工件喷涂前激光表面处理设备的制作方法

本实用新型涉及一种表面处理设备，具体涉及一种工件喷涂前激光表面处理设备。

背景技术：

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。

而传统的工件在喷涂之前需要先经激光表面处理设备进行预处理，然而工件在激光处理完成并移位至喷涂设备时，激光表面处理后的工件会与外界空气接触并被迅速氧化，被氧化的部分会直接影响喷涂效果。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种在激光表面处理后及时在工件表面增加保护层、增强表面性能的同时避免工件被外界空气氧化的工件喷涂前激光表面处理设备。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：包括壳体及激光处理装置，所述的壳体内设置有激光表面处理室，所述的激光表面处理室侧壁设置有供激光处理装置发射的激光穿过并照射于工件的透镜，所述的壳体设置有工件进出口，其特征在于：还包括工件传输装置，所述的工件进出口包括分别设置于壳体两端的壳体进口及壳体出口，所述的工件传输装置吊装工件，并将工件从壳体进口向壳体出口传输，所述的激光表面处理室内填充有惰性气体，所述的激光表面处理室沿工件传输方向依次设置有激光处理区、清洗区、喷淋区及烘干区，所述的激光处理装置位于壳体外侧与激光处理区相对的位置，所述的清洗区位于工件相对工件传输方向的两侧分别沿竖向设置有清洗管道，各所述的清洗管道与清洗液源相联通，各所述的清洗管道沿竖向依次设置有若干个与工件相对的清洗雾化喷头，所述的喷淋区位于工件相对工件传输方向的两侧分别沿竖向设置有喷淋管道，各所述的喷淋管道与预置膜源相联通，各所述的喷淋管道上方分别设置有与工件相对的喷淋雾化喷头，所述的烘干区位于工件相对工件传输方向的两侧分别设置有将附着于工件表面的预置膜烘干的紫外线灯。

通过采用上述技术方案，在激光表面处理室内通入惰性气体，模拟类似密闭的空间，并由工件传输装置将工件依次传递至激光处理区、清洗区、喷淋区及烘干区，在激光表面处理之后及时进行清洗，并喷淋上预置液，由预置液在工件表面形成液膜，干燥后进行固定，这样从壳体内取出之后不会受到氧化，同时增强表面性能及喷涂效果。

本实用新型进一步设置为：所述的预置膜的每升的组分为硝酸盐100~200克，抗坏血酸2~5克，硫脲0.5~1克，丙烯酸甲酯1~10毫升，聚乙二醇5毫升，其余为硝酸，该预置膜的PH值为4~6，所述的工件传输装置传输工件至喷淋区时停留10~30秒。

通过采用上述技术方案，上述配方的预置膜对工件进行保护，避免外周氧化的同时，能够有效提高工件外周性能，此外，还增加喷涂的附着牢固程度。

本实用新型进一步设置为：还包括预置液回收装置，所述的壳体底部设置有抬升激光表面处理室的支脚，所述的预置液回收装置包括回收泵、回收槽、回收管道，气体处理管道、预置液循环管道及废气处理机构，所述的激光表面处理室位于喷淋区的底部设置有回收口，所述的激光表面处理室的底面呈向回收口凹陷的倾斜状，所述的回收管道将回收槽与回收口联通，所述的回收槽低于激光表面处理室的高度，所述的气体处理管道一端联通于回收槽的顶部，另一端与废气处理机构相联通，所述的预置液循环管道一端联通于回收槽底部的侧面，另一端与喷淋管道相联通，所述的气体处理管道与预置液循环管道设置有相互联通的交汇联通部，所述的回收泵安装于该交汇联通部，并为废气提供从回收槽向废气处理机构的牵引力及为预置液提供从回收槽向喷淋管道的牵引力，所述的气体处理管道位于交汇联通部的两侧分别设置有第一电控阀及第二电控阀，所述的预置液循环管道位于交汇联通部的两侧分别设置有第三电控阀及第四电控阀。

通过采用上述技术方案，当激光表面处理室的底部的气液混合物被吸入回收管道后，气液会自动分离，气为废气，液为预置液，当第一电控阀及第二电控阀打开、第三电控阀及第四电控阀切断时，气体处理管道与废气处理机构，废气被处理之后排出至外界，废气处理机构内可填充一氧化钙，当第三电控阀及第四电控阀打开、第一电控阀及第二电控阀打开切断时，预置液循环管道与喷淋管道相联通，回收后的预置液会回至高处，继续用于喷淋，节约预置液，降低成本，简化泵的数量，使结构更加精简。

本实用新型进一步设置为：还包括清洁水回收装置，所述的清洁水回收装置包括沉淀水槽及供水管道，所述的供水管道将沉淀水槽与清洗管道联通，所述的供水管道设置有将沉淀水槽内的水抽离至清洗管道的清洗水泵，所述的清洗区底部设置有将清洗水引流至沉淀水槽的回流管道，所述的沉淀水槽位于与回流管道联通的位置设置有滤网。

