[0001]
本高新技术涉及热水器内胆生产技术领域，尤其涉及一种热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置。
背景技术：
[0002]
目前，热水器内胆下环缝氧化皮采用传统的喷砂、机械打磨的表面清洗工艺进行处理。然而，热水器内胆下环缝的氧化皮采用钢丝刷打磨或者喷砂等传统方式进行清洗时，存在清洗不彻底、作业环境差、耗材消耗成本高、危害员工健康等诸多问题。
[0003]
若下环缝氧化皮打磨不彻底，在后续焊接工艺中，由于氧化皮自身较低的逸出功会分散焊接电弧进而影响下环缝焊接质量，从而会导致夹渣、气孔、未焊透等焊接质量问题，需对内胆进行返修补焊，浪费了大量的人力物力。经统计，实际生产过程中因下环缝打磨不彻底而导致内胆下环缝焊接泄漏占了内胆水检泄漏异常的20％～30％。同时，国家对节能环保的关注度越来越高，传统的表面处理清洗技术面临巨大压力。
[0004]
因此，开发一种绿色环保，清洗彻底的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
[0005]
本高新技术的其中一个目的是提出一种热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置，解决了现有技术中热水器内胆下环缝氧化皮采用传统的喷砂、机械打磨的表面清洗工艺进行处理所存在的技术问题。本高新技术优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
[0006]
为实现上述目的，本高新技术提供了以下技术方案：
[0007]
本高新技术的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置，包括：
[0008]
升降机构，所述升降机构用于支撑内胆并带动所述内胆在竖直方向移动；
[0009]
夹紧机构，所述夹紧机构位于所述升降机构的两侧，所述夹紧机构用于固定所述内胆并用于驱动所述内胆旋转；
[0010]
清洗机构，所述清洗机构包括激光器和与所述激光器连接的激光清洗头组件，所述激光清洗头组件固定至所述内胆下环缝上方，在所述内胆旋转时，通过所述清洗机构发出的激光对所述内胆的待清洗面进行清洗。
[0011]
根据一个优选实施方式，所述清洗机构还包括直径追踪组件，所述直径追踪组件用于实时追踪并调整所述激光清洗头组件与所述内胆之间的距离，以使所述激光清洗头组件与所述内胆保持固定的距离，并使所述内胆的待清洗面始终处于激光输出的焦点位置。
[0012]
根据一个优选实施方式，所述直径追踪组件包括传感器和伺服电机，其中，所述传感器与放置于中控柜内的中控机构连接，所述传感器通过跟踪所述内胆外表面高度变化实时监测所述激光清洗头组件与所述内胆之间的距离，并通过所述中控机构将监测结果反馈给所述伺服电机，所述伺服电机通过控制所述激光清洗头安装架的移动而调整所述激光清洗头组件与内胆之间的距离。
[0013]
根据一个优选实施方式，所述激光清洗头组件发出的激光与所述内胆的内胆中段下端面之间的夹角为15～60
°
。
[0014]
根据一个优选实施方式，所述激光器的激光光斑重叠率设置为28～32％，光斑中心矩设置为0.44～0.48mm，并且激光光斑的空间排布满足：
[0015]
v<2rfcos(θ/2)
[0016]
l<2rsin(θ/2)(1－sin2(θ/2))
[0017]
其中，v为扫描速度，f为激光频率，r为光斑半径，l为线间距，θ为二维光斑连线夹角，θ的取值为60
°
<θ<90
°
。
[0018]
根据一个优选实施方式，所述的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置还包括激光器柜，所述激光器柜内放置有至少一台所述激光器；所述激光清洗头组件具有与所述激光器数量相同的激光清洗头，并且所述激光清洗头与所述激光器连接。
[0019]
根据一个优选实施方式，所述激光器柜内放置有三台激光器，所述激光清洗头组件包括第一激光清洗头、第二激光清洗头和第三激光清洗头，并且所述第一激光清洗头、所述第二激光清洗头和所述第三激光清洗头分别与所述激光器柜内的一台激光器通过光纤连接。
[0020]
根据一个优选实施方式，所述第一激光清洗头、所述第二激光清洗头和所述第三激光清洗头的功率分别为200w、200w和100w。
[0021]
根据一个优选实施方式，所述的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置还包括安装基座，所述安装基座包括激光清洗头安装架和伺服电机固定板，其中，所述激光清洗头安装架用于安装第一激光清洗头、第二激光清洗头和第三激光清洗头；所述伺服电机固定板用于固定伺服电机。
[0022]
