CN113953274B - 一种激光清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光清洗装置，包括：定位组件，所述定位组件安装在驱动其移动的第一驱动机构上，所述第一驱动机构安装在主机座上，所述定位组件用于安装待清洗的工件；清洗组件，所述清洗组件包括机架及通过第二驱动机构安装在机架上的激光清洗机，所述机架安装在所述主机座上，所述第二驱动机构用于驱动所述激光清洗机移动，将待清洗的工件安装在所述定位组件上，所述第一驱动机构驱动所述定位组件移动，使得待清洗的工件从激光清洗机下方的工作区域内穿过，同时所述第二驱动机构驱动所述激光清洗机移动，进而使得激光清洗机对所述工件的对应表面进行激光清洗。本发明采用双清洗工位，减少上料动作，提高加工效率，定位稳定好。

Description

一种激光清洗装置

技术领域

本发明涉及清洗装置的技术领域，具体涉及一种激光清洗装置。

背景技术

传统工业上对金属清洗的方式有多种，基本上是采用化学药剂和机械方法进行清洗，随着人们对环保和安全意识的日益加强，我国对工业环境保护的要求也越来越高，在达到环保要求的情况下，工业生产清洗中可以使用的化学药品种类也越来越少，机械清洗的方法是采用接触式的清洗，对被清洗物表面有机械作用力，容易损伤被清洗物的表层，也容易产生二次污染，并且接触式清洗产生的金属粉尘容易被工人吸入，影响工人的身体健康；因此激光清洗在近些年得到快速的发展和应用。

激光清洗具有无研磨、非接触且适用于各种材质表面清洗的优点，是最可靠、最有效的金属清洗方式，其清洗的原理是利用激光的高能量密度、高峰值功率、柔性输出等特点，将基材表面的杂质去除以达到清洁要求的目的，激光清洗主要应用于除锈、除漆和清除文物表面的污垢等方面；当然新能源电池行业也不例外，在将产品组装成模组的过程中，相应的侧板需要通过涂胶或贴胶的形式完成组装，对应侧板的表面在涂胶或贴胶前均需要进行激光清洗，以保证组装产品的质量，目前业内关于激光清洗的实现，主要以简单的清洗夹具固定零件进行逐个清洗，设备利用率不高，且由于其结构的限制，清洗幅面小，清洗效率较低，零件定位精度差，导致清洗不均匀，远远达不到人们的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种定位精度好、清洗效率高的激光清洗装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种激光清洗装置，包括：

定位组件，所述定位组件安装在驱动其移动的第一驱动机构上，所述第一驱动机构安装在主机座上，所述定位组件用于安装待清洗的工件；

清洗组件，所述清洗组件包括机架及通过第二驱动机构安装在机架上的激光清洗机，所述机架安装在所述主机座上，所述第二驱动机构用于驱动所述激光清洗机移动，将待清洗的工件安装在所述定位组件上，所述第一驱动机构驱动所述定位组件移动，使得待清洗的工件从激光清洗机下方的工作区域内穿过，同时所述第二驱动机构驱动所述激光清洗机移动，进而使得激光清洗机对所述工件的对应表面进行激光清洗。

作为本发明的进一步改进，所述定位组件的数量包括两个且分别为平行设置的第一定位组件和第二定位组件，所述第一驱动机构包括平行设置的第一X轴直线移动模组和第二X轴直线移动模组，所述第一定位组件固定在第一X轴直线移动模组的驱动件上，所述第一X轴直线移动模组固定在所述主机座上，所述第二定位组件固定在第二X轴直线移动模组的驱动件上，所述第二X轴直线移动模组通过多个垫块固定在所述主机座上，且所述第二定位组件高于所述第一定位组件。

