一种用于硅橡胶涂层清除的激光清除系统的制作方法

本实用新型属于硅橡胶涂层清除设备技术领域，涉及到一种用于硅橡胶涂层清除的激光清除系统。

背景技术：

近几年激光技术被广泛的运用，在我们的生活中激光以各种形式存在着，激光在设备清除领域，目前主要被应用在激光除锈方面。随着市场经济的迅速发展，环境保护工作就显的尤为重要。随着自然环境的变化，电力系统设备上的硅橡胶涂层的防污闪能力会慢慢减弱，甚至起不到防污闪的作用，当其性能下降到一定程度后便会失效甚至引发污闪，为了保证运行安全，需要清除掉这些硅橡胶涂层，然后进行修复或复涂，此外，因为误涂，或者更新换代的需要，也需要对硅橡胶涂层进行清除。

目前对硅橡胶涂层的清除没有十分有效的方法，主要是人工用利器清除、化学腐蚀清洗等，但是清除效果都不理想，一是清除不掉，甚至溶胀都达不到；二是会对基材本身造成损坏，影响基材性能；三是化学溶剂会造成环境污染。现在也有利用激光来清楚硅橡胶涂层的，但是清除产生的粉尘直接散落到空气中，会对周围环境产生污染。

技术实现要素：

本实用新型为了克服现有技术的缺陷，设计了一种用于硅橡胶涂层清除的激光清除系统，清除过程中不产生废气、废水、废物，仅有的粉尘会被回收处理，安全环保，不会造成环境污染，清除效率高，节约时间，节约能源。

本实用新型所采取的具体技术方案是：一种用于硅橡胶涂层清除的激光清除系统，包括与电源模块连接的激光器系统，激光器系统包括激光发生器、用于清除工件表面硅橡胶涂层的激光头，激光头借助光纤与激光发生器连接，关键是：所述的系统还包括粉尘吸收机构、支撑架、固定在支撑架上方的粉尘吸收板，激光头设置在粉尘吸收板上，粉尘吸收板为中空结构且其朝向工件的一侧开设有吸尘口，粉尘吸收板的底部开设有与粉尘吸收机构连通的出尘口，吸尘口和出尘口都与中空结构连通。

所述的激光头上固定有温度传感器，所述的清除系统还包括控制模块、与激光头连接的高度调节机构，粉尘吸收板的端面为圆弧形结构，粉尘吸收板的内壁上沿竖直方向设置有螺旋导向槽，激光头与螺旋导向槽形成滑动配合，使激光头具有升降自由度，温度传感器的输出端与控制模块的输入端连接，控制模块的输出端与高度调节机构的受控端连接。

所述的高度调节机构包括与粉尘吸收板顶部铰接的伸缩缸、与伸缩缸的下端铰接的连接杆，连接杆的另一端与激光头铰接，伸缩缸与控制模块的输出端连接。

所述的粉尘吸收板的圆心角为180°。

所述的支撑架具有竖向的伸缩自由度，粉尘吸收板的出尘口借助伸缩管与粉尘吸收机构连通。

所述的支撑架包括套装固定在粉尘吸收板下端外围的支撑板、固定在支撑板下方的伸缩杆。

所述的粉尘吸收板的上端面固定有两个支撑座，两个支撑座与粉尘吸收板同轴设置，伸缩缸的固定端固定有两个沿轴线对称设置的水平轴，伸缩缸借助水平轴架设在支撑座上并与支撑座形成转动配合。

所述的粉尘吸收板上端的外围还固定有与其同轴设置且开口方向相同的圆弧形的加强板，加强板的上端面位于粉尘吸收板上端面的上方，水平轴与加强板形成转动配合。

本实用新型的有益效果是：在激光发生器和激光头清除的过程中，粉尘吸收机构会持续工作，使清除工作中产生的粉尘先经过吸尘口进入到粉尘吸收板的中空结构内部，然后经过粉尘吸收板底部的出尘口进入到粉尘吸收机构内部。整个清除过程无研磨、非接触、无热效应，不仅使基材表面完好无损，甚至也不会改变基材的物理特征，做到真正的不伤基材。而且清除过程中不产生废气、废水、废物，仅有的粉尘会被回收处理，安全环保，不会造成环境污染，清除效率高，节约时间，节约能源。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中粉尘吸收板的左视图。