根据一个优选实施方式，所述激光清洗头安装架上设置有调节螺栓，所述调节螺栓用于沿所述内胆下环缝的径向方向调节所述第一激光清洗头、所述第二激光清洗头和/或所述第三激光清洗头的焦距。
[0023]
根据一个优选实施方式，所述夹紧机构包括第一本体和第二本体，所述第一本体和所述第二本体分别位于所述内胆的两侧，并且所述第一本体靠近所述内胆的一侧设置有第一夹紧部，所述第二本体靠近所述内胆的一侧设置有第二夹紧部，所述夹紧机构通过所述第一夹紧部和所述第二夹紧部与所述内胆两端的抵接而将所述内胆夹紧固定。
[0024]
根据一个优选实施方式，所述夹紧机构还包括驱动电机，所述第一夹紧部和所述第二夹紧部中的一者具有主动轴，另一者具有从动轴，并且所述驱动电机与所述主动轴连接并用于驱动所述主动轴旋转，以使所述夹紧机构通过所述主动轴和所述从动轴的旋转带动所述内胆旋转。
[0025]
根据一个优选实施方式，所述夹紧机构与放置于中控柜内的中控机构连接，并通过所述中控机构基于设定的工件参数自动控制所述夹紧机构的旋转速度。
[0026]
根据一个优选实施方式，所述的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置还包括冷水机，所述冷水机为双温双控冷水机，并且所述冷水机包括两路冷却管路，两路所述冷却管路中的冷却水温度不同，以通过两路所述冷却管路分别对所述激光器和所述激光清洗头组件进行冷却。
[0027]
根据一个优选实施方式，所述的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置还包括烟尘净
化器，所述烟尘净化器包括烟尘净化本体和收集部，所述收集部位于所述内胆的下环缝下方，所述收集部还与所述烟尘净化本体连接，以将所述收集部收集到的氧化皮碎屑回收至所述烟尘净化本体中。
[0028]
本高新技术提供的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置至少具有如下有益技术效果：
[0029]
本高新技术的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置，包括升降机构、夹紧机构和清洗机构，清洗机构包括激光器和激光清洗头组件，激光器发出的激光通过光纤传输给激光清洗头组件，从而可通过激光清洗头组件发出的激光对下环缝氧化皮进行清洗。即本高新技术的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置，通过各机构的协同作用，可实现下环缝氧化皮自动激光清洗，解决了现有技术中热水器内胆的下环缝氧化皮采用钢丝刷打磨或者喷砂等传统方式进行清洗时，存在打磨不彻底、作业环境差、耗材消耗成本高、危害员工健康等问题。
[0030]
此外，本高新技术优选技术方案还可以产生如下技术效果：
[0031]
本高新技术优选技术方案的清洗机构还包括直径追踪组件，直径追踪组件用于实时追踪并调整激光清洗头组件与内胆之间的距离，以使激光清洗头组件与内胆保持固定的距离，并使内胆的待清洗面始终处于激光输出的焦点位置，从而可获得最佳清洗效果，解决了激光清洗头组件与焊缝两侧距离不一致的行业难题，可适用于内胆中段与下封头弧面高度差累计达7mm的热水器内胆下环缝氧化皮的清洗。
[0032]
本高新技术优选技术方案的激光清洗头组件发出的激光与内胆的内胆中段下端面之间的夹角为15～60
°
，即激光采用斜入射，可使内胆的待清洗面都能清洗干净。
[0033]
本高新技术优选技术方案激光器的激光光斑重叠率设置为28～32％，光斑中心矩设置为0.44～0.48mm，并且激光光斑的空间排布满足：v<2rfcos(θ/2)，l<2rsin(θ/2)(1－sin2(θ/2))，即选择合理的光斑密排，将原本独立的激光光斑通过空间的有序排布，让最大的氧化皮清洗厚度在光斑重叠区域范围内，使得最大厚度的氧化皮都能被清洗，从而使得氧化皮的清洗效果最佳，解决了激光清洗的氧化皮和瓷釉不完全覆盖的技术难点。
附图说明
[0034]
为了更清楚地说明本高新技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本高新技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]
图1是本高新技术内胆的第一示意图；
[0036]
图2是本高新技术内胆的第二示意图；
[0037]
图3是本高新技术内胆的第三示意图；
[0038]
图4是图3中a部分的放大图；
[0039]
图5是本高新技术热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置的正视图；
[0040]
图6是本高新技术热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置的俯视图；