作为本发明的进一步改进，所述定位组件包括固定座和均安装在固定座上的侧面定位机构与端部定位机构，所述固定座上设有用于支撑待清洗工件的长条状支撑台面，所述支撑台面为水平面，所述侧面定位机构的数量包括多个且沿着支撑台面的长度方向分布，所述侧面定位机构用于定位所述工件的两侧，所述端部定位机构的数量包括两个且分别设置在所述支撑台面的两端，所述端部定位机构用于定位所述工件的对应端部。

作为本发明的进一步改进，所述固定座上设有多个沿所述支撑台面长度方向分布的负压吸盘，所述负压吸盘竖直贯穿所述支撑台面并用吸附支撑台面上的工件，所述负压吸盘通过转接块固定在所述固定座上，所述转接块上安装有与所述负压吸盘连通的转接气阀，所述转接气阀用于与外界气源接通。

作为本发明的进一步改进，所述侧面定位机构包括夹爪气缸和驱动所述夹爪气缸竖直移动的升降气缸，所述升降气缸竖直固定在所述固定座上，所述夹爪气缸水平固定在所述升降气缸的伸缩件上，所述夹爪气缸的两个驱动件上均固定有对称设置的夹板，所述夹爪气缸驱动两块所述夹板同步水平相向或反向移动，两块所述夹板分别位于所述支撑台面的两侧，通过两块所述夹板从两侧面夹紧支撑台面上的工件。

作为本发明的进一步改进，所述端部定位机构包括沿支撑台面长度方向水平滑动的滑块和安装在滑块上的端面定位块，所述滑块水平滑动安装在支座上，所述支座固定在所述固定座的端面上，所述滑块上连接有驱动其沿支撑台面长度方向水平滑动的平移气缸，所述平移气缸安装在所述固定座上，所述滑块上固定有立板，所述立板的顶部固定有所述端面定位块，所述端面定位块用于定位支撑在所述工件的对应端面。

作为本发明的进一步改进，所述立板上还安装有竖直压块和驱动所述竖直压块竖直移动的滑台气缸，所述滑台气缸竖直固定在所述立板的外侧，所述滑台气缸的驱动件上固定有水平的连接板，所述连接板的下表面固定有所述竖直压块，所述竖直压块用于将所述工件的端部压紧在所述支撑台面上。

作为本发明的进一步改进，所述机架包括水平设置的支撑平板及多根固定在支撑平板下表面上的立柱，所述立柱竖直设置且其下端固定在所述主机座的上表面。

作为本发明的进一步改进，所述第二驱动机构包括Y轴直线移动模组和Z轴直线移动模组，所述Y轴直线移动模组水平固定在所述支撑平板的上表面，且所述Y轴直线移动模组与第一X轴直线移动模组相互垂直，所述Z轴直线移动模组竖直设置且其通过连接架固定在Y轴直线移动模组的驱动件上，所述激光清洗机固定在所述Z轴直线移动模组的驱动件上。

作为本发明的进一步改进，所述主机座上设有多个抽风罩，所述抽风罩通过支架固定在所述主机座，且多个所述抽风罩分布在所述激光清洗机下方工作区域的侧面。

本发明的有益效果：

本发明是一种激光清洗装置，首先，本发明采用双层设计的定位组件，可以同时将两块待清洗的工件进行同时定位，减少机器人的取料时间，提高清洗效率；其次，本发明的激光清洗机可以在竖直方向上和垂直定位组件移动的方向上移动，灵活性好，能够满足多种激光清洗标准的要求，使用局限性小；再者，本发明的定位组件中，支撑台面上设有多个负压吸盘，在负压的作用下能够将工件的中部吸住使其紧贴支撑台面，防止翘动，实现稳定定位，支撑台面的两侧还设有夹紧在工件侧面的夹板，以及支撑台两端均设有端面定位块和竖直压块，分别用于定位工件的端面和向下夹紧工件的端部，使得放置在支撑台面上的待清洗工件各个方向上的自由度均被限定，定位动作简单快速，定位稳定性好，效率高速度快，有效保证激光清洗质量。

