一种轮胎模具花纹块激光自动清洗工装

技术领域

本发明涉及轮胎模具清洗设备技术领域，特别的涉及一种轮胎模具花纹块激光自动清洗工装。

背景技术

轮胎模具是轮胎硫化过程中所使用的重要工具，轮胎模具在使用过程中会受到橡胶、配合剂以及脱模剂的综合沉积污染，轮胎模具的花纹块是需要反复使用的，重复生产后需定期拆卸清洗干净才能保证表面质量。现有的对轮胎模具花纹块清洗主要是靠人工操作激光枪以及喷砂处理，其中激光清洗采用的人工手持激光枪来回扫描清洗，存在清洗不均匀且清洗效率低，导致生产出来的轮胎表面外观一致性差，影响轮胎产品的外观良率。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种轮胎模具花纹块激光自动清洗工装，改善了清洗不均匀且清洗效率低，导致生产出来的轮胎表面外观一致性差，影响轮胎产品外观良率的问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种轮胎模具花纹块激光自动清洗工装，包括：台面，所述台面的顶端依次设置有操作台和控制器，所述操作台的顶端设置有与控制器配合使用的显示器；激光清洗机构，自动化实现激光清洗的所述激光清洗机构设置于台面的顶端；旋转台机构，所述旋转台机构设置于台面的顶端；吸尘机构，能够对清理过程中灰尘进行自动去除收集的所述吸尘机构设置于台面和旋转台机构之间。

优选的，所述激光清洗机构设置于台面顶端的激光清洗机，所述激光清洗机的内部设置有传导光纤，所述台面的顶端设置有六轴机械手，所述六轴机械手端部设置有连接架，所述传导光纤的另一端设置有位于连接架内的激光清洗头组件，所述激光清洗头组件的一侧设置有环形吹气组件，所述六轴机械手的输出端和控制器的输入端电性连接，该装置激光清洗机构中Y方向出光经由六轴机械手带动实现左右方向移动，采用双振镜清洗头减少六轴机械手姿态调整时间，提升花纹块的清洗效率，且自动化清理，能够避免传统利用人工激光枪来回扫描清洗，使得对花纹块的清洗更加均匀且清洗效率高，使得后期花纹块生产出来的轮胎表面外观一致性高，提高后期轮胎产品的外观良率。

优选的，所述激光清洗头组件包括壳体，所述壳体设置于连接架内，所述壳体的内壁一侧固定安装有X轴反射镜转动电机，所述X轴反射镜转动电机的输出轴设置有X轴反射镜，所述壳体的内底壁固定安装有Y轴反射镜转动电机，所述Y轴反射镜转动电机的输出轴设置有Y轴反射镜，所述壳体的内壁设置有聚焦场镜，所述壳体的顶端设置有握手，所述壳体的顶端设置有位于握手内的准直器，所述准直器的顶端设置有激光输出头，所述握手的表面设置有出光按钮，所述X轴反射镜转动电机、Y轴反射镜转动电机的输出轴均匀控制器的输入端电性连接，激光清洗头组件中准直器与传导光纤的另一端连接，用于准直脉冲激光光束；X轴反射镜，用于将准直后的脉冲激光光束反射至清洗样件的表面{X水平方向}；Y轴反射镜，用于将准直后的脉冲激光光束反射至清洗样件的表面{Y水平方向}，在X轴反射镜转动电机和Y轴反射镜转动电机的相互配合实现控制X/Y轴反射镜的摆动，来控制扫描激光扫描的轨迹图形{直线、方形、圆形等}；聚焦场镜，Y轴反射镜反射后的激光通过聚焦场镜后实现聚焦，并实现不同的扫描图形，使得装置的清理效果更好，提高装置的使用性能。