[0041]
图7是本高新技术热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置的侧视图。
[0042]
图中：1、升降机构；101、顶升台；2、激光器柜；3、中控柜；4、冷水机；5、烟尘净化器；
6、夹紧机构；601、第一本体；602、第二本体；7、激光清洗头组件；701、第一激光清洗头；702、第二激光清洗头；703、第三激光清洗头；8、直径追踪组件；9、安装基座；10、内胆；1001、上封头组件；1002、内胆中段；1003、下封头；1004、第一待清洗面；1005、第二待清洗面；1006、第三待清洗面；1007、下环缝焊缝。
具体实施方式
[0043]
为使本高新技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本高新技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本高新技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本高新技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本高新技术所保护的范围。
[0044]
下面结合实施例1和2以及说明书附图1～7对本高新技术的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置进行详细说明。
[0045]
如图1～3所示，热水器内胆10整体为圆柱体结构，热水器内胆10包括上封头组件1001、内胆中段1002和下封头1003，其中，上封头组件1001和下封头1003分别位于内胆中段1002的两端。下环缝焊缝1007的位置为内胆中段1002的下端面靠近下封头1003表面处，如图3所示。
[0046]
根据一个优选实施方式，热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置用于清洗内胆10的待清洗面上的氧化皮。优选的，本实施例所说的内胆10的待清洗面包括第一待清洗面1004、第二待清洗面1005和第三待清洗面1006，如图4所示。更优选的，第一待清洗面1004为内胆中段1002靠近下环缝焊缝1007处6～12mm的范围。第二待清洗面1005为内胆中段1002的下端面的范围，内胆中段1002的厚度为1.8～2mm，第二待清洗面1005也即是内胆中段1002的1.8～2mm厚度方向的范围。第三待清洗面1006为下封头1003靠近下环缝焊缝1007处6～12mm的范围。
[0047]
实施例1
[0048]
本实施例对本高新技术的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置进行详细说明。
[0049]
本实施例的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置，包括：升降机构1，升降机构1用于支撑内胆10并带动内胆10在竖直方向移动；夹紧机构6，夹紧机构6位于升降机构1的两侧，夹紧机构6用于固定内胆10并用于驱动内胆10旋转；清洗机构，清洗机构包括激光器和与激光器连接的激光清洗头组件7，激光清洗头组件7固定至内胆10下环缝上方，在内胆10旋转时，通过清洗机构发出的激光对内胆10的待清洗面进行清洗。
[0050]
本实施例的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置，包括升降机构1、夹紧机构6和清洗机构，清洗机构包括激光器和激光清洗头组件7，激光器发出的激光通过光纤传输给激光清洗头组件7，从而可通过激光清洗头组件7发出的激光对下环缝氧化皮进行清洗。即本实施例的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置，通过各机构的协同作用，可实现下环缝氧化皮自动激光清洗，解决了现有技术中热水器内胆的下环缝氧化皮采用钢丝刷打磨或者喷砂等传统方式进行清洗时，存在打磨不彻底、作业环境差、耗材消耗成本高、危害员工健康等问题。
[0051]
根据一个优选实施方式，清洗机构还包括直径追踪组件8，如图7所示。直径追踪组件8用于实时追踪并调整激光清洗头组件7与内胆10之间的距离，以使激光清洗头组件7与
内胆10保持固定的距离，并使内胆10的待清洗面始终处于激光输出的焦点位置。优选的，直径追踪组件8包括传感器和伺服电机，其中，传感器与放置于中控柜3内的中控机构连接，传感器通过跟踪内胆10外表面高度变化实时监测激光清洗头组件7与内胆10之间的距离，并通过中控机构将监测结果反馈给伺服电机，伺服电机通过控制激光清洗头安装架的移动而调整激光清洗头组件7与内胆10之间的距离。