附图说明

图1为一种激光清洗装置的立体结构示意图；

图2为一种激光清洗装置去除防护罩后的立体结构示意图；

图3为定位组件的立体结构示意图；

图4为图3中A的放大示意图

图5为定位组件的俯视图；

图6为图5中B-B方向的剖视图；

图7为图5中C-C方向的剖视图(包括支撑在支撑台面上的工件)；

图8为端部定位机构的立体结构示意图一；

图9为端部定位机构的立体结构示意图二；

图10为侧面定位机构的立体结构示意图；

图11为负压吸盘安装在转接块上的立体结构示意图；

图12为清洗组件的立体结构示意图；

图中标号说明：

11、主机座；12、防护罩；13、工件；14、第一定位组件；15、第二定位组件；16、固定座；17、支撑台面；18、黄铜条板；19、光电开关；20、负压吸盘；21、转接块；22、转接气阀；23、夹爪气缸；24、升降气缸；25、夹板；200、端部定位机构；26、支座；27、第一接近开关；28、滑块；29、第一检测板；30、平移气缸；31、立板；32、端面定位块；33、滑台气缸；34、连接板；35、第二检测板；36、竖直压块；37、第二接近开关；38、第一X轴直线移动模组；39、第二X轴直线移动模组；391、垫块；40、Y轴直线移动模组；41、连接架；42、Z轴直线移动模组；43、激光清洗机；44、支撑平板；45、立柱；46、抽风罩；47、支架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1-图12所示，本发明一种激光清洗装置的一实施例；

参照图1-图4所示，一种激光清洗装置，包括：定位组件，所述定位组件安装在驱动其移动的第一驱动机构上，所述第一驱动机构安装在主机座11上，所述定位组件用于安装待清洗的工件13；

清洗组件，所述清洗组件包括机架及通过第二驱动机构安装在机架上的激光清洗机43，所述机架安装在所述主机座11上，所述第二驱动机构用于驱动所述激光清洗机43移动，所述清洗组件的外部还罩设有防护罩12，所述防护罩12固定在所述主机座11上，通过防护罩12有效防止激光清洗过程对员工工作环境的影响，将待清洗的工件13安装在所述定位组件上，所述第一驱动机构驱动所述定位组件移动，使得待清洗的工件13从激光清洗机43下方的工作区域内穿过，同时所述第二驱动机构驱动所述激光清洗机43移动，进而使得激光清洗机43对所述工件13的对应表面进行激光清洗。

参照图2所示，所述定位组件的数量包括两个且分别为平行设置的第一定位组件14和第二定位组件15，所述第一驱动机构包括平行设置的第一X轴直线移动模组38和第二X轴直线移动模组39，所述第一定位组件14固定在第一X轴直线移动模组38的驱动件上，通过第一X轴直线移动模组38驱动所述第一定位组件14移动，所述第一X轴直线移动模组38固定在所述主机座11上，所述第二定位组件15固定在第二X轴直线移动模组39的驱动件上，所述第二X轴直线移动模组39通过多个垫块391固定在所述主机座11上，通过第二X轴直线移动模组39驱动所述第二定位组件15移动，且所述第二定位组件15高于所述第一定位组件14。本发明采用双层设计的定位组件，可以同时将两块待清洗的工件13进行同时定位，减少机器人的取料时间，提高清洗效率。

参照图3-图11所示，所述定位组件包括固定座16和均安装在固定座16上的侧面定位机构与端部定位机构200，所述固定座16上设有用于支撑待清洗工件13的长条状支撑台面17，支撑台面17的形状与待清洗的工件13的形状匹配，可以理解的是，本实施例中涉及的工件13均指待清洗的电池模组侧板，或类似形状的金属板件，所述支撑台面17为水平面，支撑台面17的两侧均固定有黄铜条板18，所述支撑台面17的下方还设有光电开关19，该光电开关19通过贯穿支撑台面17的通孔去检测支撑台面17上是否放置有工件13，便于后续机构动作的执行，方便控制，所述侧面定位机构的数量包括多个且沿着支撑台面17的长度方向分布，所述侧面定位机构用于定位所述工件13的两侧，所述端部定位机构200的数量包括两个且分别设置在所述支撑台面17的两端，所述端部定位机构200用于定位所述工件13的对应端部。使得放置在支撑台面17上的待清洗工件13各个方向上的自由度均被限定，定位动作简单快速，定位稳定性好，效率高速度快，有效保证激光清洗质量。

