激光清洗设备的制作方法

1.本实用新型涉及清洗技术领域，特别是涉及一种激光清洗设备。


背景技术：

2.制动梁是铁路列车基础制动装置的重要部分，其损伤故障对行车安全影响较大，尤其是对安全性能要求更为严格的铁路列车，其制动梁的损伤故障直接威胁着人们的生命安全。
3.在铁路列车运行的过程中，制动梁承受较大的交变载荷和冲击力，制动时承受制动力及车轮对闸瓦的反作用力，受力状况较为恶劣。为了保证铁路列车运行的安全性，需要对制动梁进行定期检测。通常先采用清洗装置对制动梁进行清洗，在此基础上，判定制动梁是否受到损伤。然而，常见的清洗设备对制动梁两端的清洗效果较差。


技术实现要素：

4.基于此，有必要提供一种激光清洗设备，能够对结构复杂的制动梁两端进行清洗，保证清洗效果。
5.一种激光清洗设备，包括：
6.机器人，包括机械臂；
7.清洗装置，安装在所述机械臂；所述清洗装置包括壳体及设于所述壳体内的激光器，所述激光器用于向工件发射激光束；
8.除尘装置，安装在所述机械臂，所述除尘装置用于对所述工件进行除尘；
9.定位装置，用于获取所述工件的位置信息并计算运行轨迹；所述定位装置与所述机器人通信连接，所述机械臂能够根据所述运行轨迹带动所述清洗装置和所述除尘装置移动。
10.在其中一个实施例中，所述定位装置包括处理器及安装在所述机械臂的相机，所述相机用于采集所述工件的图像；所述相机与所述机器人分别与所述处理器通信连接，所述处理器用于根据所述图像计算运行轨迹并将所述运行轨迹发送至所述机器人。
11.在其中一个实施例中，所述激光清洗设备还包括安装在所述机械臂的光源，所述光源对应所述相机设置。
12.在其中一个实施例中，所述光源为环形光源，所述环形光源套设在所述相机的外侧。
13.在其中一个实施例中，所述除尘装置包括气泵、与所述气泵连通的除尘管及与所述除尘管连通的除尘嘴，所述除尘嘴设有除尘口，所述除尘口用于朝向所述工件设置。
14.在其中一个实施例中，所述除尘嘴沿所述激光器发射激光束的方向设于所述激光器的前方。
15.在其中一个实施例中，所述除尘装置还包括安装臂，所述安装臂的一端安装在所述清洗装置，并沿所述激光器发射激光束的方向延伸设置，所述安装臂的另一端安装有所
述除尘嘴。
16.在其中一个实施例中，所述安装臂设有镂空孔。
17.在其中一个实施例中，所述机械臂的执行末端固定有支撑架，所述定位装置的至少部分、所述清洗装置及所述除尘装置均可拆卸地安装在所述支撑架。
18.在其中一个实施例中，所述机器人为六轴机器人。
19.上述的激光清洗设备，该激光清洗设备可对制动梁进行清洗。具体地，清洗作业时，将制动梁输送至指定工位后停下，定位装置开始工作，获取制动梁的位置信息，并根据该位置信息计算运行轨迹。机械臂运行至运行轨迹的起点位置，机械臂按照该运行轨迹带动清洗装置和除尘装置移动，直至将制动梁清洗干净。在激光清洗的同时，除尘装置对制动梁进行除尘，避免烟尘污染环境，也避免烟尘附着在制动梁的表面而影响清洗效果。如此，定位装置具有定位追踪功能，清洗装置采用激光束对制动梁进行清洗，同时除尘装置对制动梁进行除尘，使该激光清洗设备在定位装置、清洗装置和除尘装置的配合下可对结构复杂的制动梁的端部区域进行清洗，保证清洗效果。
附图说明
20.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。
22.图1为本实用新型一实施例的激光清洗设备的结构示意图；
23.图2为图1所示的激光清洗设备的部分结构示意图。
24.附图标号说明：10、机器人；11、机械臂；20、清洗装置；21、壳体；30、除尘装置；31、除尘嘴；311、除尘口；32、安装臂；321、镂空孔；40、定位装置；41、相机；50、支撑架；60、光源。
具体实施方式
25.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