通过采用上述技术方案，清洗水能够被重复使用，由回流管道引至沉淀水槽，在汇流过程中由滤网进行粗过滤，在沉淀水槽进行沉淀，去除大部分杂质之后由清洗水泵引至清洗管道再次进行喷洒，合理利用清洁水，提高环保性能。

本实用新型进一步设置为：还包括控制器及位置传感器，所述的激光处理装置包括激光头、升降座、侧移座、侧移轨道及升降轨道，所述的侧移轨道沿与工件传输方向相垂直的方向设置于壳体外侧，所述的侧移座沿侧移轨道移动，所述的侧移轨道的端部设置有侧移电机及由侧移电机驱动、与侧移座螺纹配合的侧移丝杆，所述的侧移丝杆沿侧移轨道方向设置，所述的升降轨道沿竖向固定于侧移座上方，所述的升降座沿升降轨道移动，所述的升降轨道的设置有升降电机及由升降电机驱动、与升降座螺纹配合的升降丝杆，所述的升降丝杆沿升降轨道方向设置，所述的升降座固定设置有驱动激光头竖向摆动的调向电机，所述的位置传感器安装于激光处理区并与控制器电连接，向控制器传输工件的位置信息，所述的控制器根据工件的位置信息控制侧移电机、升降电机及调向电机动作，使激光头对准工件。

通过采用上述技术方案，由位置传感器准确确定工件的位置，通过控制器控制各电机动作，从而调节激光头的位置及朝向，从而提高激光表面处理的效率及效果。

本实用新型进一步设置为：所述的工件传输装置包括环状的传动链及驱动传动链循环转动的驱动电机，所述的传动链的部分位于壳体内，所述的传动链包括位于壳体内的加工部及位于壳体外、供工作人员取放工件的取放部，所述的传动链上设置有工件夹持机构，所述的工件夹持机构包括上吸引座及下吸引座，所述的上吸引座安装于传动链，并随传动链同步移动，所述的上吸引座设置有吸引下吸引座的第一磁体，所述的下吸引座设置有吸引第一磁体的第二磁体，所述的第一磁体与第二磁体之间构成夹持工件的夹持腔，所述的第一磁体及第一磁体位于与工件的接触面分别设置有可形变材料制成的适配层。

通过采用上述技术方案，磁性吸引的上吸引座及下吸引座，针对薄壁工件具有快速装卸的功能，由可形变材料制成的适配层，在上吸引座及下吸引座与工件接触时，不会存在划伤或磨损，保证工件外周的完整性及美观性，循环传输的方式可以不停机工作，提高工作效率，使设备自动化更加完全，避免人工参与所带来的不确定因素。

本实用新型进一步设置为：所述的清洗区与喷淋区之间分隔设置有防溅隔板，所述的防溅隔板上方设置有供工件通过的流通区。

通过采用上述技术方案，由于清洗区与喷淋区均分布有液体，容易相互溅射而混合，防溅隔板将两者进行隔离，避免清洁用的污水影响预置液的质量。

本实用新型进一步设置为：还包括惰性气体补充机构，所述的惰性气体补充机构包括气压控制阀及补充管道，所述的补充管道一端与激光表面处理室联通，另一端与惰性气体源相联通，所述的激光表面处理室内的惰性气体流失至一定程度时激光表面处理室与外界形成负压，气压控制阀开启，使惰性气体流入激光表面处理室，所述的壳体进口与激光处理区之间设置有过渡空腔。

通过采用上述技术方案，惰性气体在工件进出壳体或其他装置工作时会逐渐泄露，造成内部负压的同时易造成氧气混入，增设气压控制阀及补充管道，根据气压及时补充惰性气体，保证惰性气体对工件的保护。

本实用新型进一步设置为：所述的壳体设置有壳体进口及壳体出口分别覆盖设置有隔离层，所述的隔离层由若干个横向排布的软质隔离带组成。

通过采用上述技术方案，隔离层既避免外界空气进入激光表面处理室内，也同时避免激光表面处理室内的惰性气外泄，多个软质隔离带的结构设计避免工件的正常传输。

本实用新型进一步设置为：各所述的支脚侧面分别设置有运动机构，所述的运动机构包括运动轮、运动座及运动气缸，所述的运动气缸安装于支脚，所述的运动座位于运动气缸下方并在运动气缸的驱动下升降，所述的运动轮转动设置于运动座侧面，并与地面相接触。

通过采用上述技术方案，由于喷涂前激光表面处理设备往往配合喷涂设备协同使用，当激光表面处理设备被运到目的后往往需要对位置进行微调，借助吊装设备会使该过程复杂化，增设运动机构，由运动气缸将运动座向下驱动直至支脚脱离地面，运动轮使壳体具有能够移动的功能，便于将位置进行微调，提高调节的便捷性。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式的立体图；

