一种型材激光清洗装置的制作方法

1.本技术涉及船舶建造技术领域，具体而言，涉及一种型材激光清洗装置。


背景技术：

2.型材是船舶建造中大量使用的零件材料，在型材的流转、应用过程中使用车间底漆以对零件材料进行防锈蚀处理，避免锈蚀对零件质量造成影响。在对型材进行焊接时，车间底漆会影响焊接质量，会导致气孔、夹渣等缺陷，因此需在焊接前将型材的待焊接面的车间底漆进行去除。
3.传统的底漆处理作业方式一般为喷砂、砂轮打磨等，在作业过程中会产生大量噪音，并且还会带来粉尘污染，因此会严重危害工作人员的健康，同时造成环境污染等问题。并且进行喷砂、砂轮打磨等操作的时候，无法对型材进行固定夹持，在操作过程中型材容易发生倾倒，从而影响正常工作及还会降低工作效率。
4.综上所述，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的在于提供一种型材激光清洗装置，其能够在清洗过程中对型材进行精准定位的同时，还能满足不同尺寸规格的型材使用。
6.本技术提供了一种型材激光清洗装置，包括物料输送单元、激光发射单元及物料固定单元：
7.物料输送单元，包括主支架及多个送料辊筒，沿所述主支架的长度方向为第一方向，多个所述送料辊筒沿所述第一方向均布于所述主支架上，多个所述送料辊筒均同向滚动，沿所述第一方向输送物料。
8.激光发射单元，包括激光头和激光头固定座，所述激光头通过所述激光头固定座与所述主支架的上部固定连接，所述激光头的出光口位于所述送料辊筒上方的预定高度，并用于发射可对待清洗面进行清洗的激光光束。
9.物料固定单元，设于与所述激光发射单元的对应处，包括固定支架、传动机构和定位机构，所述固定支架与所述激光头固定座固定连接，所述定位机构通过所述传动机构与所述固定支架连接。所述传动机构可伸缩，所述传动机构通过伸缩控制所述定位机构移动，所述定位机构用于限制物料在所述传动机构的伸缩方向的位移，所述传动机构的伸缩量根据物料的尺寸进行设置。
10.在一种实施方式中，激光光束的预定高度根据待清洗面尺寸进行设置。
11.在一种实施方式中，定位机构包括定位座和定位块，所述定位座与所述传动机构连接，所述定位块设于所述定位座的底部。沿所述主支架的宽度方向为第二方向，在所述定位块上设有凹槽，所述凹槽用于限制物料在所述第二方向的位移。
12.在一种实施方式中，定位块为圆柱形，所述定位座为下部开口的框状结构，所述定位块转动连接于所述定位座的框体内，所述定位块的转动方向与所述送料辊筒的转动方向
相同。凹槽为设于所述定位块的外表面的一圈环形凹槽。
13.在一种实施方式中，环形凹槽的横截面为燕尾槽。
14.在一种实施方式中，传动机构包括第一气缸和第一传动杆，所述第一气缸的顶部与所述固定支架连接，用于控制所述传动机构进行伸缩，所述第一传动杆的底部与所述定位座固定连接。
15.在一种实施方式中，主支架包括与地面连接的安装支架及设于所述安装支架上表面的框架，所述框架的上部与所述固定支架固定连接。
16.在一种实施方式中，激光头的个数为两个，所述激光头固定座沿所述第二方向布置，两个所述激光头分别设于所述激光头固定座的两侧。所述激光头固定座与所述定位座的中部固定连接。
17.在一种实施方式中，激光发射单元还包括设于所述激光头固定座上的位置传感器，所述位置传感器与所述激光头通讯连接。
18.在一种实施方式中，物料输送单元还包括多组辅助输送机构，每组所述辅助输送机构设于相邻两个所述送料辊筒之间。每组所述辅助输送机构包括导轨和两组滑动挤压件，所述导轨沿所述第二方向布置，所述导轨的两端与所述框架固定连接。两组所述滑动挤压件分别滑动连接于所述导轨的两端，用于限制物料所述第二方向上的位移。
19.在一种实施方式中，每组所述滑动挤压件包括沿所述导轨滑动的滑动座及挤压件。所述滑动座通过第二气缸控制滑动，所述第二气缸与所述框架固定连接。
