本发明涉及激光，具体涉及一种高强度激光除锈装置。
背景技术：
1、高强度激光除锈装置是一种用于清除厚金属板材表面铁锈的装置，通常用于船舶制造、建筑结构所使用的板材除锈。主要通过大型激光设备进行除锈，工人将板材放入激光除锈设备内，设备内的运输组件带动板材向前进给，经过除锈区后完成对板材一个面的除锈，然后通过机械手或翻板机构进行翻面，从而对板材下一个表面进行除锈。
2、对于建筑领域常用的一些厚板材，例如厚度为80mm的q345b钢材，在厂家生产过后放入仓库存储，所以在仓库内存放时间较长的板材在售出前通常要进行一次除锈；对于这种板材使用大型激光设备进行除锈时，6个面都得进行除锈，在板材的一个面完成除锈后，需要通过机械手或翻板机构对板材进行翻面，从而对板材下一个面进行除锈；步骤比较繁琐，整个除锈的工时较长；这类钢材的重量较大，使用机械手或翻板机构夹持钢板时不易找平，会使得激光钢材除锈不完全或损伤基体，且机械手或翻板机构的工作强度较大，零件需要经常更换，增加了维修成本。
3、为了解决这些问题，使得这种类型的板材在一次进给中完成所有面的除锈，避免使用机械手或翻面机构导致不易找平和增加维修成本，于是，本发明提出一种高强度激光除锈装置，以解决所述问题。
技术实现思路
1、本发明的技术目的是：通过将运输工序与除锈工序合并，利用板材运输过程中的位置来控制转动灯壳内的激光灯对右端面、上端面和左端面进行除锈，在传动辊之间设置间隙来安装固定灯壳及其内部的激光灯对底面、前端面和后端面进行除锈；将板材六个面的除锈在一次进给中完成，避免了使用机械手或翻板机构导致维修成本增高和不易找平的问题。
2、为解决所述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种高强度激光除锈装置，包括机架、传动辊、激光灯、调焦机构和触发机构；所述机架为矩形框架结构，所述机架的上表面沿水平方向均匀阵列有多个传动辊，所述激光灯安装在机架侧壁；所述调焦机构安装在机架上端面，调焦机构通过灯壳的转动，灯壳带动滚子从动件沿调焦轴的截面形状上下滑移以改变激光灯到凸透镜的距离；所述触发机构安装在机架底部，所述触发机构通过板材前进过程中接触一号触杆带动竖齿条向下滑移进而带动二号轴逆时针转动，二号轴通过锥齿轮传动带动转动灯壳逆时针方向转动，以改变激光对板材的除锈角度；板材二次触碰时，二号触杆通过齿轮齿条传动带动二号轴顺时针方向转动，二号轴通过锥齿轮传动带动转动灯壳二次转动，再次改变激光对板材的除锈角度。
3、所述调焦机构包括支撑组件、调焦轴、转动灯壳、连接灯板、压缩弹簧、滚子从动件和凸透镜；所述支撑组件安装在机架上，所述支撑组件顶端安装有调焦轴，所述调焦轴沿轴线方向加工有圆弧形凹槽，所述转动灯壳安装在调焦轴上，所述转动灯壳右端面开设有通槽，所述转动灯壳内开设有矩形灯腔，所述通槽和矩形灯腔之间开设有从动件滑槽；所述滚子从动件为薄板状并安装在从动件滑槽内；所述连接灯板安装在滚子从动件底部，所述连接灯板下端面水平均匀整列有多个激光灯，所述连接灯板下端面均匀阵列有多个压缩弹簧，所述压缩弹簧下方连接有凸透镜，所述凸透镜水平安装在灯腔下端面；所述滚子从动件的宽度略小于调焦轴的长度。
4、所述灯壳转动安装在调焦轴上，调焦轴两端均设有凸台，以防止灯壳轴向滑动，灯壳内的滚子从动件与从动件滑槽为间隙配合，间隙能够允许滚子从动件流畅地上下滑移，滚子从动件和其底部的连接灯板可以是焊接，也可以是螺纹连接；激光灯固定安装在连接灯板底部，连接灯板底部的激光灯设置为6个，这样能够允许每个灯之间的间隙能够放入一个压缩弹簧，压缩弹簧两端螺纹连接在连接灯板和凸透镜上，这样方便拆卸，来对激光灯进行维修；滚子从动件的宽度若大于等于调焦轴的长度，则会导致传动失真。
5、所述支撑组件包括前竖梁、后竖梁、滑轨和固定灯壳；所述前竖梁和后竖梁对称设置在机架从左往右1/3处，所述滑轨安装在机架底部，所述固定灯壳安装在前竖梁和后竖梁底部且为u形结构。