图2为本实用新型具体实施方式的俯视结构示意图；

图3为图2的A向剖视图；

图4为图2的B向剖视图；

图5为本实用新型具体实施方式中工件夹持机构的结构示意图；

图6为本实用新型具体实施方式中运动机构的结构示意图。

具体实施方式

如图1—图6所示，本实用新型公开了一种工件喷涂前激光表面处理设备包括壳体1及激光处理装置，壳体1内设置有激光表面处理室11，激光表面处理室11侧壁设置有供激光处理装置发射的激光穿过并照射于工件的透镜21，壳体1设置有工件进出口，还包括工件传输装置3，工件进出口包括分别设置于壳体1两端的壳体进口12及壳体出口13，工件传输装置3吊装工件，并将工件从壳体进口12向壳体1出口传输，激光表面处理室11内填充有惰性气体，激光表面处理室11沿工件传输方向依次设置有激光处理区111、清洗区112、喷淋区113及烘干区114，图2上方箭头为工件传输方向，虚线为各区域的划分，激光处理装置位于壳体1外侧与激光处理区111相对的位置，清洗区112位于工件相对工件传输方向的两侧分别沿竖向设置有清洗管道3，各清洗管道3与清洗液源相联通，各清洗管道3沿竖向依次设置有若干个与工件相对的清洗雾化喷头31，喷淋区113位于工件相对工件传输方向的两侧分别沿竖向设置有喷淋管道4，各喷淋管道4与预置膜源相联通，各喷淋管道4上方分别设置有与工件相对的喷淋雾化喷头41，烘干区114位于工件相对工件传输方向的两侧分别设置有将附着于工件表面的预置膜烘干的紫外线灯5，在激光表面处理室11内通入惰性气体，模拟类似密闭的空间，并由工件传输装置3将工件依次传递至激光处理区111、清洗区112、喷淋区113及烘干区114，在激光表面处理之后及时进行清洗，并喷淋上预置液，由预置液在工件表面形成液膜，干燥后进行固定，这样从壳体1内取出之后不会受到氧化，同时增强表面性能及喷涂效果。

预置膜的每升的组分为硝酸盐100~200克，抗坏血酸2~5克，硫脲0.5~1克，丙烯酸甲酯1~10毫升，聚乙二醇5毫升，其余为硝酸，该预置膜的PH值为4~6，工件传输装置3传输工件至喷淋区113时停留10~30秒，上述配方的预置膜对工件进行保护，避免外周氧化的同时，能够有效提高工件外周性能，此外，还增加喷涂的附着牢固程度。

还包括预置液回收装置，壳体1底部设置有抬升激光表面处理室11的支脚14，预置液回收装置包括回收泵42、回收槽43、回收管道44，气体处理管道45、预置液循环管道46及废气处理机构47，激光表面处理室11位于喷淋区113的底部设置有回收口1131，激光表面处理室11的底面呈向回收口1131凹陷的倾斜状，回收管道44将回收槽43与回收口1131联通，回收槽43低于激光表面处理室11的高度，气体处理管道45一端联通于回收槽43的顶部，另一端与废气处理机构47相联通，预置液循环管道46一端联通于回收槽43底部的侧面，另一端与喷淋管道4相联通，气体处理管道45与预置液循环管道46设置有相互联通的交汇联通部48，回收泵42安装于该交汇联通部，并为废气提供从回收槽43向废气处理机构47的牵引力及为预置液提供从回收槽43向喷淋管道4的牵引力，气体处理管道45位于交汇联通部的两侧分别设置有第一电控阀451及第二电控阀452，预置液循环管道46位于交汇联通部的两侧分别设置有第三电控阀461及第四电控阀462，当激光表面处理室11的底部的气液混合物被吸入回收管道44后，气液会自动分离，气为废气，液为预置液，当第一电控阀451及第二电控阀452打开、第三电控阀461及第四电控阀462切断时，气体处理管道45与废气处理机构47，废气被处理之后排出至外界，废气处理机构47为现有构件，一般其内可填充一氧化钙，当第三电控阀461及第四电控阀462打开、第一电控阀451及第二电控阀452打开切断时，预置液循环管道46与喷淋管道4相联通，回收后的预置液会回至高处，继续用于喷淋，节约预置液，降低成本，简化泵的数量，使结构更加精简。

还包括清洁水回收装置，清洁水回收装置包括沉淀水槽32及供水管道34，供水管道34将沉淀水槽32与清洗管道3联通，供水管道34设置有将沉淀水槽32内的水抽离至清洗管道3的清洗水泵36，清洗区112底部设置有将清洗水引流至沉淀水槽32的回流管道33，沉淀水槽32位于与回流管道33联通的位置设置有滤网35，清洗水能够被重复使用，由回流管道33引至沉淀水槽32，在汇流过程中由滤网35进行粗过滤，在沉淀水槽32进行沉淀，去除大部分杂质之后由清洗水泵引至清洗管道3再次进行喷洒，合理利用清洁水，提高环保性能。