优选的，所述环形吹气组件包括铰接于壳体一侧的盖壳，所述盖壳的内壁设置有环形风道，所述盖壳的表面两侧均设置有气管连接阀，所述壳体和盖壳之间设置有锁扣，该装置中环形吹气组件能够利用气管连接阀在装置运行时进行输气作业，利用盖壳内部的环形风道实现形成一道环形气帘，防止灰尘进入镜头内部，避免在清洗铁锈、油漆和橡胶等附着物时，产生很多的烟尘，这些烟尘如果得不到快速的抽除，就会附着在聚焦场镜的镜面上，从而影响激光的射出，同时影响镜头寿命的情况，同时也规避了后期的清理作业。

优选的，所述旋转台机构包括设置于台面上的设备箱，所述设备箱的内壁设置有转动杆，所述转动杆的顶端贯穿设备箱并固定连接有旋转盘，所述旋转盘的顶端设置有八个呈环形分布的花纹块，所述设备箱内设置有驱动组件，该装置中旋转台机构能够对多个花纹块进行有序的放置，同时为3D相机提供安装位置，便于对花纹块的有效检测，便于提高清理的效率。

优选的，所述驱动组件包括固定连接于设备箱内的驱动电机，所述设备箱的内壁固定连接有安装壳，所述安装壳的内壁转动连接有传动杆，所述传动杆的一端贯穿出安装壳，所述传动杆的一端和驱动电机的输出轴均固定连接有链轮，两个所述链轮之间设置有链条，所述传动杆的表面固定连接有蜗杆，所述转动杆的表面固定连接有与蜗杆啮合的蜗轮，驱动组件能够在清理的过程中自动带动旋转盘，在清理的过程中自动旋转，使得清理作业更加方便，提高清理作业的自动化程度，提高清理的效率，同时降低人为因素对清理作业的影响。

优选的，所述设备箱的一侧固定连接有安装架，所述安装架的形状为匚形，所述安装架的内侧顶端设置有3D相机，所述3D相机和控制器双向电性连接，3D相机能够对清理中的花纹块进行实时检测，为自动规划路径提供数据支撑，实现全自动化、智能的清理作业。

优选的，所述旋转盘的顶端设置有环形分布的放置框，所述放置框的内底壁设置有增阻垫，所述增阻垫和花纹块相接触，所述增阻垫为橡胶材料构件，花纹块的底端会直接与增阻垫接触，增阻垫能够增加花纹块和放置框的摩擦力，使得花纹块在清理时更加稳定，放置框能够对花纹块的位置进行规划，放置时更加简单。

优选的，所述吸尘机构包括设置于台面顶端的除尘器，所述除尘器的一侧设置有排气管，所述除尘器的一侧设置有连接管，所述连接管的另一端设置有吸尘头，所述连接管的表面设置有辅助组件，该装置中吸尘机构能够对清理过程中产生的杂质及污垢进行自动化清理，避免清理过程中出现杂质飞溅再次粘连在花纹块上的问题，达到自动、高效及环保的花纹块清洗过程，保障清理的效果。

优选的，所述辅助组件包括与连接管相连通的弯管，所述弯管的另一端设置有集尘罩，所述弯管的内壁设置有圆柱，所述圆柱的端部开设有连通槽，所述连通槽的形状为圆台状，辅助组件能够对较大的杂质和污垢进行收集，避免在吸尘处理过程中较大的杂质和污垢出现掉落的情况，进一步增加吸尘机构的除尘效果，且辅助组件的吸附力较小，不会影响主次吸尘效果。

本发明的有益效果是：

1、该装置中吸尘机构能够对清理过程中产生的杂质及污垢进行自动化清理，避免清理过程中出现杂质飞溅再次粘连在花纹块上的问题，达到自动、高效及环保的花纹块清洗过程，保障清理的效果，辅助组件能够对较大的杂质和污垢进行收集，避免在吸尘处理过程中较大的杂质和污垢出现掉落的情况，进一步增加吸尘机构的除尘效果，且辅助组件的吸附力较小，不会影响主次吸尘效果；

