[发明专利]一种用于环形构件表面处理的激光清洗设备

权利要求书

1.一种用于环形构件表面处理的激光清洗设备，其特征在于包括柔性装夹转盘(1)、外侧清洗机械臂(2)、内侧清洗机械臂(3)、外表面激光清洗头(4)、内表面激光清洗头(5)；

所述柔性装夹转盘(1)用于对不同直径环形构件(6)进行柔性装夹，固定环形构件(6)；

所述外侧清洗机械臂(2)执行末端搭载外表面激光清洗头(4)；

所述内侧清洗机械臂(3)执行末端搭载内表面激光清洗头(5)；

所述外侧清洗机械臂(2)、内侧清洗机械臂(3)、柔性装夹转盘(1)三者联动，外表面激光清洗头(4)和内表面激光清洗头(5)开启激光，可实现环形构件(6)内、外表面的自动化清洗；

所述外表面激光清洗头(4)包括第一振镜镜头(42)、第一上位测距仪(43)、第一下位测距仪(44)、第一CCD相机(45)；

第一上位测距仪(43)、第一振镜镜头(42)、第一下位测距仪(44)沿竖直方向依次布置，第一上位测距仪(43)与第一振镜镜头(42)间距等于第一振镜镜头(42)与第一下位测距仪(44)间距；

第一CCD相机(45)、第一振镜镜头(42)水平直方向依次布置，用于实时监测外表面激光清洗头(4)的工作状态；

环形构件(6)表面上存在倒角面(61)非竖直面，第一上位测距仪(43)测距数值d1和第一下位测距仪(44)测距数值d2反馈给外侧清洗机械臂本体，外侧清洗机械臂本体驱动执行末端调整姿态进行补偿，使得d1＝d2，确保加工激光完全作用于倒角面(61)上。

2.根据权利要求1所述的用于环形构件表面处理的激光清洗设备，其特征在于所述柔性装夹转盘(1)包括转盘基座(11)、旋转运动伺服电机(12)、回转减速机(13)、托盘(14)、N套夹持组件，N≥3；

转盘基座(11)安装在地面上，旋转运动伺服电机(12)驱动回转减速机(13)带动托盘(14)整周旋转，N套夹持组件位于托盘(14)上，均布在环形构件周边，共同夹持环形构件。

3.根据权利要求2所述的用于环形构件表面处理的激光清洗设备，其特征在于所述夹持组件包括直线模组(15)、卡爪(17)、驱动电机(16)、支撑台(18)；支撑台(18)包括第一支撑台(18-1)和第二支撑台(18-2)；

第一支撑台(18-1)与第二支撑台(18-2)平行固定在托盘(14)上，中间形成凹槽，直线模组(15)位于凹槽内，卡爪(17)下端中部固定安装在直线模组(15)的动子上，驱动电机(16)安装在4个直线模组(15)驱动末端，驱动卡爪(17)进行直线运动。

4.根据权利要求3所述的用于环形构件表面处理的激光清洗设备，其特征在于：所述环形构件(6)安放在卡爪的上表面(171)，所述卡爪的上表面(171)设有一个凸台(173)，与环形构件(6)接触，用于抵住环形构件(6)立面，卡爪两侧的下表面(172)可在支撑台(18)上表面滑动。

5.根据权利要求3所述的用于环形构件表面处理的激光清洗设备，其特征在于卡爪的上表面(171)、卡爪的下表面(172)、支撑台(18)的上表面、卡爪的凸台(173)均采用聚四氟乙烯材料制成，摩擦系数为0.02～0.04。

6.根据权利要求1所述的用于环形构件表面处理的激光清洗设备，其特征在于外侧清洗机械臂(2)通过外侧清洗机械臂底座(21)安装在地面上，外表面激光清洗头(4)通过第一转接法兰(41)安装在外侧清洗机械臂本体(22)执行末端，实现6自由度的运动。

7.根据权利要求1所述的用于环形构件表面处理的激光清洗设备，其特征在于：内侧清洗机械臂(3)通过内侧清洗机械臂底座(31)安装在地面上，内表面激光清洗头(5)通过第二转接法兰(51)安装在内侧清洗机械臂本体(32)执行末端，负责对环形构件(6)内表面的激光清洗，可实现6自由度的运动。