[0052]
优选的，本实施例的直径追踪组件8可优选为电容式清洗头曲面贴合随动系统，采用不接触式电容传感器工作原理，自动检测激光清洗头组件7与内胆10之间的工作间隙。优选的，本实施例优选技术方案采用传感器与激光清洗头组件7一体化设计，激光清洗头组件7即为电容传感器的敏感元件，其与内胆10形成一个电容器，通过前置放大、信号调制、线性处理与放大，pid处理，最终解调出间隙误差信号，保证了激光清洗头组件7与内胆10的间隙恒定，使焦点始终处于待清洗的基材表面，从而实现焦点位置自适应闭环控制，达到高质量、稳定的清洗效果。
[0053]
优选的，激光清洗头组件7的三个激光清洗头共用一个直径追踪组件8即可满足使用要求。在激光清洗头上配置传感器，实时监测内胆10与激光清洗头组件7之间的距离，通过中控机构反馈给伺服电机，使得激光清洗头始终处于对焦状态，可有效弥补内胆10径向跳动引起的误差，从而保证清洗的均匀性和清洗质量。
[0054]
本实施例优选技术方案的清洗机构还包括直径追踪组件8，直径追踪组件8的传感器位于激光清洗头组件7侧面，直径追踪组件8通过传感器及伺服电机配合，实时跟踪内胆10外表面高低变化，使激光清洗头组件7与内胆10的待清洗表面始终保持固定的距离，使得待清洗表面始终处于激光输出的焦点位置，获得最佳清洗效果，解决了激光清洗头组件7与焊缝两侧距离不一致的行业难题，可适用于内胆中段1002与下封头1003弧面高度差累计达7mm的热水器内胆下环缝氧化皮的清洗。
[0055]
根据一个优选实施方式，激光清洗头组件7发出的激光与内胆10的内胆中段1002下端面之间的夹角为15～60
°
。优选的，激光清洗头组件7发出的激光与内胆10的内胆中段1002下端面之间的夹角为30
°
。本实施例所说的内胆中段1002下端面即为第二待清洗面1005，如图4所示。
[0056]
位于内胆中段1002靠近下环缝焊缝1007处6～12mm范围的第一待清洗面1004、位于内胆中段1002下端面范围的第二待清洗面1005和位于下封头1003靠近下环缝焊缝1007处6～12mm范围的第三待清洗面1006均需要清洗，激光与第二待清洗面1005呈一定角度(如30
°
)倾斜入射，从而可将三个待清洗面均清洗到。然而，入射激光斜入射会导致激光焦深变化大，光斑能量分布不均；加上内胆10非标准圆以及下环缝独特的搭接结构，下封头1003与内胆中段1002焊缝两侧搭接差高达7mm，通过调整光源特性和外光路特性，采用高允差技术，使得激光在焦点处的发散减弱，光束质量提高，在焦点附近能量密度都足够大，可保证呈角度入射时清洗的均匀性，解决斜入射和变形带来的距离差问题。本实施例优选技术方案所说的高允差技术，也可以说是长焦深技术，其为现有技术中的技术(焦深为焦深长度，即焦距的最大值和最小值之间的差值，相当于激光清洗过程针对不平整表面实现均匀清洗的一个允许范围，高允差也即是焦深长)。本实施例优选技术方案通过采用高允差技术，可实现允差达20mm。
[0057]
即本实施例优选技术方案通过采用高允差技术，可实现允差达20mm，允许加工过
程焦点有偏离，保证激光光束呈角度入射时清洗的均匀性，内胆下环缝的三个面待清洗面都能清洗干净。
[0058]
根据一个优选实施方式，激光器的激光光斑重叠率设置为28～32％，光斑中心矩设置为0.44～0.48mm，并且激光光斑的空间排布满足：
[0059]
v<2rfcos(θ/2)
[0060]
l<2rsin(θ/2)(1-sin2(θ/2))
[0061]
其中，v为扫描速度，f为激光频率，r为光斑半径，l为线间距，θ为二维光斑连线夹角，θ的取值为60
°
<θ<90
°
。
[0062]
内胆10表面的氧化皮厚度分布差异性大，同时表层有少量的搪瓷粉，由于清洗过程对材料清洗的均一性要求高，本实施例优选技术方案通过优化激光光斑的空间排布，选择合理的光斑密排，将光斑重叠率设置为28～32％，光斑中心矩设置为0.44～0.48mm，同时满足v<2rfcos(θ/2)，l<2rsin(θ/2)(1-sin2(θ/2))，将原本独立的激光光斑通过空间的有序排布，让最大的氧化皮清洗厚度在光斑重叠区域范围内(激光为独立的光斑，光斑重叠区域为相邻光斑搭接点之间的区域)，使得最大厚度的氧化皮都能被清洗，从而使得氧化皮的清洗效果最佳，解决了激光清洗的氧化皮和瓷釉不完全覆盖的技术难点。下表1列出了不同光斑重叠率和不同光斑中心矩的清洗效果。
[0063]
表1
[0064][0065][0066]
从表1可知，将光斑重叠率设置为28～32％，光斑中心矩设置为0.44～0.48mm，可获得好的清洗效果。
[0067]
