[发明专利]一种轮胎模具激光清洗系统及方法

权利要求书

1.一种轮胎模具激光清洗系统，其特征在于，

包括激光器、清洗执行机构、控制系统、运动执行机构、冷却机构及烟雾净化系统；

所述激光器、清洗执行机构、运动执行机构、冷却机构及烟雾净化系统均与控制系统连接，所述运动执行机构用于驱动所述清洗执行机构移动，所述清洗执行机构与所述激光器连接，用于将整形后的激光光路作用于轮胎模具上，所述冷却机构与所述激光器和清洗执行机构连接，所述烟雾净化系统与所述清洗执行机构连接，用于吸收在清洗过程中产生的废气和橡胶粉尘颗粒。

2.根据权利要求1所述的轮胎模具激光清洗系统，其特征在于，

所述清洗执行机构包含清洗头、准直镜、反射镜、振镜、场镜、振镜电机及保护镜，所述反射镜安装与入射光路有45°夹角，所述振镜零点位置与入射光路成45°放置，所述保护镜设于所述场镜下方，用于保护清洗过程中橡胶粉尘颗粒对场镜的污染，所述准直镜接收所述激光器发出的激光光束，将激光光束变成平行光束并传输至所述反射镜，所述反射镜将平行光束传输到所述振镜，所述振镜在振镜电机的驱动下摆动，将光束反射到所述场镜上，所述场镜对光束进行聚焦，并将整形后的条形线光斑作用于轮胎模具表面。

3.根据权利要求2所述的轮胎模具激光清洗系统，其特征在于，

所述的冷却系统通过水管与激光器和清洗头相连接，用于清洗过程中冷却激光器和清洗执行机构，所述清洗头内部连通有进水管道和出水管道，所述进水管道用于将冷却水输送至清洗执行机构处，所述出水管道将冷却水输送回冷却系统。

4.根据权利要求2所述的轮胎模具激光清洗系统，其特征在于，

所述清洗头设有安装孔，通过法兰连接在运动执行机构上，运动执行机构根据轮胎模具位置将清洗头移动到指定区域进行加工。

5.根据权利要求2所述的轮胎模具激光清洗系统，其特征在于，

所述烟雾净化系统设有抽风管道，所述抽风管道末端安置一个扁口金属管道，使抽风管道与清洗头相连接，烟雾净化系统随清洗头移动，实时去除清洗过程中产生的废气和橡胶粉尘颗粒。

6.根据权利要求2所述的轮胎模具激光清洗系统，其特征在于，

所述轮胎模具激光清洗系统还包括气路保护系统，所述气路保护系统设有气管，所述气管末端设有金属气刀装置，使其与清洗头连接，气刀装置出风口长100mm，宽度1mm，所述气刀装置出风口在加工过程中形成一股垂直于激光束的气流面，气流面位于所述保护镜下方10mm处，用于吹除清洗过程中保护镜前端的橡胶粉尘颗粒和杂质。

7.根据权利要求1所述的轮胎模具激光清洗系统，其特征在于，

所述的激光器为纳秒级脉冲光纤激光器，通过光纤传输将激光传输到清洗头中。

8.根据权利要求2所述的轮胎模具激光清洗系统，其特征在于，

所述控制器包括软件控制系统、振镜控制系统、整机控制系统；

所述软件控制系统与激光相连接，用于控制激光器的激光功率、脉冲频率、脉宽；所述离线编程软件与运动执行机构相连接，根据不同轮胎模具生成不同运动轨迹程序，传输到运动执行机构对轨迹程序进行执行；

所述振镜控制系统用来控制清洗头中的振镜电机参数，进而控制振镜的摆动速度和摆动角度，实现对激光光束的调整；

所述整机控制系统用于控制激光器、振镜控制系统、软件控制系统、运动执行机构工作，使清洗头在开启烟雾净化系统和气路保护系统下，在轮胎模具指定的区域进行清洗。

9.一种轮胎模具激光清洗方法，基于权利要求1-8任意一项所述的轮胎模具激光清洗系统，其特征在于，包括如下步骤：

设置激光器的工艺参数及振镜电机的所需工艺参数；

开启烟雾净化系统，控制系统对运动执行机构发出指令，运动执行机构驱动清洗执行机构移动到轮胎模具指定区域；

控制系统控制激光器工作，激光通过清洗执行机构整形后形成的线性光斑，作用于轮胎模具表面进行激光清洗。