参照图3，图5-图6和图11所示，所述固定座16上设有多个沿所述支撑台面17长度方向分布的负压吸盘20，所述负压吸盘20竖直贯穿所述支撑台面17并用吸附支撑台面17上的工件13，即支撑台面17内设有与负压吸盘20匹配的槽孔，用于负压吸盘20的安装，所述负压吸盘20通过转接块21固定在所述固定座16上，所述转接块21上安装有与所述负压吸盘20连通的转接气阀22，所述转接气阀22用于与外界气源接通。所述负压吸盘20用于吸附在工件13的下表面，当负压吸盘20吸住工件13的下表面，负压吸盘20会收缩以向下拉动工件13，使得工件13水平紧贴在支撑台面17上，防止工件13的中部翘动，实现标准水平定位，转接块21用于将负压吸盘20固定在固定座16上，安装方便，同时能够通过转接气阀22与外界气源接通。

参照图3，图5，图7和图10所示，所述侧面定位机构包括夹爪气缸23和驱动所述夹爪气缸23竖直移动的升降气缸24，所述升降气缸24竖直固定在所述固定座16上，所述夹爪气缸23水平固定在所述升降气缸24的伸缩件上，所述夹爪气缸23的两个驱动件上均固定有对称设置的夹板25，夹爪气缸23能够驱动两块夹板25同步移动，便于控制且定位精度高，所述夹爪气缸23驱动两块所述夹板25同步水平相向或反向移动，两块所述夹板25分别位于所述支撑台面17的两侧，通过两块所述夹板25从两侧面夹紧支撑台面17上的工件13。

侧面定位机构工作时，当工件13放置到支撑台面17上后，升降气缸24驱动夹爪气缸23及夹板25向上移动，使得工件13位于两块夹板25之间，然后夹爪气缸23驱动两块夹板25同步相向移动，进而使得工件13被定位夹紧在两块夹板25之间，进而实现工件13两侧的定位。

参照图3-图5和图8-图9所示，所述端部定位机构200包括沿支撑台面17长度方向水平滑动的滑块28和安装在滑块28上的端面定位块32，所述滑块28水平滑动安装在支座26上，所述支座26上设有多个第一接近开关27，所述滑块28上还固定有与第一接近开关27匹配的第一检测板29，平移气缸30驱动滑块28在移动的过程中，通过第一检测板29和第一接近开关27的配合能更加准确地通过平移气缸30控制滑块28的移动行程，便于控制端面定位块32的夹紧动作；所述支座26固定在所述固定座16的端面上，所述滑块28上连接有驱动其沿支撑台面17长度方向水平滑动的平移气缸30，所述平移气缸30安装在所述固定座16上，所述滑块28上固定有立板31，所述立板31的顶部固定有所述端面定位块32，所述端面定位块32用于定位支撑在所述工件13的对应端面。

所述立板31上还安装有竖直压块36和驱动所述竖直压块36竖直移动的滑台气缸33，所述滑台气缸33竖直固定在所述立板31的外侧，所述滑台气缸33的驱动件上固定有水平的连接板34，所述立板31上设有多个第二接近开关37，所述连接板34上还固定有与第二接近开关37匹配的第二检测板35，滑台气缸33通过连接板34驱动竖直压块36在移动的过程中，通过第二检测板35和第二接近开关37的配合能更加准确地通过滑台气缸33控制竖直压块36的移动行程，进而能够更加准确地控制竖直压块36的夹紧动作，所述连接板34的下表面固定有所述竖直压块36，所述竖直压块36用于将所述工件13的端部压紧在所述支撑台面17上。