6、所述前竖梁和后竖梁焊接或螺纹连接在机架上，前竖梁和后竖梁的顶端固定安装有调焦轴，所述调焦轴与前竖梁连接的一端，超出前竖梁前端面一定距离，此距离的值能够安装小锥齿轮，固定灯壳固定安装在前后竖梁之间，可采用螺纹连接，方便拆卸维修。固定灯壳内两侧激光灯的数量设置为三个，底部激光灯的数量设置为6-8个。
7、所述固定灯壳底部上端面设有固定块，所述固定块设置为直角梯形，所述固定块的上端面竖直开设有一号矩形槽，所述一号矩形槽贯穿固定块；所述机架从左往右2/3处安装有立板，所述立板上端面设有固定块，所述固定块的上端面贯穿有二号矩形槽；所述立板与机架的连接处设有筋，增加立板与机架的连接稳定性，所述立板底部设有底座，增加与地面的接触面积。
8、所述传动辊在固定灯壳处设有行程空隙，所述传动辊在立板处设有行程空隙；所述固定灯壳处行程空隙到立板处行程空隙的距离略小于板材长度。
9、所述固定灯壳处的行程空隙能够允许激光和一号触杆伸出，所述立板处的行程空隙能够允许二号触杆伸出。
10、所述前竖梁开设有限位槽，所述限位槽为扇环形，所述扇环所在圆的圆心和所述调焦轴同轴心；所述转动灯壳的右端面设有限位块，所述限位块为扇环形，所述扇环所在圆的圆心和通槽同轴心；所述限位块安装在限位槽内，所述限位槽两侧壁延长线形成的夹角为135°-180°，所述限位槽两侧壁延长线形成的夹角与限位块两侧壁形成的夹角差为90°。
11、所述限位块焊接或螺纹连接在转动灯壳上，限位块和限位槽为滑动连接间隙配合，间隙能够允许限位块在限位槽中流畅滑移；当限位槽两侧壁延长线形成的夹角小于135°时，限位块两侧壁延长线形成的夹角小于45°，限位块的体积太小，在带动转动灯壳转动过程中容易断裂，当限位槽两侧壁延长线形成的夹角大于180°时，前竖梁被开槽的部分太多，会造成无法承重，所以选择限位槽两侧壁延长线的夹角为135°-180°；设计限位槽两侧壁延长线形成的夹角比限位块两侧壁形成的夹角大90°，以此来限制转动灯壳及其内部激光灯的旋转角度为0°-90°，并保证转动灯壳及其内部的激光灯第一次转动后正对板材的上端面。
12、所述触发机构包括传动组件、一号触杆、二号触杆和复位弹簧；所述传动组件安装在机架底部，所述一号触杆为l形且竖直安装在一号矩形槽内，所述二号触杆为l形且竖直安装在所述二号矩形槽内，所述一号触杆和所述二号触杆底面均安装有复位弹簧；所述一号触杆和所述二号触杆的接触端设计为圆弧形。
13、所述一号触杆和一号矩形槽为间隙配合，间隙能够允许一号触杆流畅的上下滑移，但不能有较大的横向位移，以免影响传动精度，二号触杆和二号矩形槽同理；一号触杆和二号触杆底部的复位弹簧一端均焊接在一号触杆和二号触杆底部；复位弹簧的另一端采用螺纹连接在凸透镜上。
14、所述一号触杆超出传动辊上表面的距离值为a，所述二号触杆超出传动辊上表面的距离值为2a；a为板材高度值的1/3-1/2；当板材接触一号触杆后，通过传动组件，二号触杆和一号触杆一起被下压的距离为a；在这里设置二号触杆伸出的长度为2a，以此来保证板材接触二号触杆时，二号触杆的下压距离也是a，从而保证转动灯壳及其内部的激光灯两次旋转的角度都是45°；a若小于1/3，则行程太短，不足以带动转动灯壳，若大于1/2，则板材很难下压触杆，所以a设置为板材高度的1/3-1/2。
15、所述传动组件包括竖齿条、一号齿轮、一号轴、大锥齿轮、传动轴、小锥齿轮、连接齿条、二号齿轮和二号轴；所述一号触杆的下端安装有竖齿条，所述一号轴的中部同轴心安装有一号齿轮，所述一号齿轮与竖齿条啮合，所述一号轴的一端安装有大锥齿轮，所述传动轴的两端均设置有锥形啮合轮，所述大锥齿轮与传动轴的一端啮合，所述传动轴的另一端啮合有小锥齿轮且小锥齿轮和调焦轴同轴心安装；所述连接齿条安装在滑轨内且连接齿条的一端与一号齿轮啮合，连接齿条的另一端与二号齿轮啮合，所述二号齿轮与二号轴同轴心安装；所述传动轴倾斜安装在前竖梁上，倾斜角度为30°。