2、该装置激光清洗机构中Y方向出光经由六轴机械手带动实现左右方向移动，采用双振镜清洗头减少六轴机械手姿态调整时间，提升花纹块的清洗效率，且自动化清理，能够避免传统利用人工激光枪来回扫描清洗，使得对花纹块的清洗更加均匀且清洗效率高，使得后期花纹块生产出来的轮胎表面外观一致性高，提高后期轮胎产品的外观良率，激光清洗头组件中准直器与传导光纤的另一端连接，用于准直脉冲激光光束；X轴反射镜，用于将准直后的脉冲激光光束反射至清洗样件的表面{X水平方向}；Y轴反射镜，用于将准直后的脉冲激光光束反射至清洗样件的表面{Y水平方向}，在X轴反射镜转动电机和Y轴反射镜转动电机的相互配合实现控制X/Y轴反射镜的摆动，来控制扫描激光扫描的轨迹图形{直线、方形、圆形等}；聚焦场镜，Y轴反射镜反射后的激光通过聚焦场镜后实现聚焦，并实现不同的扫描图形，使得装置的清理效果更好，提高装置的使用性能；环形吹气组件能够利用气管连接阀在装置运行时进行输气作业，利用盖壳内部的环形风道实现形成一道环形气帘，防止灰尘进入镜头内部，避免在清洗铁锈、油漆和橡胶等附着物时，产生很多的烟尘，这些烟尘如果得不到快速的抽除，就会附着在聚焦场镜的镜面上，从而影响激光的射出，同时影响镜头寿命的情况，同时也规避了后期的清理作业；

3、该装置中旋转台机构能够对多个花纹块进行有序的放置，同时为3D相机提供安装位置，便于对花纹块的有效检测，便于提高清理的效率，驱动组件能够在清理的过程中自动带动旋转盘，在清理的过程中自动旋转，使得清理作业更加方便，提高清理作业的自动化程度，提高清理的效率，同时降低人为因素对清理作业的影响。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明激光清洗机构的结构示意图；

图3为本发明激光清洗头组件和环形吹气组件的结构示意图；

图4为本发明激光清洗头组件的内部结构图；

图5为本发明环形吹气组件的结构示意图；

图6为本发明旋转台机构的结构示意图；

图7为本发明旋转盘和花纹块的结构示意图；

图8为本发明设备箱和联动组件的结构示意图；

图9为本发明吸尘机构的结构示意图；

图10为本发明辅助组件的结构示意图。

图中：1、台面；2、安装架；3、控制器；4、操作台；5、显示器；6、激光清洗机构；601、激光清洗机；602、传导光纤；603、六轴机械手；604、连接架；605、激光清洗头组件；6051、壳体；6052、X轴反射镜转动电机；6053、X轴反射镜；6054、Y轴反射镜转动电机；6055、Y轴反射镜；6056、聚焦场镜；6057、准直器；6058、激光输出头；6059、握手；60510、出光按钮；606、环形吹气组件；6061、盖壳；6062、环形风道；6063、气管连接阀；6064、锁扣；7、旋转台机构；701、设备箱；702、转动杆；703、旋转盘；704、花纹块；705、驱动组件；7051、驱动电机；7052、安装壳；7053、传动杆；7054、链轮；7055、链条；7056、蜗杆；7057、蜗轮；706、放置框；707、增阻垫；8、吸尘机构；801、除尘器；802、排气管；803、连接管；804、吸尘头；805、辅助组件；8051、弯管；8052、集尘罩；8053、圆柱；8054、连通槽；9、3D相机。

