一种多轴旋转激光清洗装置的制作方法

1.本发明涉及一种多轴旋转激光清洗装置。


背景技术：

2.目前市场上三位激光清洗头，体积一般较大，导致一些时候清洗角度不理想。如清洗小 号轮胎时，因为装置本身体积，在摆动角度过大时，容易和轮胎发生碰撞。轮胎及轮胎模具 清洗中，由于花纹块的存在，若激光入射光与清洗面完全垂直，则会导致一些花纹块的角落 清洗不到。因此要求入射光与清洗面之间存在一定角度，且角度需要可调节，通过4种或以 上角度，各清洗一遍，才可以将轮胎、轮胎摸具完全清洗干净。


技术实现要素：

3.本发明提供一种多轴旋转激光清洗装置，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
4.本发明的技术方案为一种多轴旋转激光清洗装置，其包括：安装架，与所述安装架一端 传动连接的第一驱动机构，以允许所述第一驱动机构驱动安装架转动，安装在所述安装架另 一端的第二驱动机构，激光头组件，所述激光头组件包括激光头、第一振镜电机及第二振镜 电机，所述激光头的一侧设有动力连接端，所述激光头的另一侧及后侧分别安装所述第一振 镜电机及第二振镜电机，所述第一振镜电机的动力输出端连接有第一振镜调节卡，所述第二 振镜电机的动力输出端连接有第二振镜调节卡，所述第一振镜调节卡及第二振镜调节卡设置 在激光头内部互相配合转动，以使激光成线性向激光头外部散射，其中，所述第二驱动机构 的动力端与激光头的动力连接端传动连接。
5.进一步，所述安装架包括中部的支撑杆及固定在所述支撑杆两端的第一安装面板及第二 安装面板，所述动力连接端为第二传动齿轮，所述第一驱动机构包括第一驱动电机，所述第 二驱动机构包括第二驱动电机，所述第二驱动电机上的第二转轴末端安装有第一传动齿轮， 所述第一传动齿轮位于所述激光头的侧部，其中，所述第一驱动电机的及第二驱动电机分别 相对固定在所述第一安装面板及第二安装面板的内侧面上，并且其中，所述第一传动齿轮与 第二传动齿轮啮合连接。
6.进一步，所述激光头组件还包括支撑座，所述第二安装面板上开设有与所述第一光纤入 光道连通的第一光纤入光通孔，所述第一光纤入光通孔的上方的所述第二安装面板上设有安 装凹台，与所述第一传动齿轮相反的另一侧所述第二安装面板端面设置所述支撑座，所述支 撑座的内侧与所述激光头的另一侧转动连接，支撑座的内部设有与所述激光头内部连通的第 一光纤入光道，与所述支撑座相反的第二安装面板内侧面上安装有调节机构，所述调节机构 包括第一调节座、多个限位块、软性套环、第二调节座及调节柱，所述调节柱的顶端连接有 光纤入光柱，所述第一调节座的中部开设有第一调节凹台，所述第二调节座底侧套接在第一 调节凹台内，所述第二调节座与所述第一调节凹台的内侧壁之间存在第一调整空隙，所述第 一调节座上安装有多个第一调节顶丝，以调节第二调节座在
第一调整空隙内相对位移，所述 第二安装面板上开设有与所述第一光纤入光道连通的第一光纤入光通孔，所述第一光纤入光 通孔的上方的所述第二安装面板上设有安装凹台，其中，所述软性套环设置在第一调节座的 底部外壁及安装凹台的内壁之间，多个所述限位块固定在第一调节座外围的第二安装面板的 端面上，所述限位块及第一调节座之间存在第二调整空隙，所述第二安装面板的中部安装有 多个第二调节顶丝，以调节第一调节座在第二调整空隙内相对位移。
7.进一步，所述光纤入光柱的中部设有与所述第一光纤入光通孔连通的第二光纤入光道。
8.进一步，所述激光头的顶部壳体上开设有冷却进水口及冷却出水口，所述激光头的顶部 壳体内部设有水冷回路，所述水冷回路的两端分别连通所述冷却进水口及冷却出水口。
9.进一步，所述激光头的激光出口处的上方安装有气刀，所述气刀的两侧设有至少两个出 气口，所述气刀的内部设有连通多个出气口的气道，所述气刀的顶部设有与气道连通的进气 口。
10.进一步，所述第一驱动电机及第二驱动电机均为伺服电机。
11.进一步，所述第一振镜调节卡上设有第一中轴线，所述第二振镜调节卡上设有第二中轴 线，所述第一中轴线与第二中轴线互相垂直。
12.进一步，所述第一振镜调节卡的面积大于第二振镜调节卡的面积。
13.进一步，所述激光头由铝合金材质制造。
14.本发明的有益效果为：
15.1、激光头内部的第二振镜电机带动第二振镜调节卡旋转，使射出的激光与中轴的射线形 成一定角度，配合第一振镜电机带动第一振镜调节卡进行高频摆动，使激光射出由点变成线， 对轮胎或轮胎模具等进行清洗，使该激光清洗装置清洗的面积更大。
16.2、上述的第一驱动机构带动安装架自身进行转动，使激光头能够全方位旋转，配合第二 驱动机构带动激光头相对支架本身全方位旋转，整个激光头在伸入轮胎的内部进行清洗时， 能够摆动更大的角度而不与轮胎内壁发生碰撞。