16、所述机架底部设有多个轴承座，用来支撑一号轴和二号轴，立板上开设有通槽，方便滑轨和连接齿条穿过。
17、所述连接齿条和一号齿轮啮合处的齿形加工长度为2.5a-3a，所述连接齿条和二号齿轮啮合处的齿形加工长度为2.5a-3a。
18、所述连接齿条较长，且只有两端参与啮合，所以连接齿条中间段不加工齿形；所述竖齿条和竖齿条在触杆的两次下压中，向下位移的距离为2a，所以连接齿条的位移距离也是2a，设置啮合出的齿形加工长度不小于2.5a，来保留一定的啮合余量，若大于3a，则加工的齿形太多，造成浪费。
19、本发明的有益效果如下：
20、1.本发明通过设计触发机构，使得转动灯壳和其内部的多个激光灯在初始位置时对板材的前端面进行除锈；当板材在进给过程中接触并下压一号触杆，并让转动灯壳和其内部的多个激光灯逆时针方向转动，改为对板材上表面除锈；当板材在进给过程中接触并下压二号触杆时，转动灯壳和其内部多个激光灯再次逆时针方向转动，改为对板材后端面进行除锈；将运输和除锈合并至一道工序，通过板材在运输过程中的位置来控制激光灯对板材不同表面除锈。
21、2.本发明通过传动辊所设置的行程空隙，将固定灯壳设置在行程空隙内，对板材的两侧面以及底面进行除锈；通过传动辊所设置的两段行程空隙的距离来控制转动灯壳及其内部的激光灯转动的时机；使得板材的6个面可以在一次进给中完成除锈，减少了除锈工序的工时。
22、3.本发明通过设计调焦机构，使得转动灯壳在逆时针转动的同时，滚子从动件沿调焦轴的截面形状上下滑移，改变转动灯壳内部多个激光灯到凸透镜的距离，从而改变激光的焦点位置，达到精确控制激光强度的效果；使得对不同表面进行除锈时的激光强度不同，避免损伤基体或除锈不完全。
1.一种高强度激光除锈装置，包括机架(1)、传动辊(2)和激光灯(3)；所述机架(1)为矩形框架结构，所述机架(1)的上表面沿水平方向均匀阵列有多个传动辊(2)，所述激光灯(3)安装在机架(1)侧壁；其特征在于：还包括调焦机构(4)和触发机构(5)；所述调焦机构(4)安装在机架(1)上端面，调焦机构(4)通过灯壳的转动，灯壳带动滚子从动件(46)沿调焦轴(42)的截面形状上下滑移以改变激光灯(3)到凸透镜(47)的距离；所述触发机构(5)安装在机架(1)底部，所述触发机构(5)通过板材前进过程中接触一号触杆(52)带动一号齿条向下滑移进而带动二号轴(519)逆时针转动，二号轴(519)通过锥齿轮传动带动转动灯壳(43)逆时针方向转动，以改变激光对板材的除锈角度；板材二次触碰时，二号触杆(53)通过齿轮齿条传动带动二号轴(519)顺时针方向转动，二号轴(519)通过锥齿轮传动带动转动灯壳(43)二次转动，再次改变激光对板材的除锈角度。
2.根据权利要求1所述的一种高强度激光除锈装置，其特征在于：所述调焦机构(4)包括支撑组件(41)、调焦轴(42)、转动灯壳(43)、连接灯板(44)、压缩弹簧(45)、滚子从动件(46)和凸透镜(47)；所述支撑组件(41)安装在机架(1)上，所述支撑组件(41)顶端安装有调焦轴(42)，所述调焦轴(42)沿轴线方向加工有圆弧形凹槽(421)，所述转动灯壳(43)安装在调焦轴(42)上，所述转动灯壳(43)右端面开设有通槽(432)，所述转动灯壳(43)内开设有矩形灯腔(433)，所述通槽(432)和矩形灯腔(433)之间开设有从动件滑槽(434)；所述滚子从动件(46)为薄板状并安装在从动件滑槽(434)内；所述连接灯板(44)安装在滚子从动件(46)底部，所述连接灯板(44)下端面水平均匀整列有多个激光灯(3)，所述连接灯板(44)下端面均匀阵列有多个压缩弹簧(45)，所述压缩弹簧(45)下方连接有凸透镜(47)。