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。

具体实施时：如图1-10所示，一种轮胎模具花纹块激光自动清洗工装，包括：台面1，台面1的顶端依次设置有操作台4和控制器3，操作台4的顶端设置有与控制器3配合使用的显示器5；激光清洗机构6，自动化实现激光清洗的激光清洗机构6设置于台面1的顶端；旋转台机构7，旋转台机构7设置于台面1的顶端；吸尘机构8，能够对清理过程中灰尘进行自动去除收集的吸尘机构8设置于台面1和旋转台机构7之间。将拆卸下的模具分成八块花纹块704，将其放置在旋转台机构7上，利用激光清洗机构6对旋转台机构7上的花纹块704进行自动化清理，同时启动吸尘机构8，对清理过程产生的污垢自动收集，达到自动、高效及环保的花纹块704清洗过程。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，激光清洗机构6设置于台面1顶端的激光清洗机601，激光清洗机601的内部设置有传导光纤602，台面1的顶端设置有六轴机械手603，六轴机械手603端部设置有连接架604，传导光纤602的另一端设置有位于连接架604内的激光清洗头组件605，激光清洗头组件605的一侧设置有环形吹气组件606，六轴机械手603的输出端和控制器3的输入端电性连接。激光清洗头组件605包括壳体6051，壳体6051设置于连接架604内，壳体6051的内壁一侧固定安装有X轴反射镜转动电机6052，X轴反射镜转动电机6052的输出轴设置有X轴反射镜6053，壳体6051的内底壁固定安装有Y轴反射镜转动电机6054，Y轴反射镜转动电机6054的输出轴设置有Y轴反射镜6055，壳体6051的内壁设置有聚焦场镜6056，壳体6051的顶端设置有握手6059，壳体6051的顶端设置有位于握手6059内的准直器6057，准直器6057的顶端设置有激光输出头6058，握手6059的表面设置有出光按钮60510，X轴反射镜转动电机6052、Y轴反射镜转动电机6054的输出轴均匀控制器3的输入端电性连接。启动激光清洗机601，利用传导光纤602进行输送，可利用六轴机械手603操作激光清洗头组件605运行。传导光纤602一端连接脉冲激光源{即激光清洗机601}，一端连接激光输出头6058，激光输出头6058和准直器6057匹配对接，激光经过X轴反射镜6053后反射到Y轴反射镜6055上，反射后的激光光束通过聚焦场镜6056将激光聚集成极小的光斑后工作到要清洗的工件表面，激光通过X轴反射镜转动电机6052和Y轴反射镜转动电机6054配合摆动后，可使激光束扫描成不同的轨迹图形，进行清洗作业；环形吹气组件606包括铰接于壳体6051一侧的盖壳6061，盖壳6061的内壁设置有环形风道6062，盖壳6061的表面两侧均设置有气管连接阀6063，壳体6051和盖壳6061之间设置有锁扣6064。利用气管连接阀6063进行输气作业，气体进入至盖壳6061内时，在四十五度角的环形风道6062作用下，会形成一道环形气帘，清洗铁锈、油漆和橡胶等附着物时，产生很多的烟尘，这些烟尘会被形成的气帘隔开，防止灰尘进入镜头内部。

如图1、图6、图7和图8所示，旋转台机构7包括设置于台面1上的设备箱701，设备箱701的内壁设置有转动杆702，转动杆702的顶端贯穿设备箱701并固定连接有旋转盘703，旋转盘703的顶端设置有八个呈环形分布的花纹块704，设备箱701内设置有驱动组件705。驱动组件705包括固定连接于设备箱701内的驱动电机7051，设备箱701的内壁固定连接有安装壳7052，安装壳7052的内壁转动连接有传动杆7053，传动杆7053的一端贯穿出安装壳7052，传动杆7053的一端和驱动电机7051的输出轴均固定连接有链轮7054，两个链轮7054之间设置有链条7055，传动杆7053的表面固定连接有蜗杆7056，转动杆702的表面固定连接有与蜗杆7056啮合的蜗轮7057。当清理的花纹块704需要更换时，启动驱动电机7051，在两个链轮7054和链条7055的作用下，传动杆7053会同步发生旋转，在蜗杆7056和蜗轮7057的作用下，旋转盘703会发生旋转，从而带动花纹块704发生旋转，设备箱701的一侧固定连接有安装架2，安装架2的形状为匚形，安装架2的内侧顶端设置有3D相机9，3D相机9和控制器3双向电性连接。3D相机9能够对清理中的花纹块704进行实时检测，为自动规划路径提供数据支撑，实现全自动化、智能的清理作业。旋转盘703的顶端设置有环形分布的放置框706，放置框706的内底壁设置有增阻垫707，增阻垫707和花纹块704相接触，增阻垫707为橡胶材料构件。花纹块704的底端会直接与增阻垫707接触，增阻垫707能够增加花纹块704和放置框706的摩擦力，使得花纹块704在清理时更加稳定，放置框706能够对花纹块704的位置进行规划，放置时更加简单。

