CN117862133B - 铜、铝复合材料激光去污设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铜材去污技术领域，具体是铜、铝复合材料激光去污设备，包括铜、铝复合材料激光去污设备，包括机台一和机台二，机台一的顶面固定有两个矫直轮组和固定轮组，所述矫直轮组包括两个支撑座一，两个所述支撑座一之间固定有面板一，所述面板一外侧的顶部转动连接有多个顶轮一。本发明中，通过多个顶轮一、底轮一传动输送铜材的同时将铜材捋直，使平直的铜材输送到激光头发射的激光焦点位置进行激光去污，且在铜材的外侧布置有固定轮组，固定轮组上的顶轮二与底轮二均相互夹持传动铜材，通过两个激光头分别布置在铜材的上方和下方，方便对铜材的外侧壁进行激光清理，实现全方位清洁铜材表面的污渍。

Description

铜、铝复合材料激光去污设备

技术领域

本发明涉及铜材去污技术领域，具体是铜、铝复合材料激光去污设备。

背景技术

在铜、铝复合材料铜材生产加工成型后（常见的铜材是长条状的外形，截面为圆形或者方形），成型后的铜材表面通常需要进行清理去污，提高铜材表面的洁净度，提高复合后产品的质量，这样就需要使用对铜材表面进行去污的设备；

现有专利申请号为“CN202122826396.3”公开了一种手持式激光清洗一体机，包括电源柜、除锈头、壳体、手持把手、光纤头、45度反射镜片、出光口、振镜电机、辅助把手、聚焦镜片、开关、万向轮、调节控制器、推手、放置架。该装置使用人工手动将激光头对准脏污处，通过聚焦镜片对光纤头发出的激光进行聚焦，通过45度反射镜片将聚焦后的激光发射至振镜电机，最终激光从激光***出进行激光去污，不使用任何化学物质和药水；

但是，上述设备在对材料进行清洗时，需要人工手持激光头，损耗人力成本，清洁效率欠佳，并且不易对激光清扫后的污垢进行清理，人手的晃动会导致激光头不易精准固定去污，影响激光去污的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供铜、铝复合材料激光去污设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

铜、铝复合材料激光去污设备，包括铜、铝复合材料激光去污设备，包括机台一和机台二，机台一的顶面固定有两个矫直轮组和固定轮组，所述矫直轮组包括两个支撑座一，两个所述支撑座一之间固定有面板一，所述面板一外侧的顶部转动连接有多个顶轮一，所述面板一外侧的底部转动连接有多个底轮一，所述固定轮组包括两个支撑座二，两个所述支撑座二之间固定有面板二，所述面板二外侧的顶部转动连接有多个顶轮二，所述面板二外侧的底部转动连接有多个底轮二，所述机台一与机台二的顶面分别固定有防护罩一和防护罩二，所述防护罩一与防护罩二的内部均安装固定有激光头，所述激光头顶部安装固定有风枪，防护罩一内部位置激光头朝向下方，防护罩二内部位置激光头朝向上方，长条状铜材的外侧均能够照射到激光，所述机台一与机台二的外侧均固定有激光器主机，所述激光器主机与对应位置激光头之间固定连接有激光器线圈，所述激光器线圈的内部安装有冷却水管、电线、光纤和气管，所述机台二的顶部可拆卸固定连接有换向机构。

进一步在于：所述防护罩一与防护罩二的外侧且位于铜材的上方位置分别安装固定有物料感应器一和物料感应器二，所述防护罩一与防护罩二的敞口侧均铰接有门板。

进一步在于：所述机台二的顶部可拆卸固定连接有支架，所述支架包括立柱一，所述立柱一的顶部设置有多个调节块，相邻两个所述调节块之间滑动插接有连接轴，其中，一个所述调节块与立柱一可拆卸固定连接，一个所述调节块与激光头固定连接。

进一步在于：机台二的底部四个拐角位置均固定有移动脚轮，所述机台二的底部四个拐角位置均固定有升降地脚，机台二顶面的两端均固定有立柱二。

进一步在于：所述立柱二的顶部固定有井型架，所述井型架包括两个对称分布的侧板，两个所述侧板之间滑动连接有两个横向轮，两个所述侧板的顶部之间以及两个所述侧板的底部之间均固定有顶板，两个所述顶板之间滑动连接有纵向轮。

进一步在于：所述面板一的内侧转动连接有多个分别与对应位置底轮一固定连接的齿轮二，所述面板一的内侧转动连接有多个分别与对应位置齿轮二啮合传动的齿轮一，所述面板一的外侧固定有盖板一。