20.在一种实施方式中，挤压件为与所述滑动座转动连接的辊轮，沿与所述第一方向垂直的方向布置，所述辊轮的转动方向与所述送料辊筒的输送方向相同。
21.与现有技术相比，本技术的有益效果为：
22.在本技术的技术方案中，通过将型材立设于物料输送单元上，并通过物料固定单元对型材进行限位，在输送过程中利用激光发射单元对经过激光发射单元的型材进行匀速清洗。通过物料输送单元对型材的底部限位，通过物料固定单元对型材的顶部限位，使型材在清洗过程中保持稳定，保证清洗效果，避免影响后续施工的质量。并且激光光束的预定高度及传动机构的伸出长度可以根据型材的宽度进行设定，满足不同宽度的型材进行固定清洗，提高本装置的使用范围，利于推广使用。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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得其他相关的附图。
24.图1为根据本技术实施例示出的一种型材激光清洗装置的立体结构示意图；
25.图2为图1中辅助输送机构的结构详图a；
26.图3为图1中型材激光清洗装置的俯视图；
27.图4为图1中型材激光清洗装置的主视图；
28.图5为图4中b-b的剖面图。
29.附图标记：
30.1、主支架；11、框架；12、安装支架；2、送料辊筒；21、辊轮；22、第二气缸；23、传动链条；24、导轨；3、定位座；31、固定支架；32、第一气缸；33、定位块；34、激光头；35、激光头固定座；4、型材。
具体实施方式
31.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
32.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
33.根据本技术的第一方面，参见图1，首先提供一种型材激光清洗装置，包括物料输送单元、激光发射单元及物料固定单元：
34.物料输送单元包括主支架1及多个送料辊筒2，沿主支架1的长度方向设定为第一方向，多个送料辊筒2沿第一方向均布于主支架1上，多个送料辊筒2均同向滚动沿第一方向输送型材。
35.激光发射单元包括激光头34和激光头固定座35，激光头34通过激光头固定座35固定连接于主支架1的上部。激光头34的出光口位于送料辊筒2上方的预定高度，并用于发射可对待清洗面进行清洗的激光光束。
36.物料固定单元设于与激光发射单元对应处，物料固定单元包括固定支架31、传动机构和定位机构，固定支架31与激光头固定座35固定连接，定位机构设于型材的上方，定位机构通过传动机构连接于固定支架31上。传动机构可伸缩，传动机构通过伸缩控制定位机构移动，定位机构用于限制型材在传动机构的伸缩方向的位移。传动机构的伸缩量根据型材的尺寸进行设置。
37.本装置采用激光对型材的底漆进行清洗的方式，具备高效、清洁、噪音小的特点。在使用激光清洗时，由于有效作业焦距区间小、作业精度要求高，因此需要对型材精准夹持，防止在清洗过程中因定位不准确影响清洗效果。本装置通过将型材立设于物料输送单元上，并通过物料固定单元对型材的的顶部进行限位，防止发生倾倒；在输送过程中利用激光发射单元对经过激光发射单元的型材进行匀速清洗。通过物料输送单元对型材的底部限位，通过物料固定单元对型材的顶部限位，使型材在清洗过程中保持稳定，保证清洗效果，避免影响后续施工的质量。
38.并且型材具有不同的规格尺寸，本装置通过调节激光光束的预定高度和传动机构的伸出长度以满足不同的尺寸型材的要求，工序繁简单易操作，能提供工作效率及使用范围，利于推广使用。
39.在一种实施方式中，激光光束的预定高度根据型材的宽度设置。
40.在一种实施方式中，定位机构包括定位座3和定位块33，定位座3与传动机构连接，定位块33设于定位座3的底部。
