一種轉盤式雷射清洗機的製作方法

2023-12-11 16:48:27 1

本發明涉及零件表面處理裝置技術領域，具體涉及針對小零件的一種轉盤式雷射清洗機。

背景技術：

機加工完成的零件或生鏽的零件，根據工藝要求需要進行清洗以去除殘留加工切削或者油汙。尤其是精密零件如壓力容器、高壓管道等承壓零件，由於這些零部件承受很大的壓強，要求製造不能有缺陷，且必須經過嚴格的清洗、檢測，檢測之前需進行內外表面的清洗，因此清洗質量的好壞直接影響到檢測精度的高低。在工業生產中，設備或工件的清洗一般是利用機械清洗法、常規高壓水射流清洗和化學腐蝕清洗。然而目前工件或零件清洗存在以下問題：

1)機械清洗法為接觸式清洗，對清洗表面有機械作用力，損傷零件表面，或者清洗的介質附著於車軸表面，容易產生二次汙染；

2)常規高壓水射流清洗會產生大量衝洗廢液，浪費水資源，回收廢水費時費力；

3)化學腐蝕清洗法需要使用大量的化學試劑，造成一定的環境汙染，且在我國環境保護法規要求越來越嚴格、人們環保和安全意識日益增強的今天，工業生產清洗中可以使用的化學藥品種類將變得越來越少。

4)清洗效率不高。

因此尋找一種沒有汙染，有效節約資源，清洗效率高的工件清洗設備成為當務之急。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的技術問題，本發明的目的在於提供了一種轉盤式雷射清洗機。此轉盤式雷射清洗機清洗效率高，雷射清洗的無研磨和非接觸性，不會對工件表面造成損傷，也不會產生二次汙染；無需使用任何化學藥劑和清洗液，清洗下來的廢料為粉末，體積小，可回收，不會造成環境汙染問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種轉盤式雷射清洗機，包括裝置骨架、轉盤旋轉機構、操作工位和隔板機構，所述轉盤旋轉機構包括設置在頂部的主傳動軸、驅動主傳動軸旋轉的第一驅電機和減速機、轉盤固定板，所述轉盤固定板上設置轉盤，轉盤固定板與主傳動軸連接；所述隔板機構包括隔板和驅動隔板抬起、下降的氣缸；所述操作工位設置在轉盤上，操作工位包括人工上下料工位、雷射清洗工位、清洗吹水工位、烘乾工位，所述4個操作工位對稱均布在轉盤固定板上，每兩個工位由一塊隔板隔開；

所述雷射清洗工位包括工件控制單元和雷射器控制單元，所述工件控制單元包括工件放置位、工件旋轉機構和工件升降機構，所述工件放置位設置在轉盤上方，工件放置位穿過轉盤與工件旋轉機構連接；所述工件旋轉機構包括旋轉軸、控制旋轉軸旋轉的第二驅動電機和減速機；所述工件升降機構包括同步帶輪、驅動同步帶輪運轉的第三驅動電機和減速機、第一滾珠絲杆以及第一滾珠絲杆螺母，所述同步帶輪連接第一滾珠絲杆，所述第一滾珠絲杆螺母通過連接架與工件旋轉機構連接；所述雷射器控制單元包括雷射器組件、雷射器升降組件，所述雷射器組件包括雷射器、連接雷射器的升降杆以及升降杆支撐座，所述雷射器升降組件包括第二滾珠絲杆、第二滾珠絲杆螺母和直線導軌，所述第二滾珠絲杆螺母通過連接架與雷射器組件連接，使雷射器組件在直線導軌上運行；

所述清洗吹水工位包括水源、氣源、輸水管、輸氣管、氣液換向機構和噴頭，所述輸水管一端連接水源，另一端連接氣液換向機構，所述輸氣管一端連接氣源，另一端連接氣液換向機構，所述氣液換向機構連接噴頭；

所述烘乾工位包括熱風機、熱風出風管路、熱風盒和熱風迴風管路，所述熱風出風管路連接熱風機與熱風盒，所述熱風盒位於工件放置位上方，所述熱風迴風管路設置在工件放置位下方，熱風迴風管路連接熱風機。