3.根据权利要求2所述的一种高强度激光除锈装置，其特征在于：所述支撑组件(41)包括前竖梁(411)、后竖梁(412)、滑轨(413)和固定灯壳(414)；所述前竖梁(411)和后竖梁(412)对称设置在机架(1)从左往右1/3处，所述滑轨(413)安装在机架(1)底部，所述固定灯壳(414)安装在前竖梁(411)和后竖梁(412)底部且为u形结构。
4.根据权利要求3所述的一种高强度激光除锈装置，其特征在于：所述机架(1)从左往右2/3处安装有立板(11)，所述固定灯壳(414)底部上端面和立板(11)上端面设有固定块(415)，所述固定块(415)设置为直角梯形，所述固定块(415)的上端面竖直开设有一号矩形槽(4151)，所述一号矩形槽(4151)贯穿固定块(415)；所述固定块(415)的上端面贯穿有二号矩形槽(111)。
5.根据权利要求1所述的一种高强度激光除锈装置，其特征在于：所述传动辊(2)在固定灯壳(414)处设有行程空隙(21)，所述传动辊(2)在立板(11)处设有行程空隙(21)；所述固定灯壳(414)处行程空隙(21)到立板(11)处行程空隙(21)的距离略小于板材的长度。
6.根据权利要求3所述的一种高强度激光除锈装置，其特征在于：所述前竖梁(411)开设有限位槽(4111)，所述限位槽(4111)为扇环形，所述扇环所在圆的圆心和所述调焦轴(42)同轴心；所述转动灯壳(43)的右端面设有限位块(431)，所述限位块(431)为扇环形，所述限位块(431)所在圆的圆心和通槽(432)同轴心；所述限位块(431)安装在限位槽(4111)内，所述限位槽(4111)两侧壁延长线形成的夹角为135-180°，所述限位块(431)两侧壁延长线形成的夹角与限位槽(4111)两侧壁形成的夹角差为90°。
7.根据权利要求5所述的一种高强度激光除锈装置，其特征在于：所述触发机构(5)包括传动组件(51)、一号触杆(52)、二号触杆(53)和复位弹簧(54)；所述传动组件(51)安装在机架(1)底部，所述一号触杆(52)为l形且竖直安装在一号矩形槽(4151)内，所述二号触杆(53)为l形且竖直安装在所述二号矩形槽(111)内，所述一号触杆(52)和所述二号触杆(53)底面均安装有复位弹簧(54)；所述一号触杆(52)和所述二号触杆(53)的接触端设计为圆弧形。
8.根据权利要求7所述的一种高强度激光除锈装置，其特征在于：所述一号触杆(52)超出传动辊(2)上表面的距离值为a，所述二号触杆(53)超出传动辊(2)上表面的距离值为2a；a为板材高度值的1/3-1/2。
9.根据权利要求8所述的一种高强度激光除锈装置，其特征在于：所述传动组件(51)包括竖齿条(511)、一号齿轮(512)、一号轴(513)、大锥齿轮(514)、传动轴(515)、小锥齿轮(516)、连接齿条(517)、二号齿轮(518)、二号轴(519)和二号齿条(520)；所述一号触杆(52)的下端安装有竖齿条(511)，所述一号轴(513)的中部同轴心安装有一号齿轮(512)，所述一号齿轮(512)与竖齿条(511)啮合，所述一号轴(513)的一端安装有大锥齿轮(514)，所述传动轴(515)的两端均设置有锥形啮合轮，所述大锥齿轮(514)与传动轴(515)的一端啮合，所述传动轴(515)的另一端啮合有小锥齿轮(516)且小锥齿轮(516)和调焦轴(42)同轴心安装；所述连接齿条(517)安装在滑轨(413)内且连接齿条(517)的一端与一号齿轮(512)啮合，连接齿条(517)的另一端与二号齿轮(518)啮合，所述二号齿轮(518)与二号轴(519)同轴心安装，所述二号齿轮(518)竖直方向啮合有二号齿条(520)；所述传动轴(515)倾斜安装在前竖梁(411)上，倾斜角度为30°。
10.根据权利要求9所述的一种高强度激光除锈装置，其特征在于：所述连接齿条(517)和一号齿轮(512)啮合处的齿形加工长度为2.5a-3a，所述连接齿条(517)和二号齿轮(518)啮合处的齿形加工长度为2.5a-3a。