附图中，1代表激光发生器，2代表粉尘吸收机构，3代表粉尘吸收板， 4代表伸缩缸，5代表支撑架，6代表螺旋导向槽，7代表激光头，8代表吸尘口，9代表支撑座，10代表水平轴，11代表加强板，12代表工件，13 代表连接杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做详细说明：

具体实施例，如图1和图2所示，一种用于硅橡胶涂层清除的激光清除系统，包括与电源模块连接的激光器系统，激光器系统包括激光发生器1、用于清除工件12表面硅橡胶涂层的激光头7，激光头7借助光纤与激光发生器1连接，所述的系统还包括粉尘吸收机构2、支撑架5、固定在支撑架5上方的粉尘吸收板3，激光头7设置在粉尘吸收板3上，粉尘吸收板3为中空结构且其朝向工件的一侧开设有吸尘口8，粉尘吸收板3的底部开设有与粉尘吸收机构2连通的出尘口，吸尘口8和出尘口都与中空结构连通。

粉尘吸收机构2包括壳体及设置在壳体内的抽风机，利用抽风机将粉尘吸入到壳体内部。粉尘吸收机构2的壳体底部设置有行走轮，激光发生器1底部也设置有行走轮，移动时方便快捷，省时省力。

作为对本实用新型的进一步改进，激光头7上固定有温度传感器，所述的清除系统还包括控制模块、与激光头7连接的高度调节机构，粉尘吸收板3的端面为圆弧形结构，粉尘吸收板3的内壁上沿竖直方向设置有螺旋导向槽6，激光头7与螺旋导向槽6形成滑动配合，使激光头7具有升降自由度，温度传感器的输出端与控制模块的输入端连接，控制模块的输出端与高度调节机构的受控端连接。激光头7上的温度传感器可以对工件12 表面的温度进行实时检测，并将检测到的数值发送给控制模块，当温度达到上限值时，控制模块发出信号使高度调节机构工作，激光头7下移设定的距离，对工件12的下一位置进行清除，使得工件12的基层材料不会因为清除时间过长、温度过高而被损坏。吸尘口8与螺旋导向槽6交错设置，为了具有更好的吸尘效果，所有的吸尘口8螺旋排列，如图2所示。

高度调节机构有多种形式，下面给出两种实施方式，第一种是高度调节机构包括电磁铁和电源开关，电磁铁与激光头7固定连接，电源开关连接在电磁铁与电源模块之间，电源开关与控制模块的输出端连接，电磁铁插装在螺旋导向槽6内，激光头7借助电磁铁与螺旋导向槽6形成滑动配合，螺旋导向槽6的槽壁上设置有铁质吸附层。当温度达到上限值时，控制模块发出信号使电源开关断开，给电磁铁断电，电磁铁和激光头7在自身重力作用下沿着螺旋导向槽6向下移动，移到设定的距离后，控制模块发出信号使电源开关接通，给电磁铁通电，电磁铁与铁质吸附层吸附固定，使激光头7停留在此处，并对工件12进行清除，如此重复即可，自动化操作，省时省力。

第二种是高度调节机构包括与粉尘吸收板3顶部铰接的伸缩缸4、与伸缩缸4的下端铰接的连接杆13，连接杆13的另一端与激光头7铰接，伸缩缸4与控制模块的输出端连接。当温度达到上限值时，控制模块发出信号使伸缩缸4伸长，伸缩缸4通过连接杆13带动激光头7沿着螺旋导向槽6 向下移动，移动设定的距离后，控制模块发出信号使伸缩缸4停止伸长，使激光头7停留在此处，并对工件12进行清除，如此重复即可，自动化操作，省时省力。本实用新型优选为第二种，更加安全可靠。

作为对本实用新型的进一步改进，粉尘吸收板3的圆心角为180°，即粉尘吸收板3为半圆环形结构，当工件12为绝缘子时，如图1所示，可以将粉尘吸收板3朝向绝缘子，先清除绝缘子的半个圆周面，然后再清除剩余的半个圆周面，两次即可将整个圆周面清除干净，清除效果好，简单高效。

作为对本实用新型的进一步改进，支撑架5具有竖向的伸缩自由度，粉尘吸收板3的出尘口借助伸缩管与粉尘吸收机构2连通。通过调节支撑架5的高度，可以满足不同高度工件12的使用需求，适用范围更广。支撑架5包括套装固定在粉尘吸收板3下端外围的支撑板、固定在支撑板下方的伸缩杆。通过调节伸缩杆的长度即可调节支撑架5的高度，结构简单，操作方便。伸缩杆的数量为三个或者是四个，三个伸缩杆围成三角形结构，四个伸缩杆则围成矩形结构，支撑更加稳固。

