一种炮膛激光清洗装置的制作方法

本发明属于激光设备领域，尤其涉及一种炮膛激光清洗装置。

背景技术：

火炮的擦拭保养对于延长炮管的寿命，提高设计精度意义重大。由于线膛炮内部膛线为螺旋形，火药发射产生的积碳会粘附在阴阳膛线上，如不及时擦洗，火炮后续发射时膛线将受到磨损。现在的传统的擦拭清洗方式劳动强度大、时间长，还要消耗大量的物料，成本高，也不环保，更主要的是不能完全将阴膛线上的积碳清除干净。

目前采取的除锈除碳措施主要有三种：一是机械摩擦去除法，即采用刮、擦、磨等手段达到清除表面锈迹和积碳的目的；二是高压水强力冲刷法，采用水射流产生的压力冲击金属表面进行除锈除碳；三是化学清洗剂清洗法，利用有机清洗剂，通过浸、喷、淋等方法除去锈迹和积碳。经过实践证明，这三种方法均有一定的效果。但由于均为接触式除锈除碳方法，在除锈除碳的同时对炮膛内金属基体均有不同程度的破坏或侵蚀损伤，除锈除碳后炮膛内表面清洁度不高，且对环境有不同程度地污染。

技术实现要素：

本发明旨在解决上述问题，提供一种专门针对炮膛内表面、清洗效率高、自动化控制的激光清洗设备。

本发明所述的炮膛激光清洗装置，包括控制模块、烟尘回收装置、以及均与控制模块相电连接的激光发射器和自动化运载设备；所述自动化运载设备为一可在炮膛内行走，且提供旋转动力的装置；所述激光发射器设置在自动化运载设备内，位于自动化运载设备的尾端；所述烟尘回收装置设置于自动化运载设备的前端；所述自动化运载设备的前端设置一镀膜镜片；所述镀膜镜片与自动化运载设备的中轴线呈45°夹角。

本发明所述的炮膛激光清洗装置，所述激光发射器上设置有激光调制器。

本发明所述的炮膛激光清洗装置，所述自动化运载设备的前端设置有摄像监控装置；所述摄像监控装置与控制模块相电连接。

本发明所述的炮膛激光清洗装置，所述摄像监控装置包括微型摄像机和led照明灯。

本发明所述的炮膛激光清洗装置，所述自动化运载设备从尾端到前端包括依次连接的电机、齿轮组、液压杆和运载筒；所述运载筒为一圆筒状，通过其尾端套接于液压杆上并与液压杆固定连接；所述齿轮组包括一主动轮和一从动轮，所述主动轮与电机相连，所述从动轮与液压杆的尾端固定连接，主动轮与从动轮相互咬合；所述运载筒的外壁上设置有若干个滚轮。

本发明所述的炮膛激光清洗装置，所述滚轮包括支撑和轮子；所述支撑的一端与运载筒外壁固定连接，另一端与轮子连接；所述支撑由第一支撑和第二支撑依次活动连接组成一“v”型状；所述支撑的中间设置有压缩弹簧。

本发明所述的炮膛激光清洗装置，所述滚轮设置有两组，每组包括有两个滚轮；每组中的两个滚轮分别对称设置于运载筒的上下两侧。

本发明所述的炮膛激光清洗装置，通过自动化运载设备搭载激光发射器行走进炮膛内，并给激光发射器提供旋转动力。激光发射器产生激光直接通过光纤射出，进入到炮管内，在自动化运载设备的出口用镀膜45度镜片折射90度直接作用在附着物上进行清洗，作业成本低，效率高，效果好，更安全和易于实现自动化，适于推广应用。

附图说明

图1为本发明所述炮膛激光清洗装置的结构示意图；

图2为本发明所述炮膛激光清洗装置的工作示意图；

其中1-激光发射器、2-运载筒、3-支撑、4-压缩弹簧、5-镀膜镜片、6-摄像监控装置、7-烟尘回收装置、8-吸尘机箱、9-激光调制器、10-轮子、11-第一级、12-第二级、13-主动轮、14-从动轮、15-电机、16-炮膛。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明所述炮膛16激光清洗装置进行详细说明。

实施例一

本发明所述的炮膛16激光清洗装置，包括控制模块、烟尘回收装置7、以及均与控制模块相电连接的激光发射器1和自动化运载设备；所述自动化运载设备为一可在炮膛16内行走，且提供旋转动力的装置；所述激光发射器1设置在自动化运载设备内，位于自动化运载设备的尾端；所述烟尘回收装置7设置于自动化运载设备的前端；所述自动化运载设备的前端设置一镀膜镜片5；所述镀膜镜片5与自动化运载设备的中轴线呈45°夹角。