如图1、图9和图10所示，吸尘机构8包括设置于台面1顶端的除尘器801，除尘器801的一侧设置有排气管802，除尘器801的一侧设置有连接管803，连接管803的另一端设置有吸尘头804，连接管803的表面设置有辅助组件805。辅助组件805包括与连接管803相连通的弯管8051，弯管8051的另一端设置有集尘罩8052，弯管8051的内壁设置有圆柱8053，圆柱8053的端部开设有连通槽8054，连通槽8054的形状为圆台状。启动除尘器801，清理产生的杂质会从吸尘头804进入至连接管803内，最后到除尘器801内进行收集处理，在此过程中，较大的杂质和污垢如发生掉落情况，掉落的杂质在重力作用下，会自动掉落至集尘罩8052内，依次贯穿弯管8051及连通槽8054再进入至连接管803内。

本发明在使用时，将拆卸下的模具分成八块花纹块704，将其放置在旋转台机构7上，启动激光清洗机601，利用传导光纤602进行输送，可利用六轴机械手603操作激光清洗头组件605运行。传导光纤602一端连接脉冲激光源{即激光清洗机601}，一端连接激光输出头6058，激光输出头6058和准直器6057匹配对接，激光经过X轴反射镜6053后反射到Y轴反射镜6055上，反射后的激光光束通过聚焦场镜6056将激光聚集成极小的光斑后工作到要清洗的工件表面，激光通过X轴反射镜转动电机6052和Y轴反射镜转动电机6054配合摆动后，可使激光束扫描成不同的轨迹图形，进行清洗作业，同时利用气管连接阀6063进行输气作业，气体进入至盖壳6061内时，在四十五度角的环形风道6062作用下，会形成一道环形气帘，清洗铁锈、油漆和橡胶等附着物时，产生很多的烟尘，这些烟尘会被形成的气帘隔开，防止灰尘进入镜头内部；

3D相机9能够对清理中的花纹块704进行实时检测，为自动规划路径提供数据支撑，实现全自动化、智能的清理作业，当清理的花纹块704需要更换时，启动驱动电机7051，在两个链轮7054和链条7055的作用下，传动杆7053会同步发生旋转，在蜗杆7056和蜗轮7057的作用下，旋转盘703会发生旋转，从而带动花纹块704发生旋转；且在清理的过程中，同时启动除尘器801，清理产生的杂质会从吸尘头804进入至连接管803内，最后到除尘器801内进行收集处理，在此过程中，较大的杂质和污垢如发生掉落情况，掉落的杂质在重力作用下，会自动掉落至集尘罩8052内，依次贯穿弯管8051及连通槽8054再进入至连接管803内，直至完成花纹块704的最终清理作业。

需要说明的是，以上说明中控制器3、显示器5、激光清洗机601、六轴机械手603、X轴反射镜转动电机6052、Y轴反射镜转动电机6054、驱动电机7051、除尘器801、3D相机9等均为现有技术应用较为成熟的器件，具体型号可根据实际的需要选择，同时控制器3、显示器5、激光清洗机601、六轴机械手603、X轴反射镜转动电机6052、Y轴反射镜转动电机6054、驱动电机7051、除尘器801、3D相机9供电可为内置电源供电，也可为市电供电，具体的供电方式视情况选择，在此不做赘述。

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。