17.3、整个装置的设计把传动结构及光路结构分开，使得安装架的两端结构更为堆成，减少 激光头射出的集散光对结构件，电子元器件的影响。
18.4、第一调节座的两侧可以安装一对第一调节顶丝对第二调节座进行位置的调整，另外， 调节柱可以绕其轴心进行转动微调其中心位置，达到精准调整光路的作用，结合第二安装面 板上的多面各自设置第二调节顶丝，使第一调节座及第二调节座在安装凹台内微调固定的位 置，达到光纤入光柱能够精准定位。
附图说明
19.图1是根据本发明实施例的总体示意图。
20.图2是根据本发明实施例的激光头组件及其外围结构的细节示意图。
21.图3是根据本发明实施例的整体结构的剖视图。
22.图4是根据本发明实施例的调节机构的第一角度剖视图。
23.图5是根据本发明实施例的调节机构的第二角度剖视图。
24.图6是根据本发明实施例的激光头组件的细节示意图。
25.图7是根据本发明实施例的激光头组件的剖视图。
26.图8是根据本发明实施例的第二调节座的剖视图。
27.图9是根据本发明实施例的第一调节座的剖视图。
28.图10是根据本发明实施例的第一振镜调节卡配合第二振镜调节卡位置的结构示意图。
具体实施方式
29.以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整 的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本 申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
30.需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它 可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本 发明中所使用的上、下、左、右、顶、底等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相 互位置关系来说的。
31.此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通 常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限 制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。
32.应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元 件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本公 开范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元 件。
33.参照图1，在一些实施例中，本发明公开了一种多轴旋转激光清洗装置，包括： 安装架100、第一驱动机构200、第二驱动机构300、激光头组件400、调节机构500。
34.参照图1，与安装架100一端传动连接的第一驱动机构200，以允许第一驱动机构200驱 动安装架100转动，安装在安装架100另一端的第二驱动机构300。安装架100的两端对称 安装两路的驱动机构。
35.参照图2的激光头组件400，激光头组件400包括激光头420、第一振镜电机430及第二 振镜电机440，激光头420的一侧设有动力连接部。
36.激光头420的另一侧及后侧分别安装第一振镜电机430及第二振镜电机440，第一振镜 电机430的动力输出端连接有第一振镜调节卡431，第二振镜电机440的动力输出端连接有 第二振镜调节卡441，第一振镜调节卡431及第二振镜调节卡441设置在激光头420内部互 相配合转动，以使激光成线性向激光头420外部散射。第二驱动机构300的动力端与激光头 420的动力连接部传动连接。
37.激光头420内部的第二振镜电机440带动第二振镜调节卡441旋转，使射出的激光与中 轴的射线形成一定角度，配合第一振镜电机430带动第一振镜调节卡431进行高频摆动，使 激光射出由点变成线，对轮胎或轮胎模具等进行清洗。
38.上述的第一驱动机构200带动安装架100自身进行转动，使激光头420能够全方位
旋转， 配合第二驱动机构300带动激光头420相对支架本身全方位旋转，整个激光头420在伸入轮 胎的内部进行清洗时，能够摆动更大的角度而不与轮胎内壁发生碰撞。
