一种用于清洗工件内壁的激光清洗装置

本技术涉及激光加工，尤其涉及一种用于清洗工件内壁的激光清洗装置。

背景技术：

1、激光清洗是近年来新兴的一种清洗方式，通过激光头发射激光，激光由光纤射至准直镜，准直后的光束照射到振镜镜片上，通过镜片的往复振动使激光束摆动，再通过平面场镜汇聚成清洗线，将清洗工件放置清洗线上，移动扫过清洗表面即可完成清洗。

2、由于传统的激光清洗主要用于工件的表面清洗，对于工件的内壁清洗来说，在激光清洗内壁时，一般将清洗头伸入内壁内，使激光头转动，达到清洗腔体内壁，在清洁过程中需要多次改变成品的位置，以对其整个内壁进行清洁，而激光清洗设备的覆盖面小、结构相对固定，从而导致内壁的清洗程度不一致、清洗质量较差。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是克服现有技术中存在的清洗效果较差的缺陷与问题，提供一种结构清洗效果较好的用于清洗工件内壁的激光清洗装置。

2、为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是：一种用于清洗工件内壁的激光清洗装置，包括工作台、用于夹持工件的夹持组件、底座、导光管、位移组件、激光发射器、视觉检测系统、控制系统，所述夹持组件、位移组件分别连接于所述工作台的上侧，所述底座通过定位组件连接于所述位移组件的输出端，所述激光发射器、导光管分别连接于所述底座的上侧，所述激光发射器的发射端相对于所述导光管的一端布置，所述导光管的另一端位于工件的内部，所述导光管的外侧安装有转动组件，所述视觉检测系统安装于所述导光管的另一端，所述控制系统与所述视觉检测系统、位移组件、激光发射器、转动组件相连接；

3、所述位移组件，用于带动激光发射器和导光管沿工件的轴向移动；

4、所述激光发射器，用于发射激光；

5、所述转动组件，用于带动导光管周向转动；

6、所述视觉检测系统，用于实时观测工件内壁激光的清洗效果；

7、所述控制系统，用于根据激光的清洗效果控制位移组件和转动组件工作，使激光对工件内壁进行清洗。

8、所述夹持组件包括第一支座、第二支座，所述第一支座、第二支座均连接于所述工作台的上侧且分别位于工件的两端，所述第一支座的上侧连接有卡盘，所述卡盘卡接于工件的一端，所述第二支座的上侧连接有中心架，所述中心架的外周面沿周向设置有多个限位螺栓，多个所述限位螺栓螺纹连接于所述中心架且底端穿过于所述中心架后抵接于工件的另一端的外周面。

9、所述工作台的上侧沿工件的长度方向设置有滑动组件，所述滑动组件包括滑轨以及多个滑块，多个所述滑块分别滑动连接于所述滑轨，所述第二支座通过滑块滑动连接于所述滑轨，所述位移组件通过滑块滑动连接于所述滑轨。

10、所述位移组件包括导轨座、滑座、步进电机、滚珠丝杆，所述导轨座连接于所述滑块的上侧，所述滚珠丝杆转动连接于所述导轨座内，所述步进电机安装于所述导轨座的一端且输出端穿过所述导轨座后连接于所述滚珠丝杆的一端，所述滑座螺纹连接于所述滚珠丝杆且沿所述导轨座的长度方向滑动连接于所述导轨座的上侧，所述定位组件连接于所述滑座的上侧，所述控制系统与所述步进电机相连接。

11、所述定位组件包括多个螺杆、底板、安装板，多个所述螺杆的上端螺纹连接于所述底座的下侧，所述螺杆的外周面套设有转盘, 多个所述螺杆的上端螺纹连接于所述安装板，所述安装板通过固定螺栓螺纹连接于所述底板的上侧，所述底板的上侧沿左右方向开设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有承接块，所述承接块连接于所述安装板的下侧。

12、所述第夹持组件上安装有辅助滑动组件，所述辅助滑动组件包括辅助滑座、辅助滑块、滑板，所述辅助滑座连接于所述夹持组件上，所述辅助滑块的下部滑动连接于所述辅助滑座，所述滑板套设于所述辅助滑块的上部，所述滑板连接于所述激光发射器的一侧。

