手、z轴机械手和连接板；所述x轴机械手、y轴机械手和z轴机械手的结构相同，x轴机械手、y轴机械手和z轴机械手皆由滚珠丝杠、滑座、电机和壳体组成，所述电机和滚珠丝杠均安装在壳体上，电机的输出轴通过联轴器连接滚珠丝杠的丝杠，所述滑座固定连接在滚珠丝杠的螺母上；所述x轴机械手的壳体通过机械手支架固定安装在工作台上；所述y轴机械手的壳体通过一块连接板固定连接在x轴机械手的滑座上；所述z轴机械手的壳体通过一块连接板固定连接在y轴机械手的滑座上。为保证各轴机械手的有效行程，壳体的的外侧安装负限位传感器、原点传感器和正限位传感器，原点传感器设定为靠近电机侧，负限位传感器距离原点约为10mm，正限位传感器与原点的距离为有效行程。x轴机械手和y轴机械手的电机为外置式，z轴机械手的电机为内置形式。

所述x轴机械手的滚珠丝杠与y轴机械手的滚珠丝杠垂直设置；所述z轴机械手的滚珠丝杠与y轴机械手的滚珠丝杠垂直设置。

所述x轴机械手的滚珠丝杠的运动行程为800mm；所述y轴机械手的滚珠丝杠的运动行程为600mm；所述z轴机械手的滚珠丝杠的运动行程为350mm。所述的三轴机械手为悬臂结构，采用高精度导轨丝杠进行传动，可以实现三轴机械手的快速反应及高精度定位。

所述的激光清洗机为rfl-7c-0100手持激光清洗机。所述的激光清洗头为手持式，激光清洗机是手推的移动方式，激光清洗机与激光清洗头通过光纤连接，冷却方式为风冷。

所述工作台的工作台面为柔性三维组合工装平台，

所述工作台的五个面上均加工有规则的孔，并刻有网线。

所述工作台的底部支架为四块方钢与四块钣金间隔交错焊接而成，四块方钢的下端皆固定连接尼龙固定支脚。所述工作台的承载能力高，钢性稳定，并且五个面均加工有规则的孔，并刻有网线，利用工作台的孔径，便于三轴机械手的安装定位，实验工件摆放在工作台上，可以通过压紧器等夹具紧固。工作台底部支架选择方钢与钣金焊接结构，并安装有尼龙固定支脚，以调节高度。

所述操作台型号为ttk1610004。

所述的手动旋转台可以实现45°的角度调节，手动旋转台的旋转平台可以实现角度的精密调整，把旋转平台的台面选转到大致的位置后，使用粗精调切换螺丝固定，可以使用测微头进行微调。

所述手动旋转台采用精密轴承组轴系设计，细牙螺杆驱动，精度高，承载大。可以任意正向和反向旋转且空回极小，具有硬限位功能；圆周360°刻划，游标读数；粗、微调相结合的角度调节方式；底面和台面的标准孔位，便于安装和组合。

所述手动旋转台可采用市场上购置的手动旋转台。

本实用新型的有益效果为：本实用新型一种自动化激光清洗机，通过三轴机械手带动手持激光清洗头对试验件进行清洗，可以针对不同形状、不同尺寸、不同材质的零件进行激光清洗实验，便于研究不同的激光清洗方法、不同光源形式对激光清洗质量、清洗效率、污染物去除尺寸和清洗表面损伤的影响；本实用新型的结构简单，运行可靠，能够确保激光清洗试验的效率及效果。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的激光清洗头连接部分的放大图。

图中：1-三轴机械手；2-工作台；3-机械手支架；4-手动旋转台；5-激光清洗头；6-激光清洗机；7-激光清洗头固定件；8-操作台；9-旋转台连接件；图中x、y、z为坐标系。

具体实施方式

下面结合附图1-2对本实用新型作进一步详细说明。

具体实施方式一：

如图1-2所示，一种自动化激光清洗机，包括三轴机械手1、工作台2、机械手支架3、手动旋转台4、激光清洗头5、激光清洗机6、激光清洗头固定件7、操作台8和旋转台连接件9，所述三轴机械手1通过机械手支架3固定安装在工作台2上；所述激光清洗机6与激光清洗头5通过光纤连接；所述激光清洗头5通过激光清洗头固定件7安装在手动旋转台4上；所述手动旋转台4通过旋转台连接件9固定连接在三轴机械手1的z轴的滑块上；所述操作台8通过电性连接激光清洗头5。

本实用新型在工作时，将实验工件放在工作台2上，通过紧固器及工作台2的孔径实现定位；根据实验工件的尺寸形状等，由操作台8设置三轴机械手1的工作路径，调节激光清洗头5的运行速度及与实验工件的距离，保证焦点位置，运行可靠，能够确保激光清洗试验的效率及效果。

具体实施方式二：

如图1-2所示，所述三轴机械手1包括x轴机械手、y轴机械手、z轴机械手和连接板；所述x轴机械手、y轴机械手和z轴机械手的结构相同，x轴机械手、y轴机械手和z轴机械手皆由滚珠丝杠、滑座、电机和壳体组成，所述电机和滚珠丝杠均安装在壳体上，电机的输出轴通过联轴器连接滚珠丝杠的丝杠，所述滑座固定连接在滚珠丝杠的螺母上；所述x轴机械手的壳体通过机械手支架3固定安装在工作台2上；所述y轴机械手的壳体通过一块连接板固定连接在x轴机械手的滑座上；所述z轴机械手的壳体通过一块连接板固定连接在y轴机械手的滑座上。激光清洗头5既能沿x、y、z方向直线运动，又能实现绕y方向的转动，操作台8通过电性连接控制激光清洗头5的运动速度及运动轨迹。

具体实施方式三：

如图1-2所示，所述x轴机械手的滚珠丝杠与y轴机械手的滚珠丝杠垂直设置；所述z轴机械手的滚珠丝杠与y轴机械手的滚珠丝杠垂直设置。

具体实施方式四：

如图1-2所示，所述x轴机械手的滚珠丝杠的运动行程为800mm；所述y轴机械手的滚珠丝杠的运动行程为600mm；所述z轴机械手的滚珠丝杠的运动行程为350mm。激光清洗头5连接在z轴机械手的滑块上，实现激光清洗头5的x、y、z方向的移动，激光清洗操控自动化，运行可靠，提高了激光清洗实验的效率。

具体实施方式五：

如图1-2所示，所述的激光清洗机6为rfl-7c-0100手持激光清洗机。

具体实施方式六：

如图1-2所示，所述工作台2的工作台面为柔性三维组合工装平台。

具体实施方式七：

如图1-2所示，所述工作台2的五个面上均加工有规则的孔，并刻有网线。

具体实施方式八：

如图1-2所示，所述工作台2的底部支架为四块方钢与四块钣金间隔交错焊接而成，四块方钢的下端皆固定连接尼龙固定支脚。工作台2承载能力高，钢性稳定，并且工作台2的五个面均加工有规则的孔，并刻有网线，利用工作台2的孔径，便于三轴机械手1的安装定位，实验工件摆放在工作台2上，可以通过压紧器等夹具紧固，工作台2底部支架选择方钢与钣金焊接结构，并安装有尼龙固定支脚，以调节高度。

本实用新型的工作原理为：本实用新型在工作时，将实验工件放在工作台2上，通过紧固器及工作台2的孔径实现定位；根据实验工件的尺寸形状等，由操作台8设置三轴机械手1的工作路径，调节激光清洗头5的运行速度及与实验工件的距离，保证焦点位置，运行可靠，能够确保激光清洗试验的效率及效果。

当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。