[发明专利]一种三维光关节蛇链式管道激光清洗装置

权利要求书

1.一种三维光关节蛇链式管道激光清洗装置，其特征为：以电缆作为各个关节的柔性连接件，将各个光关节与计算机控制中心串联为统一整体，以适应管道的复杂布局，设置三维调光关节、一维直角调光关节、激光输出旋转头和光纤激光头箱四个主要部分组成整体结构，三维调光关节箱体左侧设置有聚焦准直镜，箱体右侧设置有准直聚焦镜，箱体内部x轴振镜片与x轴振镜伺服电机的电机轴粘接，y轴振镜片与y轴振镜伺服电机的电机轴粘接，z轴振镜片与z轴振镜伺服电机的电机轴粘接，x-y-z三轴伺服电机分别固定于箱体内的支撑杆上或箱体内壁上，在箱体内部另设置有上直角反射镜、下直角反射镜，二者分别与上固定杆、下固定杆粘接，在箱底板下方设置四个四轴伸缩腿轮，它们具有相同的结构，右前四轴伸缩腿轮的垂直步进电机以螺钉固连于箱底板下方，垂直步进电机的电机轴通过固定支脚B与水平步进电机连接，水平步进电机的电机轴通过固定支脚与右前四轴伸缩腿轮的电动伸缩杆的筒体固连，电动伸缩杆的伸出杆通过连接法兰与脚轮拧动电机连接，在脚轮拧动电机的电机轴末端连接有磁性脚轮，并为磁性脚轮装载了脚轮电机；一维直角调光关节的机箱的左侧设置有聚焦准直镜和光点位置传感器，机箱内部的支撑杆的末端安装有直角反射振镜伺服电机，电机的输出轴上设置有直角反射振镜，机箱后侧的箱体壁上设置了光点位置传感器及聚焦准直镜，在箱底板下方设置四个四轴伸缩腿轮；激光输出旋转头的箱体左侧设置有聚焦准直镜和光点位置传感器，箱体内部的支撑杆的末端装有空心轴步进电机，步进电机空心轴穿过安装在箱体右侧板上以法兰座固定的带座双列球轴承的内圈，并且在步进电机空心轴的加长段的末端安装旋转镜箱，在箱体的箱底板的下方设置有四个四轴伸缩腿轮；光纤激光头箱的箱体左侧具有传输光纤，传输光纤的末端连接光纤激光输出头，光纤激光输出头固定在箱体内部的固定杆上，箱体的右侧设置有聚焦准直镜，并箱底板下方设置四个四轴伸缩腿轮。

2.根据权利要求1所述的一种三维光关节蛇链式管道激光清洗装置，其特征为：在工作过程中，计算机控制中心的计算机发出清洗的指令信号，三维光关节蛇链式管道激光清洗装置收到信号后通过信号电缆传递给各个关节的步进电机驱动四轴伸缩腿轮，各关节就会按照指令信号所指的路径行驶至管道的深处，当蛇链式管道激光清洗装置到达工作位置后，工作人员按下激光清洗启动按钮，光纤激光器接收到此信号后立即通过传输光纤与电缆将激光信号传输至光纤激光头箱，箱体内部的光纤激光输出头发射的激光束通过箱体右侧的聚焦准直镜射向三维调光关节V箱体外壁上的聚焦准直镜，通过箱体内的X轴、Y轴、Z轴振镜片及上、下直角反射镜的多次反射与调整，激光束由准直聚焦镜射出，激光束以相同的方式通过三维调光关节IV、III、II，在遇到管道呈90度布局时，三维光关节蛇链式管道激光清洗装置会串联有一维直角调光关节，由三维光关节II射出的激光束通过聚焦准直镜射入一维直角调光关节的箱体，并在箱体内壁设置由光点位置传感器，用以确保激光束垂直射入，激光束通过直角反射振镜的反射再通过光点位置传感器和聚焦准直镜垂直射出，由一维直角调光关节射出的激光束再次经由三维调光关节I的调整，输出激光束通过聚焦准直镜并在光点位置传感器的调整下准确射入激光输出旋转头内，在空心轴步进电机的带动下，旋转镜箱匀速转动，激光束由旋转镜箱内的直角反射镜反射通过可变焦聚焦镜准确到达清洗点位，三维光关节蛇链式管道激光清洗装置可将各个关节打乱重组，用以适应各种复杂的管道布局。