端部定位机构200工作时，当工件13放置到支撑台面17上后，支撑台面17两端的端部定位机构200同时启动，平移气缸30驱动滑块28向工件13的对应端部移动，使得滑块28上固定的端面定位块32抵接在工件13的对应端面，使得工件13的两端实现定位，然后，滑台气缸33通过连接板34驱动竖直压块36向下移动，使得竖直压块36压紧在工件13端部的上表面，进而使得工件13的端部被夹紧定位在支撑台面17上。

定位组件在工作时，当工件13放置到支撑台面17上后，升降气缸24驱动夹爪气缸23及夹板25向上移动，使得工件13位于两块夹板25之间，然后夹爪气缸23驱动两块夹板25同步相向移动，进而使得工件13被定位夹紧在两块夹板25之间，进而实现工件13两侧的定位，且支撑台面17两端的端部定位机构200同时启动，平移气缸30驱动滑块28向工件13的对应端部移动，使得滑块28上固定的端面定位块32抵接在工件13的对应端面，使得工件13的两端实现定位，然后，滑台气缸33通过连接板34驱动竖直压块36向下移动，使得竖直压块36压紧在工件13端部的上表面，进而使得工件13的端部被夹紧定位在支撑台面17上，最后，负压吸盘20吸住工件13的下表面，负压吸盘20会收缩以向下拉动工件13，使得工件13水平紧贴在支撑台面17上，防止工件13的中部翘动，最终实现工件13各个方向的准确定位。

参照图1-图2和图12所示，所述机架包括水平设置的支撑平板44及多根固定在支撑平板44下表面上的立柱45，所述立柱45竖直设置且其下端固定在所述主机座11的上表面。

所述第二驱动机构包括Y轴直线移动模组40和Z轴直线移动模组42，所述Y轴直线移动模组40水平固定在所述支撑平板44的上表面，且所述Y轴直线移动模组40与第一X轴直线移动模组38相互垂直，第一X轴直线移动模组38、Y轴直线移动模组40和Z轴直线移动模组42三者构成空间直角坐标系，所述Z轴直线移动模组42竖直设置且其通过连接架41固定在Y轴直线移动模组40的驱动件上，所述激光清洗机43固定在所述Z轴直线移动模组42的驱动件上。使得激光清洗机43可以在竖直方向上和垂直定位组件移动的方向上移动，灵活性好，能够满足多种激光清洗标准的要求，使用局限性小。

所述主机座11上设有多个抽风罩46，抽风罩46与负压气源接通，抽风罩46通过负压将激光清洗过程中产生的飞屑抽离后进行集中收集，防止污染员工工作环境，所述抽风罩46通过支架47固定在所述主机座11，且多个所述抽风罩46分布在所述激光清洗机43下方工作区域的侧面。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种激光清洗装置，其特征在于，包括：

定位组件，所述定位组件安装在驱动其移动的第一驱动机构上，所述第一驱动机构安装在主机座上，所述定位组件用于安装待清洗的工件；

清洗组件，所述清洗组件包括机架及通过第二驱动机构安装在机架上的激光清洗机，所述机架安装在所述主机座上，所述第二驱动机构用于驱动所述激光清洗机移动，将待清洗的工件安装在所述定位组件上，所述第一驱动机构驱动所述定位组件移动，使得待清洗的工件从激光清洗机下方的工作区域内穿过，同时所述第二驱动机构驱动所述激光清洗机移动，进而使得激光清洗机对所述工件的对应表面进行激光清洗；