26.请参阅图1和图2，本实用新型一实施例的激光清洗设备，包括机器人10、清洗装置20、除尘装置30及定位装置40。所述机器人10包括机械臂11，所述清洗装置20与所述除尘装置30均安装在所述机械臂11。所述清洗装置20包括壳体21及设于所述壳体21内的激光器，所述激光器用于向工件发射激光束。所述除尘装置30用于对所述工件进行除尘。定位装置40用于获取所述工件的位置信息并计算运行轨迹，所述定位装置40与所述机器人10通信连接，所述机械臂11能够根据所述运行轨迹带动所述清洗装置20及所述除尘装置30移动。
27.在本实施例中，上述工件为制动梁，即该激光清洗设备用于对制动梁进行除锈。当
然，该激光清洗设备也可用于对其它需要清洗的工件进行清洗，在此不做具体限定。下面以制动梁的清洗为例进行效果说明。
28.上述的激光清洗设备，该激光清洗设备可对制动梁进行清洗。具体地，清洗作业时，将制动梁输送至指定工位后停下，定位装置40开始工作，获取制动梁的位置信息，并根据该位置信息计算运行轨迹。机械臂11运行至运行轨迹的起点位置，机械臂11按照该运行轨迹带动清洗装置20和除尘装置30移动，直至将制动梁清洗干净。在激光清洗的同时，除尘装置30对制动梁进行除尘，避免烟尘污染环境，也避免烟尘附着在制动梁的表面而影响清洗效果。如此，定位装置40具有定位追踪功能，清洗装置20采用激光束对制动梁进行清洗，同时除尘装置30对制动梁进行除尘，使该激光清洗设备在定位装置40、清洗装置20和除尘装置30的配合下可对结构复杂的制动梁的端部区域进行清洗，保证清洗效果。
29.在一个实施例中，请参阅图1和图2，所述定位装置40包括处理器及安装在机械臂11的相机41，所述相机41用于采集所述工件的图像。具体地，相机41包括相机主体及安装在相机主体的镜头，镜头朝向工件设置。所述相机41与所述机器人10分别与所述处理器通信连接，所述处理器用于根据所述图像计算运行轨迹并将所述运行轨迹发送至所述机器人10。如此，通过相机41采集工件的图像，不仅能够获取工件的位置信息，还便于作业人员判断工件是否清洗干净。
30.具体地，处理器用于根据相机41采集工件端部区域的侧面图像得到工件的端部区域在x-z平面上的第一位置信息及第一角度信息，并结合工件端部区域的顶部图像得到工件端部区域在x-y平面上的第二位置信息及第二角度信息，并对第一位置信息、第一角度信息、第二位置信息及第二角度信息进行整合得到工件端部区域的三维坐标。如此，可得到运行轨迹。其中，清洗作业时，该激光清洗设备设置在输送机构的至少一侧，以输送机构的输送方向为x轴，以工件贴合于输送机构表面的长度为y轴，以工件的高度方向为z轴建立三维坐标系。
31.需要说明的是，上述第一角度信息包括工件端部区域的结构轮廓相对于x轴和/或y轴的夹角信息，第二角度信息包括工件端部区域的结构轮廓相对于x轴和/或z轴的夹角信息。
32.需要说明的是，相机41的安装位置可根据实际需求进行设置，在此不做具体限定。在本实施例中，相机41安装在清洗装置20的下方。
33.进一步地，请参阅图1和图2，所述激光清洗设备还包括安装在机械臂11的光源60，所述光源60对应所述相机41设置。需要说明的是，光源60对应相机41设置是指光源60环绕相机41设置、或者光源60设置在相机41的侧部等。如此，通过在对应相机41的位置设置光源60，光源60能够起到补光的作用，有利于相机41更清晰地采集工件的图像，保证准确地获取工件的位置，提高定位精度，并且还有利于作业人员更准确地判断工件是否清洗干净。
34.具体地，请参阅图1和图2，所述光源60为环形光源，所述环形光源套设在所述相机41的外侧。如此，补光效果更好。具体地，环形光源60为环形灯带；或者，环形光源包括多个灯珠，多个灯珠环绕相机41设置。
35.在一个实施例中，所述除尘装置30包括气泵、与所述气泵连通的除尘管及与所述除尘管连通的除尘嘴31，所述除尘嘴31设有除尘口311，除尘口311用于朝向工件设置。在清洗的同时，气泵启动，气泵将气体通过除尘管输送至除尘嘴31，再通过除尘口311向工件进
行吹气除尘；或者，气泵进行吸气，对工件进行吸气除尘。如此，通过气泵、除尘管和除尘嘴31的配合，可对工件进行自动除尘，提高除尘效率。并且，还能够避免烟尘污染环境，也避免烟尘附着在工件的表面而影响清洗效果。