作为对本实用新型的进一步改进，粉尘吸收板3的上端面固定有两个支撑座9，两个支撑座9与粉尘吸收板3同轴设置，伸缩缸4的固定端固定有两个沿轴线对称设置的水平轴10，伸缩缸4借助水平轴10架设在支撑座 9上并与支撑座9形成转动配合。如图2所示，两个支撑座9左右对称设置，伸缩缸4通过水平轴10与支撑座9的旋转配合与粉尘吸收板3铰接，具有旋转自由度，结构简单，旋转时灵活自如。支撑座9是上端面开设有圆弧形凹槽的圆弧形结构，支撑座9与粉尘吸收板3同轴设置，这样可以增大支撑座9与粉尘吸收板3的接触面积，连接牢固可靠。圆弧形凹槽的表面设置有弹性缓冲层，可以减振、降低噪音。弹性缓冲层的上端面设置有耐磨层，可以避免弹性缓冲层直接与水平轴10接触而被磨损。圆弧形凹槽的深度与水平轴10的半径之差大于弹性缓冲层与耐磨层的厚度之和，使圆弧形凹槽上端面的开口宽度小于水平轴10的直径，防止水平轴10滑脱。

作为对本实用新型的进一步改进，粉尘吸收板3上端的外围还固定有与其同轴设置且开口方向相同的圆弧形的加强板11，加强板11的上端面位于粉尘吸收板3上端面的上方，水平轴10与加强板11形成转动配合。加强板11与支撑座9一起来承载伸缩缸4的重量，可以减小支撑座9所受的压力，而且水平轴10同时与加强板11和支撑座9形成转动配合，使得伸缩缸4在旋转时更加稳定。

本实用新型在用于绝缘子表面的硅橡胶涂层时，激光发生器1的功率 50-100W，激光波长为1055-1075nm，重复频率为2-50KHz，脉冲能量为 6-10mJ，光束质量的M2因子为10-14，输出功率为70％，激光频率为 20-60KHz；用于陶瓷或者是玻璃基材时，则调整输出功率为50％，激光频率为20-30KHz。将支撑架5调整到合适高度，使粉尘吸收板3的开口朝向绝缘子，如图1所示，初始时，激光头7位于螺旋导向槽6的最高处，启动激光发生器1，利用激光头7对绝缘子表面的硅橡胶涂层进行清除，激光头7上的温度传感器对工件12表面的温度进行检测，并将检测到的数值发送给控制模块，当温度达到上限值时，控制模块发出信号使伸缩缸4伸长，伸缩缸4通过连接杆13带动激光头7沿着螺旋导向槽6向下移动设定的距离，对绝缘子的下一位置进行清除。在粉尘吸收机构2的吸力作用下，清除工作中产生的粉尘先经过吸尘口8进入到粉尘吸收板3的中空结构内部，然后经过粉尘吸收板3底部的出尘口进入到粉尘吸收机构2内部。整个清除过程无研磨、非接触、无热效应，不仅使基材表面完好无损，也不会改变基材的物理特征，做到真正的不伤基材。而且清除过程中不产生废气、废水、废物，仅有的粉尘会被回收处理，安全环保，不会造成环境污染，清除效率高，节约时间，节约能源。

实施例1、用于绝缘子表面的硅橡胶涂层时，激光发生器的各个参数如下所示：激光波长为1060nm，重复频率为32KHz，脉冲能量为6mJ，光束质量的M2因子为12，输出功率为70％，激光频率为20KHz。

实施例2、用于绝缘子表面的硅橡胶涂层时，激光发生器的各个参数如下所示：激光波长为1070nm，重复频率为42KHz，脉冲能量为8mJ，光束质量的M2因子为13，输出功率为70％，激光频率为30KHz。

实施例3、用于绝缘子表面的硅橡胶涂层时，激光发生器的各个参数如下所示：激光波长为1075nm，重复频率为50KHz，脉冲能量为10mJ，光束质量的M2因子为14，输出功率为70％，激光频率为60KHz。

实施例4、用于陶瓷或者是玻璃基材时，激光发生器的各个参数如下所示：激光波长为1075nm，重复频率为50KHz，脉冲能量为10mJ，光束质量的M2因子为14，输出功率为50％，激光频率为20KHz。