轮辋激光除锈设备的制作方法

1.本实用新型涉及轮辋除锈技术领域，具体而言，涉及一种轮辋激光除锈设备。


背景技术：

2.目前，大型轮辋除锈手工打磨工艺效率非常低下，工艺稳定性不佳，当前手工打磨表面处理已成为制约复合材料制件高效生产的瓶颈。现有技术中存在一种轮辋激光除锈设备，采用激光清洗，简化了加工流程，节约了成本，但需要清洁组件和放置台的联动实现对待清洗表面的全方位清洗，若放置台对轮辋放置角度的调节失效，则会直接导致清洗效果下降。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种轮辋激光除锈设备，以提高现有技术中的轮辋激光除锈设备的适用性。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种轮辋激光除锈设备，包括：清洁装置，清洁装置包括连接组件、六轴机器人、清洁组件和放置台，清洁组件用于清洗位于放置台上的轮辋，六轴机器人和放置台间隔，连接组件设置在六轴机器人的端部并朝向放置台，放置台可转动地设置，且放置台相对于水平面的倾斜角度可调，清洁组件设置在连接组件上，以调节清洁组件相对于放置台的清洁位置和清洁方向；输送装置，输送装置和清洁装置间隔，输送装置用于将轮辋输送至放置台上。
5.进一步地，清洁装置还包括机器人控制主机，机器人控制主机和六轴机器人连接，以驱动六轴机器人带动清洁组件运动。
6.进一步地，连接组件包括夹装件以及相互连接的法兰盘、连接板，法兰盘和六轴机器人的端部连接，清洁组件和连接板背离法兰盘的一侧连接，夹装件包括相对设置的第一夹装板和第二夹装板，第一夹装板和第二夹装板可相对靠近或远离地移动，以夹紧清洁组件。
7.进一步地，放置台包括变位机和设置在变位机上的存放台，存放台用于放置轮辋，变位机可转动地设置，以带动存放台转动和/或带动存放台相对水平面倾斜。
8.进一步地，清洁组件包括吸尘头、外罩和间隔设置在外罩内的激光清洗头和激光测距仪，激光测距仪用于测量激光清洗头和轮辋之间的距离，清洁装置还包括负压除尘主机和激光清洗主机，外罩和连接组件固定连接，激光清洗主机和激光清洗头连接，以控制激光清洗头对轮辋的清洗，负压除尘主机和吸尘头连接，以控制吸尘头回收清洗过程中产生的放射性气溶胶。
9.进一步地，清洁装置还包括防护护栏，防护护栏和输送装置间隔，防护护栏围绕六轴机器人、清洁组件、放置台、激光清洗主机、负压除尘主机。
10.进一步地，轮辋激光除锈设备还包括集尘器，集尘器用于清理清洁装置内的灰尘。
11.进一步地，输送装置包括悬臂移载机和缓存台，缓存台用于存放待清理的轮辋，悬
臂移载机包括夹爪、支撑架和悬臂，支撑架包括相互连接的竖梁和横梁，其中，横梁背离竖梁一侧的端部延伸至放置台的上方，悬臂可移动地设置在支撑架的横梁上，悬臂在竖直方向上可伸缩地设置，夹爪设置在悬臂的下端，以将缓存台上的轮辋夹紧并输送至放置台上。
12.进一步地，轮辋激光除锈设备还包括控制台，控制台和输送装置、六轴机器人、清洁组件和放置台均电连接。
13.进一步地，清洁组件还包括摄像头、外罩和设置在外罩内的测温仪，摄像头和测温仪均和控制台电连接。
14.应用本实用新型的技术方案，提供了一种轮辋激光除锈设备，包括：清洁装置，清洁装置包括连接组件、六轴机器人、清洁组件和放置台，清洁组件用于清洗位于放置台上的轮辋，六轴机器人和放置台间隔，连接组件设置在六轴机器人的端部并朝向放置台，放置台可转动地设置，且放置台相对于水平面的倾斜角度可调，清洁组件设置在连接组件上，以调节清洁组件相对于放置台的清洁位置和清洁方向；输送装置，输送装置和清洁装置间隔，输送装置用于将轮辋输送至放置台上。采用该方案，通过六轴机器人的多轴联动使得连接组件具有三个移动自由度和三个转动自由度，通过六轴机器人对连接组件的角度和位置调节即可实现清洁组件对放置台上轮辋的待清洗表面的全方位清洗，结合放置台相对于水平面倾斜角度的调节，更有利于对放置台上轮辋的待清洗表面的全方位清洗。这样设置，即便放置台对角度的调节出现故障，也可通过六轴机器人对连接组件和清洁组件的六自由度调节实现对放置台上轮辋的待清洗表面的全方位清洗，提高了轮辋激光除锈设备的适用性。
附图说明
15.构成本技术的一部分的说明书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。在附图中：
16.图1示出了本实用新型的实施例提供的轮辋激光除锈设备的结构示意图；