36.当然，在其它实施例中，除尘装置30也可为静电除尘装置。
37.进一步地，请参阅图1和图2，所述除尘嘴31沿所述激光器发射激光束的方向设于所述激光器的前方。可以理解的是，除尘嘴31设于激光器的前方是指清洗作业时，除尘嘴31相对激光器靠近工件设置。如此，清洗作业时，除尘嘴31能够贴近工件进行除尘，保证除尘效果，避免烟尘污染环境，也避免烟尘附着在制动梁的表面而影响清洗效果。
38.进一步地，请参阅图1和图2，所述除尘装置30还包括安装臂32，安装臂32的一端安装在所述清洗装置20，并沿所述激光器发射激光束的方向延伸设置，所述安装臂32的另一端安装有所述除尘嘴31。如此，通过安装臂32将除尘嘴31安装在激光器沿其发射激光束方向的前方。在本实施例中，安装臂32安装在清洗装置20的顶部。
39.具体地，请参阅图1和图2，安装臂32可拆卸地安装在清洗装置20，除尘嘴31可拆卸地安装在安装臂32。可选地，安装臂32采用安装件可拆卸地安装在清洗装置20，除尘嘴31采用安装件可拆卸地安装在安装臂32；其中，安装件为螺钉、螺栓、卡扣等。如此，方便拆装安装臂32和除尘嘴31，方便安装臂32和除尘嘴31的维保。
40.具体地，安装臂32为金属臂。可选地，安装臂32为不锈钢臂、碳钢臂等。如此，由金属材料制成安装臂32的结构强度较高，避免安装臂32在长期作业过程中受损断裂。
41.更进一步地，请参阅图1和图2，所述安装臂32设有镂空孔321。如此，能够减轻安装臂32的重量。
42.需要说明的是，镂空孔321的数量可根据实际需求进行设置，在此不做具体限定。在本实施例中，镂空孔321设有两个。
43.在一个实施例中，请参阅图1和图2，所述机械臂11的执行末端固定有支撑架50，所述定位装置40至少部分、所述清洗装置20及所述除尘装置30均可拆卸地安装在所述支撑架50。可选地，清洗装置20、所述除尘装置30及所述定位装置40采用安装件可拆卸地安装在支撑架50；其中，安装件为螺钉、螺栓、卡扣等。如此，支撑架50为清洗装置20、除尘装置30和定位装置40提供安装位置，方便清洗装置20、除尘装置30和定位装置40的安装。此外，清洗装置20、除尘装置30和定位装置40均可拆卸地安装在支撑架50，便于对清洗装置20、除尘装置30和定位装置40进行拆装，方便维保。
44.可选地，支撑架50为金属架。可选地，安装臂32为不锈钢架、碳钢架等。如此，由金属材料制成支撑架50的结构强度较高，避免支撑架50在长期作业过程中受损断裂。
45.在一个实施例中，机械臂11为多自由度机械臂。例如，在本实施例中，机械臂11为六自由度，即所述机器人10为六轴机器人。需要说明的是，六轴机器人10具有六个可活动的关节，清洗装置20、除尘装置30和定位装置40均安装在六个可活动关节的末端，通过六个可活动的关节在多个方向上带动清洗装置20、除尘装置30和定位装置40运动，可对工件不同的部位进行清洗和除尘，效果更好，使用更灵活。
46.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的
方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
47.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
48.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
49.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
50.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
51.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
52.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。