41.将主支架1的宽度方向设定为第二方向，在定位块33上设有凹槽，在型材4输送至物料固定单元处时，型材的顶部卡设于凹槽内，型材将凹槽作为导向槽进行输送，通过凹槽的设置限制型材在第二方向的移动。
42.在一种实施方式中，定位块33为圆柱形，定位座3为下部开口的框状结构，定位块33转动连接于定位座3的框体内，定位块33的转动方向与送料辊筒2的转动方向一致，能够在限制型材第二方向的移动前提下，对型材进行辅助传输，避免型材与凹槽之间产生摩擦，从而对型材造成损坏，影响后续焊接质量。
43.在定位块33的外表面上设有一圈环形凹槽，在固定型材4时，将型材4的顶部设于凹槽内。通过凹槽的设置，将型材的顶部卡入凹槽内，从而限制型材发生左右移动。
44.具体的，沿定位块33的中心轴处插设转轴，转轴的两端分别与定位座3的左右两侧转动连接，以实现定位块33与定位座3的转动连接。避免型材在传输过程中与定位块33产生较大的摩擦力，破坏型材本体的结构，影响后续施工的质量。
45.在一种实施方式中，环形凹槽的横截面为燕尾槽。环形凹槽的开口大小从定位块33的圆心处向外侧依次增加。采用燕尾槽对型材进行固定，根据在燕尾槽的不同深度处的开口大小不一样的特征，使本装置可以适用于不同厚度的型材，使用范围广。
46.在一种实施方式中，在定位座3内沿型材的输送方向均布4个定位块33。由于型材的长度较长，因此考虑运输过程中长度方向的稳定性，设置多个定位块33，增加稳定性，从而增加清洗过程的精准性，满足激光清洗的精准性要求。
47.在一种实施方式中，在定位块33与定位座3之间连接有弹性体，在定位块33对型材进行挤压定位时提供弹性支撑，在型材输送过程中产生冲击时使用弹性体进行吸收，起到缓冲的作用。
48.在一种实施方式中，传动机构包括沿竖向布置的第一气缸32和第一传动杆，第一气缸32沿竖向布置，用于控制传动机构进行伸缩，第一气缸32的顶部与固定支架31连接，第一传动杆的底部与定位座3固定连接，使定位座3在传动机构的控制下沿竖直方向伸缩，通过控制第一气缸32的伸缩量，使本装置适应具有不同宽度规格的型材。
49.在一种实施方式中，需要说明的是，在弹性体与定位座3之间设有压力传感器，压力传感器与第一气缸通信连接，在压力传感器的压力值超过预设的压力阈值时发射信号，根据信号控制第一气缸定量进行收缩调整，使弹性体与定位座3之间的压力减小。控制收缩量以保证定位块33对型材的挤压定位效果。
50.需要说明的是，在气缸组件的工作过程中，根据型材的宽度控制第一气缸32的伸缩量。在型材输送至物料固定单元时，与定位块33接触后，通过压力传感器发射信号对第一气缸32的伸缩量进行微调。进一步提高本装置在清洗过程中对型材进行精确定位，能更加平稳的进行辅助输送。
51.在一种实施方式中，传动机构包括两组气缸组件，每组气缸组件包括第一气缸32和第一传动杆。两组气缸组件分别设于定位座3的前端和后端。使定位座3在传动过程中均匀受力，两组气缸组件同升同降，保证定位座3的实时水平度。
52.在一种实施方式中，如图3和图4所示，主支架1包括与地面连接的安装支架12及设于安装支架12上部的框架11，框架11的上部与固定支架31固定连接。通过将安装支架12与地面连接，增强本装置在运行过程中的稳定性，能进一步辅助提高激光清洗时的准确性。框
架11、安装支架12以及固定支架31之间通过刚性连接，保证各机构之间的连接的稳定性。
53.需要说明的是，框架11的长度大于型材长度的1.5-2倍，能保证对多个型材进行连续清洗，提高工作效率。
54.在一种实施方式中，如图5所示，激光头34的个数为两个，激光头固定座35沿第二方向布置，两个激光头34分别设于激光头固定座35的两侧，并且朝向型材4的待清洗面设置。根据需求选择激光头的开启个数，选择对型材4的一侧或者两侧同时清洗。
