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压气机叶轮叶片激光清洗装置及方法


技术摘要:
本发明公开了一种压气机叶轮叶片激光清洗装置及方法,在本发明中通过3D扫描仪对已经装夹的待清洗叶片进行扫描,生成3D建模,调用该3D建模对待清洗叶片进行清洗。在此过程中,即便是装夹精度比较差,但其一不影响3D扫描本身,在待清洗叶片装夹位置确定的情况下,调用3D  全部
背景技术:
压气机在长期使用过程中其叶轮叶片表面会产生一层硫化物,会大大降低叶轮的 性能和使用寿命;在叶片的维护过程中,需要把叶片表面硫化物完全去除,以利于重新喷涂 防磨涂料。目前常用的清洗方法主要是化学清洗和喷砂清洗,化学清洗容易损伤叶片基体 且化学药剂会污染环境,喷砂清洗在清洗大型叶轮时会花费较多的时间和精力。 激光清洗技术出现较晚,但因其不会产生附加的污染,噪声小,而逐渐的得到了广 泛的应用。 中国专利文献CN207450289U公开了一种飞机叶片清洗装置,其提供了一个载有激 光清洗模块的机械手,以及控制该机械手的控制器,机械手在控制器的控制下可以对飞机 叶片各处进行激光清洗。在该专利文献中,飞机叶片被定位后,直接操作机械手以实现清洗 动作的控制,由于飞机叶片,以及其他类型的叶片多不是简单的板状结构,而往往具备一定 的弧度或者其他相对复杂的结构,机械手的位置控制基础相对较差,对叶片无法做到精确 清洗。此外,即便是机械手控制精度极高,但就叶片的装夹本身而言,也会产生装夹精度,使 得激光清洗的路径与叶片的轮廓不能严格一致。 另,由于同属于对叶片进行清洗的领域,在本发明的实施例中未尽事宜,可以参考 上述的中国专利文献CN207450289U。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种易于保证清洗精度的压气机叶轮叶片激光清洗装置, 本发明还提供了一种压气机叶轮叶片激光清洗方法。 本发明的实施例提供了一种压气机叶轮叶片激光清洗装置,其包括: 机架,配有机架导轨; 载具,运行在所述机架导轨上; 夹具,安装在所述载具上,用于装夹待清洗叶片; 3D扫描仪,安装在所述机架上,以对待清洗叶片进行扫描; 控制器,输入连接所述3D扫描仪,以对待清洗叶片建模而生成3D模型; 机械臂,安装在机架上并受控于所述控制器; 激光头,安装在所述机械臂上,为机械臂所驱动而基于所述3D模型对待清洗叶片清洗; 以及 激光器,输出清洗激光至所述激光头。 可选地,所述载具包括: 导轨滑块,与所述机架导轨配合形成直线导轨副; 3 CN 111570418 A 说 明 书 2/5 页 立柱,安装在导轨滑块上并具有给定高度,以提供激光头介入到待清洗叶片下方所需 空间,相应地,所述夹具位于该立柱的顶端; 驱动总成,输出驱动所述导轨滑块。 可选地,所述驱动总成为由伺服电机驱动的滚珠丝杠副; 相应地,滚珠丝杠副的螺母安装在所述导轨滑块上或构造在所述导轨滑块上。 可选地,所述3D扫描仪的扫描元件布设在机架导轨导引方向的两侧。 可选地,所述激光器位于一带有冷却装置的机箱内。 可选地,所述冷却装置为带有过滤装置的冷却风机; 相应地,机箱开有进风口和出风口,其冷却风机装配于所述进风口,且进风口配有所述 过滤装置。 可选地,机箱构成所述机架,相应地,所述机架导轨和所述机械臂均安装在机箱的 上箱板上。 可选地,于机箱上设有罩壳,以封闭出加工空间。 可选地,所述罩壳配装有引风口; 相应地,提供连接至所述引风口的引风机和介于引风机与引风口间的除尘装置。 依据本发明的实施例,还提供了一种压气机叶轮激光清洗方法,其包括以下步骤: 装夹待清洗叶片; 按照预定的方向移动所述叶片,在移动过程中采用3D扫描仪扫描所述待清洗叶片,生 成3D建模; 调用所述3D建模,驱动载有激光头的机械臂对所述叶片进行激光清洗。 在本发明的实施例中,通过3D扫描仪对已经装夹的待清洗叶片进行扫描,生成3D 建模,调用该3D建模对待清洗叶片进行清洗。在此过程中,即便是装夹精度比较差,但其一 不影响3D扫描本身,在待清洗叶片装夹位置确定的情况下,调用3D建模对待清洗叶片进行 清洗可以在相同机构因素条件下具备更好地清洗精度。前述的机构要素主要是驱动激光头 的机械臂,该机构要素属于机械领域的一般常识,在激光雕刻技术领域已经非常成熟,自身 精度比较高。 附图说明 图1为一实施例中压气机叶轮叶片激光清洗装置结构示意图。 图2为一实施例中压气机叶轮叶片激光清洗流程图。 图中:1.机箱,2.操作面板,3.冷却风机,4.接头,5.支杆,6.立柱,7.3D扫描仪,8. 夹具,9.叶片底座,10.叶片,11.直线导轨,12.激光头,13.机械臂,14.底座。 15 .3D扫描,16.图像信号,17.信号转换,18.建模,19.激光头轨迹,20.机械臂动 作。
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