13、所述激光发射器包括激光发生器、聚焦镜、安装支座、反射镜以及基座，所述基座连接于所述底座的上侧，所述激光发生器连接于所述基座的上侧，所述导光管的一端安装于所述安装支座，所述反射镜安装于所述导光管的另一端，所述聚焦镜、安装支座、反射镜沿所述激光发生器的激光发射方向依次间隔布置，所述控制系统与所述激光发生器相连接。

14、所述转动组件包括转动电机、主动齿轮、从动齿轮，所述转动电机安装于所述安装支座，所述主动齿轮连接于所述转动电机的输出端，所述从动齿轮套设于所述导光管且啮合连接于所述主动齿轮，所述控制系统与所述转动电机相连接。

15、所述视觉检测系统包括导流套、摄像头、所述导流套安装所述导光管的另一端，所述摄像头安装于所述导流套，所述摄像头上安装有内窥镜，所述内窥镜相对于工件内壁布置，所述控制系统与所述摄像头相连接。

16、所述激光清洗装置还包括有转接件，所述转接件包括卡套、定位筒，所述卡套卡接于工件的另一端且可拆卸连接于所述定位筒的一端，所述定位筒同轴布置于所述导光管的外侧。

17、与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

18、1、本实用新型一种用于清洗工件内壁的激光清洗装置中，通过夹持组件夹持工件使工件保持固定，同时通过激光发射器发射激光，激光通过导光管进入到工件内部对工件内壁进行激光清洗，通过位移组件和转动组件，使得激光束可沿工件圆周方向移动以及转动，从而实现工件内壁整体清洗工作，再结合视觉检测系统，可以实时观测激光的清洗效果，由此确保激光束扫描轨迹覆盖工件整个内壁来进行清洗。因此，本实用新型清洗效果较好。

19、2、本实用新型一种用于清洗工件内壁的激光清洗装置中，通过第一支座和第二支座，可以将工件放平进行清洗，通过卡盘，可以夹持工件的一端，再通过拧紧限位螺栓，可固定工件的另一端，从而实现了对工件的固定，可避免激光清洗时工件松动导致清洗效果变差，清洗后松开限位螺栓和卡盘便可快速将工件取出。因此，本实用新型稳定性较高、使用方便。

20、3、本实用新型一种用于清洗工件内壁的激光清洗装置中，通过设置滑块和滑轨，可以调节第二支座的位置，从而可以适应不同长度的工件；通过步进电机带动滚珠丝杆转动，进而带动滑座沿导轨座长度方向滑动，以此来实现激光发射器和导光管的同步移动，使激光束可沿工件的轴向进行清洗，同时导轨座也可以通过滑块调整位置，使导光管能移动到工件内的底部进行清洗；通过齿轮传动的方式带动导光管转动，以此来实现激光束沿工件内壁圆周方向进行清洗。因此，本实用新型适用范围广、清洗效果较好。

21、4、本实用新型一种用于清洗工件内壁的激光清洗装置中，通过转盘转动螺杆，采用螺杆传动的方式带动底座进行上升和下降，不仅可以实行上下移动，同时还可以对底座进行调平；通过承接块在滑槽内左右滑动可调整底座的左右位置，这样调整后可以使导光管与工件同心，从而可以使激光焦点始终处于内壁表面上，清洗效果更好；通过转接件可以对导光管的端部进行夹持，以避免导光管过长导致导光管转动时出现晃动的情况；通过设置辅助滑座和辅助滑块，为激光发射器的左右移动提供额外的支撑，从而使整个移动过程更加顺畅。因此，本实用新型清洗效果更好、工作过程稳定。

22、5、本实用新型一种用于清洗工件内壁的激光清洗装置中，反射镜通过导光管伸入到工件内部对内壁进行清洗，反射镜的体积远小于常规清洗头，因此可适用于小内径尺寸工件的内壁清洗，通过设置聚光镜，汇聚后的光束将沿导光管内部行进，可保证激光扫描焦点位始终落于工件内壁处；通过设置摄像头和ccd相机，这样在清洗过程中，可以实时观测清洗效果和激光出光状况，及时进行清洗参数调节，提高了生产效率和良品率；卡套采用可拆卸的方式与定位筒连接，可以在选择与工件直径相匹配的卡套后再与定位筒连接，从而适用于不同直径的工件。因此，本实用新型使用方便、清洗效果较好、适用范围广。