39.参照图1，安装架100包括中部的支撑杆110及固定在支撑杆110两端的第一安装面板 111及第二安装面板112。参照图3，动力连接部为第二传动齿轮421。第一驱动机构200包 括第一驱动电机210。第二驱动机构300包括第二驱动电机310，第二驱动电机310上的第二 转轴末端安装有第一传动齿轮311，第一传动齿轮311位于激光头420的侧部。第一传动齿 轮311与第二传动齿轮421啮合连接。第二驱动电机输出的动力带动第一传动齿轮311转动， 然后第一传动齿轮311带动第二传动齿轮421，使激光头420环绕第二传动齿轮421穿过其 中心的中轴线360度转动。
40.参照图1，第一驱动电机210的及第二驱动电机310分别相对固定在第一安装面板111 及第二安装面板112的内侧面上，另外激光头420与驱动部件并未安装在同一面的安装面板 上，整个装置的设计把传动结构及光路结构分开，使得安装架的两端结构更为堆成，减少激 光头射出的集散光对结构件，电子元器件的影响。
41.参照图3至图5，激光头组件400还包括支撑座450，支撑座450配合激光头420另一侧 的机构承托的动力连接端与激光头420进行转动连接。
42.参照图4，第二安装面板112上开设有与第一光纤入光道451连通的第一光纤入光通孔 113，第一光纤入光通孔113的上方的第二安装面板112上设有安装凹台541。
43.参照图3，与第一传动齿轮311相反的另一侧第二安装面板112端面设置支撑座450。支 撑座450的内侧与激光头420的另一侧转动连接，支撑座450的内部设有与激光头420内部 连通的第一光纤入光道451。
44.参照图4至图5，与支撑座450相反的第二安装面板112内侧面上安装有调节机构500。 调节机构500包括第一调节座510、多个限位块520、软性套环530、第二调节座540及调节 柱580。调节柱580的顶端连接有光纤入光柱550，第一调节座510的中部开设有第一调节凹 台511，第二调节座540底侧套接在第一调节凹台511内，第二调节座540与第一调节凹台 511的内侧壁之间存在第一调整空隙560，第一调节座510上安装有多个第一调节顶丝，以调 节第二调节座540在第一调整空隙560内相对位移。参照图5，第一调节座510的两侧可以 安装一对第一调节顶丝对第二调节座540进行位置的调整，另外，调节柱580可以绕其轴心 进行转动微调其中心位置，达到精准调整光路的作用。
45.参照图软性套环530设置在第一调节座510的底部外壁及安装凹台541的内壁之间，多 个限位块520固定在第一调节座510外围的第二安装面板112的端面上，限位块520及第一 调节座510之间存在第二调整空隙570，第二安装面板112的中部安装有多个第二调节顶丝， 以调节第一调节座510在第二调整空隙570内相对位移。由于存在软性套环530，第一调节 座510调整位置的幅度不会大，只能在安装凹台541内微调固定位置，结合图1，第二安装 面板112上的三面各自设置第二调节顶丝，使第一调节座510及第二调节座540在安装凹台 541内微调固定的位置，达到光纤入光柱550能够精准定位。
46.参照图4，光纤入光柱550的中部设有与第一光纤入光通孔113连通的第二光纤入光道 551。
47.参照图6，激光头420的顶部壳体上开设有冷却进水口422及冷却出水口423。激光头 420的顶部壳体内部设有水冷回路，水冷回路的两端分别连通冷却进水口422及冷却出
水口 423。水冷回路对激光头的散热，有效提高装置的寿命。
48.参照图6，激光头420的激光出口处的上方安装有气刀460，气刀460的两侧设有至少两 个出气口461，气刀460的内部设有连通多个出气口461的气道，气刀460的顶部设有与气 道连通的进气口462。该处的气刀配合激光头在清洗的过程中快速除去污染物，同时避免污 染物入侵激光头。
49.在一些实施例中，第一驱动电机210及第二驱动电机310均为伺服电机。
50.参照图10，第一振镜调节卡431上设有第一中轴线l1，第二振镜调节卡441上设有第二 中轴线l2，第一中轴线l1与第二中轴线l2互相垂直。第一振镜调节卡431的面积大于第二 振镜调节卡441的面积。使激光经过两道振镜调节卡后散射出去的效果更好，能够更大面积 对清洗物件更大的清洗。
51.在一些实施例中，激光头420由铝合金材质制造，使该装置更具有防腐蚀性质。以上所 述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段 达到本发明的技术效果，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进 等，均应包含在本公开保护的范围之内。都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围 内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。