17.图2示出了图1的轮辋激光除锈设备中连接组件、六轴机器人、清洁组件的结构示意图。
18.其中，上述附图包括以下附图标记：
19.111、连接组件；112、六轴机器人；12、清洁组件；13、放置台；131、变位机；132、存放台；14、负压除尘主机；15、激光清洗主机；16、防护护栏；17、机器人控制主机；21、悬臂移载机；211、支撑架；212、悬臂；213、夹爪；22、缓存台；30、控制台。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
21.如图1和图2所示，本实用新型的实施例提供了一种轮辋激光除锈设备，包括：清洁装置，清洁装置包括连接组件111、六轴机器人112、清洁组件12和放置台13，清洁组件12用
于清洗位于放置台13上的轮辋，六轴机器人112和放置台13间隔，连接组件111设置在六轴机器人112的端部并朝向放置台13，放置台13可转动地设置，且放置台13相对于水平面的倾斜角度可调，清洁组件12设置在连接组件111上，以调节清洁组件12相对于放置台13的清洁位置和清洁方向；输送装置，输送装置和清洁装置间隔，输送装置用于将轮辋输送至放置台13上。
22.在本实施例中，通过六轴机器人112的多轴联动使得连接组件111具有三个移动自由度和三个转动自由度，通过六轴机器人112对连接组件111的角度和位置调节即可实现清洁组件12对放置台13上轮辋的待清洗表面的全方位清洗，结合放置台13相对于水平面倾斜角度的调节，更有利于对放置台13上轮辋的待清洗表面的全方位清洗。这样设置，即便放置台13对角度的调节出现故障，也可通过六轴机器人112对连接组件111和清洁组件12的六自由度调节实现对放置台13上轮辋的待清洗表面的全方位清洗，提高了轮辋激光除锈设备的适用性。
23.具体地，清洁装置还包括机器人控制主机17，机器人控制主机17和六轴机器人112连接，以驱动六轴机器人112带动清洁组件12运动。这样设置，便于工作人员对六轴机器人112运动的控制，便于实现轮辋激光除锈设备的半自动化。
24.进一步地，连接组件111包括夹装件以及相互连接的法兰盘、连接板，法兰盘和六轴机器人112的端部连接，清洁组件12和连接板背离法兰盘的一侧连接，夹装件包括相对设置的第一夹装板和第二夹装板，第一夹装板和第二夹装板可相对靠近或远离地移动，以夹紧清洁组件12。
25.在本实施例中，连接板和六轴机器人112通过法兰连接，连接稳定可靠。且通过夹装件实现对清洁组件12的夹紧，保证清洁组件12在随连接组件111移动或转动的过程中不会出现窜动或偏移的情况，保证六轴机器人112对清洁组件12调节的准确性。
26.如图1所示，放置台13包括变位机131和设置在变位机131上的存放台132，存放台132用于放置轮辋，变位机131可转动地设置，以带动存放台132转动和/或带动存放台132相对水平面倾斜。在本实施例中，变位机131可带动存放台132自转，以将存放台132上轮辋周向上的某一待清洗表面朝向清洁组件12，实现对轮辋周向清洗的可靠性，变位机131还可带动存放台132做相对于水平面倾斜的转动，以便于实现对轮辋朝向清洁组件12一侧的上端面或下端面的清洗，其中，上述两种转动可同时实现，结合六轴机器人112对清洁组件12的清洗位置和清洗角度的调节，保证对轮辋清洗的完全性和可靠性。
27.具体地，清洁组件12包括吸尘头、外罩和间隔设置在外罩内的激光清洗头和激光测距仪，激光测距仪用于测量激光清洗头和轮辋之间的距离，清洁装置还包括负压除尘主机14和激光清洗主机15，外罩和连接组件111固定连接，激光清洗主机15和激光清洗头连接，以控制激光清洗头对轮辋的清洗，负压除尘主机14和吸尘头连接，以控制吸尘头回收清洗过程中产生的放射性气溶胶。
28.在本实施例中，通过外罩实现对激光清洗头和激光测距仪的保护，防止激光清洗头和激光测距仪受外界环境影响失效的情况，保证激光清洗头和激光测距仪工作的可靠性。通过激光清洗主机驱动激光清洗头实现对轮辋的清洗，通过激光测距仪实现对激光清洗头和轮辋之间的清洗距离的保证，保证激光清洗的可靠性。通过负压除尘主机14驱动吸尘头对清洗过程中产生的放射性气溶胶进行实时收集，通过外罩可以减少放射性气溶胶的
进一步扩散。可选地，激光清洗头和激光清洗主机为进口光纤纳秒激光器，激光谱型为平坦谱，平均功率 200w ，最大脉冲能量 10mj ，扫描线宽1mm-80mm（可调），激光脉宽 100ns，且能控制在清洗阈值与基材破坏阈值之间。