进一步在于：所述面板二的内侧转动连接有多个分别与对应位置底轮二固定连接的齿轮四，所述面板二的内侧转动连接有与齿轮四啮合传动的齿轮三，所述面板二的外侧固定有盖板二。

优选的：所述换向机构包括与机台二顶面可拆卸固定连接的载板，所述载板的一面转动连接有两个V形架，所述载板的两侧均布置有传动杆，所述传动杆与V形架的一端转动连接，两个所述传动杆的顶部之间转动连接有固定块，所述固定块与激光头固定连接。

进一步在于：所述传动杆的顶端为弧形，所述传动杆的顶端通过转动轴与固定块转动连接，所述固定块的外侧开设有与对应位置转动轴滑动卡接的滑槽。

进一步在于：所述传动杆的一侧固定有两个连接块，所述连接块与V形架转动连接，所述载板的外侧固定有电机，所述电机的输出端与对应位置V形架的拐角位置固定连接

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.通过将长条状铜材经过竖直布置的矫直轮组和水平布置的矫直轮组，铜材在多个顶轮一与底轮一之间传动过程中被捋直，从而使平直的铜材输送到激光头位置进行激光去污，且在铜材的外侧布置有固定轮组，固定轮组上的顶轮与底轮均相互夹持传动铜材，使铜材能够沿着直线进行传输，在两个激光头之间移动去污，并且，两个激光头分别布置在铜材的上方和下方，方便对铜材的顶部外侧壁、底部外侧壁以及两侧进行清理，实现全方位清洁铜材表面的污渍。

2.通过使用激光头发出激光进行非接触式清洗，可不损伤材料表面，不需使用任何化学清洗液，无耗材，使用激光器发射红外线激光束，激光束通过空气传输，无需物理接触材料表面，可避免表面机械接触导位的划痕磨损，也可避免使用化学物品造成的污染，激光清洗技术利用激光脉冲的振动、粒子的热膨胀、分子的光分解或相变三种联合作用克服污物与材料表面之间的结合力，使污物脱离材料表面达到清洗的目的，本申请使用的激光器具有高度可控、集中的能量，波长为1064nm波段，可以将能量高度集中于一个很小的区域（即材料表面的油污等高分子有机物），激光脉冲宽度非常短暂，仅持续纳秒级别的时间，不存在过多的热量传导及积累，不会对基材有热损伤。

3.通过将激光头固定在可调节位置的支架上，通过移动支架立柱上的调节块实现调节激光头的高度，分别移动两个连接轴上调节块的位置能够调节激光头前后、左右位置，方便激光头能够精确对准铜材，可用自由调节焦点，激光器可调节脉冲宽度，确保定位准确激光中心点不会偏移，可对材料进行精准清洗，通过在激光头的外侧套设有防护罩一和防护罩二，防止强光伤眼及高温辐射人体，具有保护作用。

4.通过取出机台二顶部的支架，在机台二顶部安装固定换向机构，此时针对横截面为方形的铜材进行激光去污，铜材经过防护罩一内部的激光头后，铜材的顶部外侧被激光照射去污，当铜材传动到换向机构上激光头位置时，激光头初始状态下照射铜材底部的外侧壁，实现对铜材的底部进行清理，接着电机带着V形架逆时针转动使两个传动杆带着固定块逆时针转动，使固定块上的激光头转动90度角（参照说明书图9），在激光头转动90度角的过程中，固定块带着激光头从铜材的底部位置转动到铜材的一侧位置，方便激光头转移到铜材的一侧激光去污，反之同理，电机带着V形架顺时针转动使两个传动杆带着固定块顺时针转动，可以使激光头转移到铜材的另一侧激光去污，方便对铜材进行全方位激光去污。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图一；