進一步地，所述雷射清洗工位中工件旋轉機構的旋轉軸外部安裝導向套，所述導向套固定安裝在骨架上。

進一步地，所述雷射器升降杆外部設置一導向槽，所述導向槽固定安裝在骨架上。

進一步地，所述清洗吹水工位還包括回水管路，所述回水管路連接至水箱。

進一步地，所述清洗吹水工位還包括過濾系統。

本發明的有益效果：本發明公開的一種轉盤式雷射清洗機，採用雷射清洗與機械手配合，不採用任何化學藥劑，清洗效率高，自動化程度高，大大降低人力成本，雷射清洗的無研磨和非接觸性，不會對工件表面造成損傷，也不會產生二次汙染；轉盤式清洗實現了多批零件同時進行清洗、烘乾，大大提高了清洗效率。

附圖說明

圖1為本發明實施例轉盤式雷射清洗機俯視圖；

圖2為本發明實施例轉盤式雷射清洗機的轉盤旋轉機構結構示意圖；

圖3為本發明實施例轉盤式雷射清洗機的雷射清洗工位結構示意圖；

圖4為本發明實施例轉盤式雷射清洗機的清洗吹水工位結構示意圖；

圖5為本發明實施例轉盤式雷射清洗機的烘乾工位結構示意圖。

圖中：1-人工上下料工位、2-雷射清洗工位、3-清洗吹水工位、4-烘乾工位、5-轉盤固定板、6-隔板、7-轉盤、8-第一驅電機和減速機、9-主傳動軸、10-骨架、11-第三驅動電機和減速機、12-同步帶輪、13-滾珠絲杆螺母、14-第一滾珠絲杆、15-第二驅動電機和減速機、16-旋轉軸、17-連接架、18-工件放置位、19-導向套、20-雷射器、21-導向槽、22-升降杆、23-升降杆支撐座、24-第二滾珠絲杆、25-第三驅動電機和減速機、26-直線導軌、27-噴頭、28-水槽、29-回水管路、30-氣液換向機構、31-氣源、32-輸水管、33-輸氣管、34-熱風機、35-熱風出風管路、36-熱風盒、37-熱風迴風管路

具體實施方式

展示一下實例來具體說明本發明的某些實施例，且不應解釋為限制本發明的範圍。對本發明公開的內容可以同時從材料、方法和反應條件進行改進，所有這些改進，均應落入本發明的的精神和範圍之內。

實施例：轉盤式雷射清洗機結構

結合圖1和圖2，一種轉盤式雷射清洗機，包括裝置骨架10、轉盤旋轉機構、操作工位和隔板機構，所述轉盤旋轉機構包括設置在頂部的主傳動軸9、驅動主傳動軸旋轉的第一驅電機和減速機8、轉盤固定板5，所述轉盤固定板5與主傳動軸9連接，第一驅電機和減速機8驅動主傳動軸9旋轉，從而轉盤固定板5也隨著主傳動軸旋轉；所述隔板機構包括隔板6和驅動隔板抬起、下降的隔板驅動電機；所述操作工位設置在固定在轉盤固定板5上的轉盤7上，操作工位包括人工上下料工位1、雷射清洗工位2、清洗吹水工位3、烘乾工位4，所述個操作工位對稱均布在轉盤固定板5上，每兩個工位由一塊隔板6隔開；

如圖3所示，所述雷射清洗工位2包括工件控制單元和雷射器控制單元，所述工件控制單元包括工件放置位18、工件旋轉機構和工件升降機構，所述工件放置位18設置在轉盤7上方，工件放置位18穿過轉盤7與工件旋轉機構連接；所述工件旋轉機構包括旋轉軸16、控制旋轉軸16旋轉的第二驅動電機和減速機15，本實施例中，工件旋轉機構的旋轉軸16外部安裝導向套19，所述導向套19固定安裝在骨架10上；所述工件升降機構包括同步帶輪12、驅動同步帶輪運轉的第三驅動電機和減速機11、第一滾珠絲杆14以及第一滾珠絲杆螺母13，所述同步帶輪12連接滾珠絲杆14，所述滾珠絲杆螺母13通過連接架17與工件旋轉機構連接；所述雷射器控制單元包括雷射器組件、雷射器升降組件，所述雷射器組件包括雷射器20、連接雷射器的升降杆22以及升降杆支撐座23，其中雷射器升降杆22外部設置一導向槽21，所述導向槽固定安裝在骨架10上；所述雷射器升降組件包括第二滾珠絲杆24、第二滾珠絲杆螺母、直線導軌26以及驅動第二滾珠絲杆的第三驅動電機和減速機25，所述第二滾珠絲杆螺母通過連接架與雷射器組件連接，使雷射器組件在直線導軌26上運行；