29.如图1所示，清洁装置还包括防护护栏16，防护护栏16和输送装置间隔，防护护栏16围绕六轴机器人112、清洁组件12、放置台13、激光清洗主机15、负压除尘主机14。这样设置，通过防护护栏16实现对清洁装置内其余设备的保护，避免输送装置在运送轮辋过程中与其余设备在水平方向上发生碰撞，导致其余设备损坏的情况，保证轮辋激光除锈设备的可靠性。
30.具体地，轮辋激光除锈设备还包括集尘器，集尘器用于清理清洁装置内的灰尘。这样设置，保证清洁装置内的环境，避免清洁装置内的其他设备受灰尘影响导致工作效率下降的情况，保证轮辋激光除锈设备对轮辋清洁的可靠性。
31.进一步地，输送装置包括悬臂移载机21和缓存台22，缓存台22用于存放待清理的轮辋，悬臂移载机21包括夹爪213、支撑架211和悬臂212，支撑架211包括相互连接的竖梁和横梁，其中，横梁背离竖梁一侧的端部延伸至放置台13的上方，悬臂212可移动地设置在支撑架211的横梁上，悬臂212在竖直方向上可伸缩地设置，夹爪213设置在悬臂212的下端，以将缓存台22上的轮辋夹紧并输送至放置台13上。这样设置，便于实现轮辋的转运，提高轮辋激光除锈设备对多个轮辋的清洗效率，同时避免了人工安装轮辋安全性差的问题，保证了工作人员操作的安全性。
32.如图1所示，轮辋激光除锈设备还包括控制台30，控制台30和输送装置、六轴机器人112、清洁组件12和放置台13均电连接。这样设置，工作人员便于通过控制台30实现对输送装置、六轴机器人112、清洁组件12和放置台13的联动控制，实现轮辋激光除锈设备对轮辋的半自动化除锈。
33.具体地，清洁组件12还包括摄像头、外罩和设置在外罩内的测温仪，摄像头和测温仪均和控制台30电连接。在本实施例中，通过摄像头实现对轮辋的清洗程度进行实时观测，通过测温仪实现对轮辋和激光清洗头温度的实时观测，并将观测信息反馈到控制台30便于工作人员观察，便于工作人员根据实际情况作出适应性调整，保证轮辋激光除锈设备的可靠性。
34.可选地，本实施例的控制台包括操作面板、扫描组件、处理模块、plc控制模块、数据库模块、管控系统等。
35.操作面板（主要控制rfl-7c-0200激光清洗机，即激光清洗主机和激光清洗头）主要由触摸屏、主机控制主操作面板组成。操作界面主要由两个不同状态切换：手动模式、联动模式。主界面控制激光清洗头的功率、频率、扫描线宽和扫描速度等情况。
36.扫描组件用于扫描待清洁轮辋，具体地，其包括具有2.5m扫描高度和2.5m宽度方向的三维测量模块（测量幅面为2m、精度为0.1mm），拍摄工件图像并提取识别工件图像和重建工件三维模型。
37.处理模块主要用于根据扫描组件得到的三维模型建设激光清洗头的三维运动轨迹，以便实现对六轴机器人和放置台的自动调节。用户首先在操作面板中扫描组件扫描后的三维模型中要进行清洁的曲面，可以选择一个或多个曲面。然后用户设定清洁加工的相关参数，包括行距、步长、清洁工具姿态、清洁方向等清洁路径参数，同时还要进行清洁路径
形式（平行方向和环形方向等）的选择。
38.plc控制模块主要用于控制输送装置的送料过程，并与处理模块、管控系统进行协作，实现对轮辋上料清洗的自动化。具体地，输送装置对轮辋的运送距离为5.5m。
39.处理模块处理的信息输送至管控系统，管控系统用于根据上述信息对激光清洗设备工艺参数进行设定并下传，设备只能遵循下传的工艺规范进行清洗作业；清洗装置根据限流参数动态调节激光清洗头和/或激光清洗主机的参数，保证清洗装置严格按照工艺规范约定来执行。
40.控制台还具有报警功能，报警功能可以实现激光清洗头的报警、输送装置报警以及六轴机器人的报警功能。
41.管控系统通过摄像头和/或测温器实现对清洗装置运行状态进行采集和监测，采集基于时间域的装置利用状态、装置生产活动时间，对装置利用效率进行统计、分析、测评，装置运行信息包括：装置开关机时间、装置加工起始/终止时间、装置待机时间、装置报警时间、报警序号及报警内容、装置输出电流/电压曲线及其他关键点状态。装置出现故障报警时，管理系统弹出报警提示并将报警信息保存到数据库中，对装置的报警日志可进行查询统计，软件同时弹出故障提示信息。
42.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。