55.激光头固定座35固定连接于定位座3的中部，在定位座3沿竖直方向进行伸缩时，使激光发射单元的高度与定位机构保持一致，能够同上同下。
56.需要说明的是，激光发射单元还包括设于激光头固定座35上的位置传感器，位置传感器与激光头34通讯连接，在型材输送至激光发射单元处时控制打开激光头34。
57.在一种实施方式中，激光头34设于型材的上方并向下倾斜布置，具体的，倾斜角度α范围为30-60
°
。激光头发射沿竖直方向布置的激光束，在型材上沿竖直方向的预定距离内进行激光扫射。
58.在一种实施方式中，激光头34沿竖直方向的扫射距离根据型材的清洗需要进行设定，以使本装置实现精确清洗的功能。例如，型材只需要对某一个侧面的上半部分进行清洗，根据清洗的范围调节激光头的激光光束的预定高度。
59.在一种实施方式中，多个送料辊筒2包括主动辊筒和从动辊筒，主动辊筒和从动辊筒之间通过传动链条23连接，能保证主动辊筒和从动辊筒同速转动。送料辊筒2通过线接触的方式对型材进行输送，防止输送过程中对型材本体造成损坏。
60.在一种实施方式中，如图2所示，物料输送单元还包括多组辅助输送机构，每组辅助输送机构设于相邻两个送料辊筒2之间。考虑型材的长度较长，在输送过程中会发生偏离输送轨道的情况，通过辅助输送机构的设置，沿主支架1的长度方向均布多组辅助输送机构，防止型材偏离输送轨道，偏离后会影响清洗范围，避免型材清洗不彻底影响后续焊接的质量。
61.在一种实施方式中，每组辅助输送机构包括导轨24和两组滑动挤压件，导轨24沿第二方向布置，导轨24的两端与框架11固定连接。两组滑动挤压件分别滑动连接于导轨24的两端并沿导轨24滑动，用于限制型材在第二方向上的位移。
62.每组所述辅助输送机构包括导轨24和两组滑动挤压件，两组滑动挤压件分别设于型材的左右两侧，对型材两侧进行限位，防止型材在竖直布置时发生倾倒。
63.具体的，导轨24设于相邻两个送料辊筒2之间，导轨24沿第二方向布置并与送料辊筒2平行设置。两组滑动挤压件分别设于导轨24的左右两侧，每组滑动挤压件包括滑动座及挤压件。
64.滑动座沿导轨24滑动，通过导轨24的设置控制挤压件的滑动方向与型材保持垂直。
65.两个滑动座分别通过第二气缸22控制滑动，滑动座的一侧与第二气缸22的传动杆连接，滑动座的另一侧与挤压件固定连接。通过第二气缸22控制挤压件的向型材方向的滑出距离，从而控制两个挤压件之间距离，以使本装置满足不同厚度的型材。
66.在一种实施方式中，挤压件为与滑动座转动连接的辊轮21，辊轮21沿竖直方向布置，辊轮21的转动方向与送料辊筒2的输送方向相同，起到辅助输送的作用。
67.在一种实施方式中，每组辅助输送机构包括第一挤压件和第二挤压件，第一挤压件的底部与送料辊筒的顶部同高，第二挤压件的底部高于第一挤压件。
68.在型材为异形件时，若底部有突出，将突出一侧朝向第二挤压件设置；若顶部有突出，将突出一侧朝向第一挤压件设置。以此满足不同形状的型材使用。
69.本装置在使用时，包括以下步骤：
70.s1、将型材沿宽度方向立设于物料输送单元的上表面，使型材的待清洗面朝向激光发射单元，通过物料输送单元沿型材的长度方向输送型材至激光发射单元处。
71.根据型材的厚度控制两个第二气缸22向型材方向推动两个挤压件，使两个挤压件之间的距离能使型材通过且两侧留有2-3mm的间隙。
72.根据型材的宽度设置激光发射单元发射激光束的长度。
73.s2、在型材输送至激光发射单元处后，控制打开物料固定单元下移固定型材并同时打开激光发射单元，在型材输送过程中进行激光清洗。
74.s3、在清洗完毕后，关闭激光发射单元以及控制升起物料固定单元使其归位。为下次清洗做好准备。
75.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。