所述定位组件包括固定座和均安装在固定座上的侧面定位机构与端部定位机构，所述固定座上设有用于支撑待清洗工件的长条状支撑台面，所述侧面定位机构的数量包括多个且沿着支撑台面的长度方向分布，所述侧面定位机构用于定位所述工件的两侧，所述端部定位机构的数量包括两个且分别设置在所述支撑台面的两端，所述端部定位机构用于定位所述工件的对应端部，所述固定座上设有多个沿所述支撑台面长度方向分布的负压吸盘，所述负压吸盘竖直贯穿所述支撑台面并用吸附支撑台面上的工件。

2.如权利要求1所述的一种激光清洗装置，其特征在于，所述定位组件的数量包括两个且分别为平行设置的第一定位组件和第二定位组件，所述第一驱动机构包括平行设置的第一X轴直线移动模组和第二X轴直线移动模组，所述第一定位组件固定在第一X轴直线移动模组的驱动件上，所述第一X轴直线移动模组固定在所述主机座上，所述第二定位组件固定在第二X轴直线移动模组的驱动件上，所述第二X轴直线移动模组通过多个垫块固定在所述主机座上，且所述第二定位组件高于所述第一定位组件。

3.如权利要求2所述的一种激光清洗装置，其特征在于，所述支撑台面为水平面。

4.如权利要求3所述的一种激光清洗装置，其特征在于，所述负压吸盘通过转接块固定在所述固定座上，所述转接块上安装有与所述负压吸盘连通的转接气阀，所述转接气阀用于与外界气源接通。

5.如权利要求3所述的一种激光清洗装置，其特征在于，所述侧面定位机构包括夹爪气缸和驱动所述夹爪气缸竖直移动的升降气缸，所述升降气缸竖直固定在所述固定座上，所述夹爪气缸水平固定在所述升降气缸的伸缩件上，所述夹爪气缸的两个驱动件上均固定有对称设置的夹板，所述夹爪气缸驱动两块所述夹板同步水平相向或反向移动，两块所述夹板分别位于所述支撑台面的两侧，通过两块所述夹板从两侧面夹紧支撑台面上的工件。

6.如权利要求5所述的一种激光清洗装置，其特征在于，所述端部定位机构包括沿支撑台面长度方向水平滑动的滑块和安装在滑块上的端面定位块，所述滑块水平滑动安装在支座上，所述支座固定在所述固定座的端面上，所述滑块上连接有驱动其沿支撑台面长度方向水平滑动的平移气缸，所述平移气缸安装在所述固定座上，所述滑块上固定有立板，所述立板的顶部固定有所述端面定位块，所述端面定位块用于定位支撑在所述工件的对应端面。

7.如权利要求6所述的一种激光清洗装置，其特征在于，所述立板上还安装有竖直压块和驱动所述竖直压块竖直移动的滑台气缸，所述滑台气缸竖直固定在所述立板的外侧，所述滑台气缸的驱动件上固定有水平的连接板，所述连接板的下表面固定有所述竖直压块，所述竖直压块用于将所述工件的端部压紧在所述支撑台面上。

8.如权利要求7所述的一种激光清洗装置，其特征在于，所述机架包括水平设置的支撑平板及多根固定在支撑平板下表面上的立柱，所述立柱竖直设置且其下端固定在所述主机座的上表面。

9.如权利要求8所述的一种激光清洗装置，其特征在于，所述第二驱动机构包括Y轴直线移动模组和Z轴直线移动模组，所述Y轴直线移动模组水平固定在所述支撑平板的上表面，且所述Y轴直线移动模组与第一X轴直线移动模组相互垂直，所述Z轴直线移动模组竖直设置且其通过连接架固定在Y轴直线移动模组的驱动件上，所述激光清洗机固定在所述Z轴直线移动模组的驱动件上。

10.如权利要求9所述的一种激光清洗装置，其特征在于，所述主机座上设有多个抽风罩，所述抽风罩通过支架固定在所述主机座，且多个所述抽风罩分布在所述激光清洗机下方工作区域的侧面。

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