图2是本发明整体结构示意图二；

图3是本发明中机台二结构示意图；

图4是本发明中矫直轮组结构示意图一；

图5是本发明中矫直轮组结构示意图二；

图6是本发明中固定轮组结构示意图一；

图7是本发明中固定轮组结构示意图二；

图8是本发明中换向机构结构示意图；

图9是本发明中换向机构调节激光头位置状态结构示意图。

图中：100、机台一；110、防护罩一；111、物料感应器一；200、机台二；210、防护罩二；211、物料感应器二；220、支架；221、立柱一；222、调节块；230、立柱二；231、井型架；2311、侧板；2312、横向轮；2313、顶板；240、升降地脚；300、矫直轮组；310、支撑座一；320、面板一；321、齿轮一；322、盖板一；330、顶轮一；340、底轮一；341、齿轮二；400、固定轮组；410、支撑座二；420、面板二；421、齿轮三；422、盖板二；430、顶轮二；440、底轮二；441、齿轮四；500、激光头；600、激光器主机；610、激光器线圈；700、换向机构；710、载板；711、电机；720、V形架；730、传动杆；731、连接块；740、固定块；741、滑槽；A、截面为方形的铜材。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：请参阅图1-图7，本发明实施例中，铜、铝复合材料激光去污设备，包括机台一100和机台二200，机台一100的顶面固定有两个矫直轮组300和固定轮组400，矫直轮组300包括两个支撑座一310，两个支撑座一310之间固定有面板一320，面板一320外侧的顶部转动连接有多个顶轮一330，面板一320外侧的底部转动连接有多个底轮一340，固定轮组400包括两个支撑座二410，两个支撑座二410之间固定有面板二420，面板二420外侧的顶部转动连接有多个顶轮二430，面板二420外侧的底部转动连接有多个底轮二440，机台一100与机台二200的顶面分别固定有防护罩一110和防护罩二210，防护罩一110与防护罩二210的内部均安装固定有激光头500，激光头500顶部安装固定有风枪，防护罩一110内部位置激光头500朝向下方，防护罩二210内部位置激光头500朝向上方，长条状铜材顶部的外侧与底部外侧均能够照射到激光，机台一100与机台二200的外侧均固定有激光器主机600，激光器主机600与对应位置激光头500之间固定连接有激光器线圈610，激光器线圈610的内部串联安装有冷却水管、电线、光纤和气管，机台二200的顶部可拆卸固定连接有换向机构700。

具体的，通过多个顶轮一330、底轮一340传动输送铜材的同时将铜材捋直，使平直的铜材输送到激光头500位置进行激光去污，且在铜材的外侧布置有固定轮组400，固定轮组400上的顶轮二430与底轮二440均相互夹持传动铜材，使铜材能够沿着直线进行传输，通过两个激光头500分别布置在铜材的上方和下方，方便对铜材的顶部外侧壁以及底部外侧壁进行激光清理，对铜材的两侧进行辅助激光清洁，实现全方位清洁铜材表面的污渍，省去人工手持激光头500清理，有利于提高激光清理的效率。

如图1、图2所示，在本实施例中，防护罩一110与防护罩二210的外侧且位于铜材的上方位置分别安装固定有物料感应器一111和物料感应器二211，防护罩一110与防护罩二210的敞口侧均铰接有门板，门板在激光清理的过程中处于关闭状态，能够防止强光伤眼及高温辐射人体，具有保护作用。

如图3所示，在本实施例中，机台二200的顶部可拆卸固定连接有支架220，支架220包括立柱一221，立柱一221的顶部设置有多个调节块222，相邻两个调节块222之间滑动插接有连接轴，其中，一个调节块222与立柱一221可拆卸固定连接，一个调节块222与激光头500固定连接，调节块222在立柱一221或者连接轴上滑动调节到合适位置后，可以使用螺栓将调节块222的腰孔锁紧固定在立柱一221或者连接轴上，实现固定调节位置后的激光头500。

如图1-图3所示，在本实施例中，机台二200的底部四个拐角位置均固定有移动脚轮，机台二200的底部四个拐角位置均固定有升降地脚240，机台二200顶面的两端均固定有立柱二230，立柱二230的顶部固定有井型架231，井型架231包括两个对称分布的侧板2311，两个侧板2311之间滑动连接有两个横向轮2312，两个侧板2311的顶部之间以及两个侧板2311的底部之间均固定有顶板2313，两个顶板2313之间滑动连接有纵向轮。

在本实施例中，移动脚轮方便机台二200移动位置，升降地脚240使机台二200能够安装在不平的地面或者调节机台二200的整体高度，两个横向轮2312能够纵向相互靠近移动，两个纵向轮能够相互横向靠近移动，并通过外界螺栓固定调节位置后的横向轮2312和纵向轮，使铜材能够限位在横向轮2312与纵向轮之间位置并进行传动，也能够达到达到调节铜材通行高度及宽度要求。

如图4-图7所示，在本实施例中，面板一320的内侧转动连接有多个分别与对应位置底轮一340固定连接的齿轮二341，面板一320的内侧转动连接有多个分别与对应位置齿轮二341啮合传动的齿轮一321，面板一320的外侧固定有盖板一322，面板二420的内侧转动连接有多个分别与对应位置底轮二440固定连接的齿轮四441，面板二420的内侧转动连接有与齿轮四441啮合传动的齿轮三421，面板二420的外侧固定有盖板二422。