如圖4所示，所述清洗吹水工位3包括水源28、氣源31、輸水管32、輸氣管33、氣液換向機構30和噴頭27，所述輸水管32一端連接水源28，另一端連接氣液換向機構30，所述輸氣管33一端連接氣源31，另一端連接氣液換向機構30，所述氣液換向機構30連接噴頭27；在本實施例中，清洗吹水工位還包括回水管路29和過濾系統，回水管路29連接至水槽28，使清洗的廢水通過過濾系統過濾可以循環使用。

如圖5所示，所述烘乾工位4包括熱風機34、熱風出風管路35、熱風盒36和熱風迴風管路37，所述熱風出風管路35連接熱風機34與熱風盒36，所述熱風盒36位於工件放置位上方，所述熱風迴風管路37設置在工件放置位下方，熱風迴風管路37連接熱風機34。

轉盤式雷射清洗機工作原理：

上述實施例中的轉盤式清洗機清洗工件的方法為：

(1)從人工上下料工位將要清洗的工件放在工轉盤的工件放置位上。

(2)啟動隔板驅動電機，使隔板抬起，然後啟動第一驅電機和減速機，從而驅動主傳動軸旋轉，帶動轉盤固定板旋轉90度使步驟(1)中的工件放置位到達雷射清洗工位時，控制主傳動軸停止旋轉，並控制隔板放下。此時，清洗機進行兩個方面的工作，一方面往轉動到人工上下料工位的轉盤上放置需清洗的工件，另一方面，通過控制雷射清洗工位轉盤底部安裝的工件旋轉機構和工件升降機構將工件舉起並旋轉，通過控制同工位頂部安裝的雷射器升降組件調整雷射器雷射器與工件的距離，然後對步驟(1)中放置的工件進行雷射清洗。

(3)步驟(2)中上下料和工件雷射清洗結束後，控制隔板抬起、主傳動軸同步驟(2)旋轉方向旋轉90度使步驟(1)中工件放置位到達清洗吹水工位，控制主傳動軸停止旋轉，並控制隔板放下。此時，清洗機進行三個方面的工作，其一，往轉動到人工上下料工位的轉盤上放置需清洗的工件；其二，如步驟(2)相同的方法對轉動到雷射清洗工位的工件進行雷射清洗；其三，對轉動到清洗吹水工位的工件進行清洗吹水，具體方法為清洗液通過泵和過濾器從水箱中抽取從管道中進入到噴頭，清洗工件表面殘留的汙垢，清洗完後壓縮空氣開啟，從同一管道進入設備，吹掉工件上的殘留的水。此道工序的清洗廢水可回輸到水箱，經過濾後循環使用；輸水管路和輸氣管路在工作時不會同時開啟，通過氣液換向機構的作用，也不會互相串液。

(4)步驟(3)的不同批次的工件上料、雷射清洗和清洗吹水工序結束後，控制隔板抬起、主傳動軸同步驟(3)旋轉方向旋轉90度使步驟(1)中工件放置位到達烘乾工位時，控制主傳動軸停止旋轉，並控制隔板放下。此時，清洗機進行四個方面的工作，其一，往轉動到人工上下料工位的轉盤上放置需清洗的工件；其二，如步驟(2)相同的方法對轉動到雷射清洗工位的工件進行雷射清洗；其三，如步驟(3)中相同的方法對轉動到清洗吹水工序的工件進行清洗吹水；其四，對轉動到烘乾工位的工件進行烘乾，具體方法為熱風機產生熱風，由熱風出風管路進入熱風盒，熱風盒裡的熱風均勻吹向烘乾腔室，再由熱風迴風管路回到熱風機，完成熱風循環。

(5)步驟(4)的不同批次的工件上料、雷射清洗、清洗吹水和烘乾工序結束後，控制隔板抬起、主傳動軸同步驟(4)旋轉方向旋轉90度使步驟(1)中工件放置位再次回到人工上下料工位，取出清洗、烘乾後的工件，然後放入另一批待清洗工件，繼續進行下一個循環的清洗。

採用上述實施例中的轉盤式雷射清洗機，清洗效率高，自動化程度高，大大降低人力成本；也不會對工件表面造成損傷，也不會產生二次汙染；轉盤式清洗實現了多批零件同時進行清洗、烘乾，大大提高了清洗效率。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。