还包括控制器及位置传感器22，激光处理装置包括激光头2、升降座23、侧移座24、侧移轨道25及升降轨道26，侧移轨道25沿与工件传输方向相垂直的方向设置于壳体1外侧，侧移座24沿侧移轨道25移动，侧移轨道25的端部设置有侧移电机251及由侧移电机251驱动、与侧移座24螺纹配合的侧移丝杆252，侧移丝杆252沿侧移轨道25方向设置，升降轨道26沿竖向固定于侧移座24上方，升降座23沿升降轨道26移动，升降轨道26的设置有升降电机261及由升降电机261驱动、与升降座23螺纹配合的升降丝杆262，升降丝杆262沿升降轨道26方向设置，升降座23固定设置有驱动激光头2竖向摆动的调向电机231，位置传感器22安装于激光处理区并与控制器电连接，向控制器传输工件的位置信息，控制器根据工件的位置信息控制侧移电机251、升降电机261及调向电机231动作，使激光头2对准工件，由位置传感器22准确确定工件的位置，通过控制器控制各电机动作，从而调节激光头2的位置及朝向，从而提高激光表面处理的效率及效果。

工件传输装置3包括环状的传动链31及驱动传动链31循环转动的驱动电机，传动链31的部分位于壳体1内，传动链31包括位于壳体1内的加工部311及位于壳体1外、供工作人员取放工件的取放部312，传动链31上设置有工件夹持机构，工件夹持机构包括上吸引座313及下吸引座314，上吸引座313安装于传动链31，并随传动链31同步移动，上吸引座313设置有吸引下吸引座314的第一磁体315，下吸引座314设置有吸引第一磁体315的第二磁体316，第一磁体315与第二磁体316之间构成夹持工件的夹持腔318，第一磁体315及第一磁体315位于与工件的接触面分别设置有可形变材料制成的适配层317，磁性吸引的上吸引座313及下吸引座314，针对薄壁工件具有快速装卸的功能，由可形变材料制成的适配层317，在上吸引座313及下吸引座314与工件接触时，不会存在划伤或磨损，保证工件外周的完整性及美观性，循环传输的方式可以不停机工作，提高工作效率，使设备自动化更加完全，避免人工参与所带来的不确定因素，驱动电机驱动配合传动轮带动传动链31转动为现有结构，在附图中仅示意传动链31的位置，不影响结构理解，适配层317的材质可选择橡胶。

清洗区112与喷淋区113之间分隔设置有防溅隔板115，防溅隔板115上方设置有供工件通过的流通区，由于清洗区112与喷淋区113均分布有液体，容易相互溅射而混合，防溅隔板115将两者进行隔离，避免清洁用的污水影响预置液的质量。

还包括惰性气体补充机构，惰性气体补充机构包括气压控制阀161及补充管道16，补充管道一端与激光表面处理室11联通，另一端与惰性气体源相联通，激光表面处理室11内的惰性气体流失至一定程度时激光表面处理室11与外界形成负压，气压控制阀开启，使惰性气体流入激光表面处理室11，壳体进口与激光处理区之间设置有过渡空腔17，惰性气体在工件进出壳体1或其他装置工作时会逐渐泄露，造成内部负压的同时易造成氧气混入，增设气压控制阀及补充管道，根据气压及时补充惰性气体，保证惰性气体对工件的保护，过渡空腔17供少量氧气及大量惰性气体填充，避免氧气里激光处理区存在过近，保证激光处理效果。

壳体1设置有壳体进口12及壳体出口13分别覆盖设置有隔离层15，隔离层15由若干个横向排布的软质隔离带151组成，隔离层15既避免外界空气进入激光表面处理室11内，也同时避免激光表面处理室11内的惰性气外泄，多个软质隔离带151的结构设计避免工件的正常传输，软质隔离带151的材质可选透明橡胶。

各支脚14侧面分别设置有运动机构，运动机构包括运动轮141、运动座142及运动气缸143，运动气缸143安装于支脚14，运动座142位于运动气缸143下方并在运动气缸143的驱动下升降，运动轮141转动设置于运动座142侧面，并与地面相接触，由于喷涂前激光表面处理设备往往配合喷涂设备协同使用，当激光表面处理设备被运到目的后往往需要对位置进行微调，借助吊装设备会使该过程复杂化，增设运动机构，由运动气缸143将运动座142向下驱动直至支脚14脱离地面，运动轮141使壳体1具有能够移动的功能，便于将位置进行微调，提高调节的便捷性。