在本实施例中，齿轮一321与齿轮二341啮合传动使多个齿轮二341带着底轮一340转动输送铜材，将多个顶轮一330向下调节位置并通过外界螺栓固定顶轮一330位置，使顶轮一330与底轮一340配合矫直铜材，齿轮三421与齿轮四441啮合使两个底轮二440能够同向转动，同时配合顶轮二430将铜材夹持输送出去，稳定铜材的传输方向。

具体实施时，将铜材穿过多个顶轮一330和底轮一340，延伸到多个顶轮二430和底轮二440之间，在铜材经过防护罩一110位置的激光头500时，激光头500向铜材的底面照射激光，方便对铜材顶部的外侧壁进行清洁，在铜材传输到防护罩二210位置的激光头500上方时，该位置激光头500从铜材的下方照射激光，使铜材底部外侧的污渍被激光去除，同时激光头500的吹气口出风，风枪会对激光清扫过的材料进行吹扫保证材料表面的清洁，并避免粉尘蒙蔽激光头500前置保护镜片，满足启动状态才会出光，激光头500的激光照射原理为现有技术，不做赘述，其中，激光头与材料不成垂直设置，激光头可以呈15-45度斜角，有效避免材料反光伤害到激光。

实施例二：在实施例一的基础上，为了使截面为方形的铜材A每个面侧均能够被激光头500照射去污，方便对铜材进行全方位激光去污。

如图8、9所示，在本实施例中，换向机构700包括与机台二200顶面可拆卸固定连接的载板710，载板710的一面转动连接有两个V形架720，载板710的两侧均布置有传动杆730，传动杆730与V形架720的一端转动连接，两个传动杆730的顶部之间转动连接有固定块740，固定块740与激光头500固定连接，传动杆730的顶端为弧形，传动杆730的顶端通过转动轴与固定块740转动连接，固定块740的外侧开设有与对应位置转动轴滑动卡接的滑槽741，传动杆730的一侧固定有两个连接块731，连接块731与V形架720转动连接，载板710的外侧固定有电机711，电机711的输出端与对应位置V形架720的拐角位置固定连接。

在本实施例中，换向机构700上的激光头500初始状态下照射铜材底部的外侧壁，实现对铜材的底部进行清理，接着电机711带着V形架720逆时针转动使两个传动杆730带着固定块740逆时针转动，使固定块740上的激光头500转动90度角参照说明书图9，在激光头500转动90度角的过程中，固定块740带着激光头500从铜材的底部位置转动到铜材的一侧位置，方便激光头500转移到铜材的一侧激光去污，传动杆730的端部为弧形方便两个传动杆730带着固定块740转动过程中，两个传动杆730不会相互接触干涉，固定块740上开设有滑槽741，转动轴能够在滑槽741上滑动，满足两个传动杆730相互靠近时两个传动杆730之间的距离空间变化需求。

具体实施时，当需要给截面为方形的铜材A进行激光去污，铜材经过防护罩一110内部的激光头500后，铜材的顶部外侧被激光照射去污，当铜材传动到换向机构700上激光头500位置时，激光头500初始状态下照射铜材底部的外侧壁，实现对铜材的底部进行清理，接着电机711带着V形架720逆时针转动使两个传动杆730带着固定块740逆时针转动，使固定块740上的激光头500转动90度角（参照说明书图9），在激光头500转动90度角的过程中，固定块740带着激光头500从铜材的底部位置转动到铜材的一侧位置，方便激光头500转移到铜材的一侧激光去污，反之同理，电机711带着V形架720顺时针转动使两个传动杆730带着固定块740顺时针转动，可以使激光头500转移到铜材的另一侧激光去污，方便对铜材进行全方位激光去污。