如图1所示，所述自动化运载设备的尾端到前端包括依次连接的电机15、齿轮组、液压杆和运载筒2；所述液压杆由依次套接的多级伸缩杆组成，液压杆的级数可根据自动化运载设备在实际使用中的水平位移距离结合液压杆的稳定性来确定。本实施例中的液压杆为二级，从液压杆的尾端到前端依次为第一级11和第二级12，其中第二级12套接于第一级11中；所述运载筒2为一圆筒状，通过其尾端套接于液压杆的第二级12上并与液压杆第二级12的外壁固定连接；所述齿轮组包括一主动轮13和一从动轮14，所述主动轮13与电机15的主轴相连，所述从动轮14与液压杆的第一级11的尾端固定连接，主动轮13与从动轮14相互咬合；所述运载筒2的外壁上设置有滚轮，所述滚轮设置有两组，每组包括有两个滚轮；前述激光发射器1设置于液压杆的第二极的顶端上，运载筒2为激光发射器1所发出的激光提供了一个以空气为介质的空腔通道。前述镀膜镜片5设置于运载筒2的前端，与运载筒2的中轴线呈45度夹角，激光发射器1所发出的激光与运载筒2的中轴线重合，经镀膜镜片5的反射后处置照射与炮膛16的内壁上。所述滚轮包括支撑3和轮子10；所述支撑3的一端与运载筒2外壁固定连接，另一端与轮子10连接；所述支撑3由第一支撑3和第二支撑3依次通过螺杆活动连接组成一“v”型状；所述支撑3的中间设置有压缩弹簧4，压缩弹簧4的两端分别与第一支撑3和第二支撑3相连接，通过压缩弹簧4改变第一支撑3与第二支撑3所成夹角的度数，从而可以调节轮子10与运载筒2之间的距离，达到使自动化运载设备适应与多种孔径炮膛16的目的。

本发明所处控制模块为计算机，电机15与计算机相电连接并接收计算机发出的控制指令，电机15接通电源在得到运转指令后，开始转动，从而通过主轴带动主动轮13转动，主动轮13带动从动轮14转动，从动轮14带动液压杆旋转，液压杆通过第二级12带动运载筒2旋转，以此实现激光经镀膜镜片5的反射后对炮膛16内壁的360度清洗。同时液压杆也与计算机相电连接，并接收计算机发出的控制指令，计算机控制液压缸伸缩，带动运载筒2在炮膛16内水平移动，通过运载筒2上的滚轮在炮膛16内行走。

所述烟尘回收装置7设置于运载筒2内，与运载筒2的内壁相贴；烟尘回收装置7经运载筒2内壁延伸一直与设置于炮膛16外的吸尘机箱8相连接，烟尘回收装置7的吸尘口正对待清洗的加工位，该设备为大吸力静音设备，环保快捷回收工作后废气烟尘，吸尘机箱8用于回收烟尘回收装置7在清洗过程中吸附的烟尘。

实施例二

如图1、图2所示，本实施例中，在本发明的实施例一的基础上，所述激光发射器1上设置有激光调制器9，利用激光的高单色、高定向、高亮度，应用调q技术、锁模技术对激光发射器1所发出的激光进行调制，以获得窄脉冲巨峰值功率的激光脉冲等特性来照射物体使其表面，使固体或液体表面的污染物、锈斑或积碳发生瞬间蒸发或剥离，从而达到洁净的目的。所述自动化运载设备的前端设置有摄像监控装置6；摄像监控装置6设置于自动化运载设备中的运载筒2的前端外壁上。所述摄像监控装置6与控制模块相电连接。所述摄像监控装置6包括微型摄像机和led照明灯。微型摄像机可以根据实际情况选择360度鱼眼摄像机或者微云台可控摄像机。通过摄像机反馈实时的清洗作业画面，同时通过led照明灯给清洗作业区域提供照明。

本发明所述炮膛16激光清洗装置的清洗过程为：将本发明所述的炮膛16激光清洗装置放至炮膛16口，根据计算机发出的控制指令启动电机15，通过液压杆的伸展使得清洗装置进入炮膛16内。通过自动化运载设备搭载激光发射器1在炮膛16内前后行进并旋转作业，进行全方位的清洗或者在摄像监控装置6的实时反馈指引下对部分位置进行精确除锈除碳工作，清洗工作完成后再有序退出。在清洗过程中，烟尘回收装置7对准清洗部位同步回收烟尘。

本发明所述炮膛16激光清洗装置具有极高的适用性，因为激光与被清洁表面无接触，对作用基体没有机械作用力，不损伤基体的表面，能够清除各种材料表面的污染物，能够适应大多数装备除锈除碳的需求；同时具有良好的可控性，通过精确控制激光的输出功率和光路输出配比，光学传输系统与可自动化运载平台设备相配合，易于实现实时监视和高精度控制的自动化操作，可以机动灵活地到达待洗工件表面任意一点，能清洗传统方法不易达到的部位，清洗彻底不留死角；还具有出色的环保性，激光清洗过程中不产生有害气体和噪音，经过激光清洗后，工件表面仅产生微量的固体粉末，体积小，不飞扬易于存放，易于收集，可有效改善作业环境且不会对环境产生污染；同时具有也还具有突出的经济性，激光清洗不存在刀具磨损问题，节省了昂贵的费用，可以长期稳定可靠使用，一般只需要少量的电费和设备日常维护费用，维护简便，使用成本低廉。

以上仅就本清洗装置的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本产品不仅局限于实施例，其具体结构允许有变化。凡在本产品独立权利要求的保护范围内所做的各种变化均在本产品保护范围内。