在本发明中，可以将现有技术中的PID程序控制运用到该设备里面，旨在于使速度变化时功率随之变化，使去污更稳定，在防护罩进料口上方架设物料感应装置，将激光头500自动/手动模式信号、物料感应装置信号、矫直轮组300转动启动信号连入激光器主机600，此时激光设备启动条件为：激光设备自动模式、矫直轮组300自动启动状态、物料感应器感应到物料存在，三者皆满足情况下可出光进行清洗，将线体后端速度编码器和转动轮（包括顶轮与底轮）信号连入激光器主机600，录入PID程序，达到速度变化时功率随之变化，即速度降低功率降低，速度增加功率增加的效果，物料通行至感应器位置（包括物料感应器一111和物料感应器二211），激光器主机600开始出光，几秒钟后物料到达激光头500焦点，激光开始对物料上部进行清扫。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.铜、铝复合材料激光去污设备，包括机台一（100）和机台二（200），其特征在于，机台一（100）的顶面固定有两个矫直轮组（300）和固定轮组（400），所述矫直轮组（300）包括两个支撑座一（310），两个所述支撑座一（310）之间固定有面板一（320），所述面板一（320）外侧的顶部转动连接有多个顶轮一（330），所述面板一（320）外侧的底部转动连接有多个底轮一（340），所述固定轮组（400）包括两个支撑座二（410），两个所述支撑座二（410）之间固定有面板二（420），所述面板二（420）外侧的顶部转动连接有多个顶轮二（430），所述面板二（420）外侧的底部转动连接有多个底轮二（440），所述机台一（100）与机台二（200）的顶面分别固定有防护罩一（110）和防护罩二（210），所述防护罩一（110）与防护罩二（210）的内部均安装固定有激光头（500），所述激光头（500）顶部安装固定有风枪，防护罩一（110）内部位置激光头（500）朝向下方，防护罩二（210）内部位置激光头（500）朝向上方，使长条状铜材顶部的外侧与底部外侧均能够照射到激光，所述机台一（100）与机台二（200）的外侧均固定有激光器主机（600），所述激光器主机（600）与对应位置激光头（500）之间固定连接有激光器线圈（610），所述激光器线圈（610）的内部安装有冷却水管、电线、气管和光纤，所述机台二（200）的顶部可拆卸固定连接有换向机构（700）；

所述换向机构（700）包括与机台二（200）顶面可拆卸固定连接的载板（710），所述载板（710）的一面转动连接有两个V形架（720），所述载板（710）的两侧均布置有传动杆（730），所述传动杆（730）与V形架（720）的一端转动连接，两个所述传动杆（730）的顶部之间转动连接有固定块（740），所述固定块（740）与激光头（500）固定连接；

所述传动杆（730）的顶端为弧形，所述传动杆（730）的顶端通过转动轴与固定块（740）转动连接，所述固定块（740）的外侧开设有与对应位置转动轴滑动卡接的滑槽（741）；

所述传动杆（730）的一侧固定有两个连接块（731），所述连接块（731）与V形架（720）转动连接，所述载板（710）的外侧固定有电机（711），所述电机（711）的输出端与对应位置V形架（720）的拐角位置固定连接。

2.根据权利要求1所述的铜、铝复合材料激光去污设备，其特征在于，所述防护罩一（110）与防护罩二（210）的外侧且位于铜材的上方位置分别安装固定有物料感应器一（111）和物料感应器二（211），所述防护罩一（110）与防护罩二（210）的敞口侧均铰接有门板。

3.根据权利要求1所述的铜、铝复合材料激光去污设备，其特征在于，所述机台二（200）的顶部可拆卸固定连接有支架（220），所述支架（220）包括立柱一（221），所述立柱一（221）的顶部设置有多个调节块（222），相邻两个所述调节块（222）之间滑动插接有连接轴，其中，一个所述调节块（222）与立柱一（221）可拆卸固定连接，另一个所述调节块（222）与激光头（500）固定连接。

4.根据权利要求1所述的铜、铝复合材料激光去污设备，其特征在于，机台二（200）的底部四个拐角位置均固定有移动脚轮，所述机台二（200）的底部四个拐角位置均固定有升降地脚（240），机台二（200）顶面的两端均固定有立柱二（230）。

5.根据权利要求4所述的铜、铝复合材料激光去污设备，其特征在于，所述立柱二（230）的顶部固定有井型架（231），所述井型架（231）包括两个对称分布的侧板（2311），两个所述侧板（2311）之间滑动连接有两个横向轮（2312），两个所述侧板（2311）的顶部之间以及两个所述侧板（2311）的底部之间均固定有顶板（2313），两个所述顶板（2313）之间滑动连接有纵向轮。

6.根据权利要求1所述的铜、铝复合材料激光去污设备，其特征在于，所述面板一（320）的内侧转动连接有多个分别与对应位置底轮一（340）固定连接的齿轮二（341），所述面板一（320）的内侧转动连接有多个分别与对应位置齿轮二（341）啮合传动的齿轮一（321），所述面板一（320）的外侧固定有盖板一（322）。

7.根据权利要求1所述的铜、铝复合材料激光去污设备，其特征在于，所述面板二（420）的内侧转动连接有多个分别与对应位置底轮二（440）固定连接的齿轮四（441），所述面板二（420）的内侧转动连接有与齿轮四（441）啮合传动的齿轮三（421），所述面板二（420）的外侧固定有盖板二（422）。