根据一个优选实施方式，热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置还包括激光器柜2，激光器柜2内放置有至少一台激光器；激光清洗头组件7具有与激光器数量相同的激光清洗头，并且激光清洗头与激光器连接。优选的，激光器柜2内放置有三台激光器，激光清洗头组件7包括第一激光清洗头701、第二激光清洗头702和第三激光清洗头703，并且第一激光清洗头701、第二激光清洗头702和第三激光清洗头703分别与激光器柜2内的一台激光器通过光纤连接。更优选的，第一激光清洗头701、第二激光清洗头702和第三激光清洗头703的功率分别为200w、200w和100w。
[0068]
本实施例优选技术方案的激光器位于激光器柜2中，激光通过激光清洗头组件7照
射到热水器内胆焊缝的氧化皮上，通过对激光器功率，脉冲宽度，频率等的控制，加上对内胆10旋转的控制，实现激光在工件焊缝附近的全覆盖，将表面的氧化皮瞬间蒸发，气化或剥离，是传统清洗无法做到的。对激光清洗有直接影响的关键工艺参数，如激光功率、脉冲频率、脉冲宽度、扫描速度、脉冲能量等可以通过激光器柜2的控制显示进行调整。优选的，激光器的功率优选为500w，并采用200w+200w+100w三台激光器组合的方式，其中两台200w的激光器用于保证生产节拍内将氧化皮清洗干净，100w的激光器用于保证内胆10下环缝基材露出金属亮白色光泽，通过三者协同作用，实现内胆10激光清洗的总体要求。
[0069]
需要说明的是，每台激光器独立工作时内胆10下环缝的氧化皮清洗不干净，或者采用单台500w的激光器清洗效果不如100w或200w的清洗效果，因此实际清洗时为200w+200w+100w三台激光器组合清洗的方式，清洗时三台激光器同时工作。当然，在手工模式下，也可以任意选择单台激光器或者任意两台激光器开启。若氧化皮能清洗干净，任意开启其中一台激光器也可以。
[0070]
根据一个优选实施方式，热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置还包括安装基座9，如图5所示。安装基座9包括激光清洗头安装架和伺服电机固定板，其中，激光清洗头安装架用于安装第一激光清洗头701、第二激光清洗头702和第三激光清洗头703；伺服电机固定板用于固定伺服电机。
[0071]
根据一个优选实施方式，激光清洗头安装架上设置有调节螺栓，调节螺栓用于沿内胆10下环缝的径向方向调节第一激光清洗头701、第二激光清洗头702和/或第三激光清洗头703的焦距。优选的，第一激光清洗头701、第二激光清洗头702和第三激光清洗头703均设置有可调节其焦距的调节螺栓。优选的，第一激光清洗头701、第二激光清洗头702和/或第三激光清洗头703通过固定组件固定于激光清洗头安装架，调节螺栓设置于固定组件上。固定组件例如是螺栓组件和/或夹块组件。
[0072]
本实施例优选技术方案所说的内胆10下环缝的径向方向是指靠近下环缝方向或者是远离下环缝方向，也可以说是上下方向。本实施例优选技术方案通过调节螺栓的作用，可以对第一激光清洗头701、第二激光清洗头702和/或第三激光清洗头703的焦距进行沿内胆10下环缝的径向方向微调，从而使得待清洗表面始终处于激光输出的焦点位置。本实施例优选技术方案所说的通过调节螺栓调节第一激光清洗头701、第二激光清洗头702和/或第三激光清洗头703的焦距，是指通过调节螺栓对内胆10表面到第一激光清洗头701、第二激光清洗头702和/或第三激光清洗头703内部场镜的距离进行调整，从而使得待清洗表面始终处于激光输出的焦点位置。
[0073]
优选的，本实施例优选技术方案的第一激光清洗头701、第二激光清洗头702和/或第三激光清洗头703还可以通过中控系统调节其左右方向的位置，即调节激光清洗头组件7的扫描范围(或者说是调节激光清洗头组件7的清洗宽度)，使之可以覆盖到需要清洗的所有位置，提升清洗质量。
[0074]
优选的，第一激光清洗头701、第二激光清洗头702和/或第三激光清洗头703为现有技术中的部件，其主要是由高速扫描振镜、驱动卡、场镜等构成。
[0075]
根据一个优选实施方式，夹紧机构6包括第一本体601和第二本体602，第一本体601和第二本体602分别位于内胆10的两侧，如图5所示。优选的，第一本体601靠近内胆10的一侧设置有第一夹紧部，第二本体602靠近内胆10的一侧设置有第二夹紧部，夹紧机构6通
过第一夹紧部和第二夹紧部与内胆10两端的抵接而将内胆10夹紧固定。
[0076]
优选的，第一夹紧部和第二夹紧部具有凸出于第一本体601和第二本体602的轴，本实施例优选技术方案的夹紧机构6还包括有气缸，第一夹紧部和/或第二夹紧部通过气缸的驱动可向靠近内胆10的方向移动和向远离内胆10的方向移动。具体的，本实施例优选技术方案的气缸用于驱动第一夹紧部，在内胆10通过升降机构1的作用上升到清洗工位时，气缸驱动第一夹紧部向靠近下封头1003的方向移动，并使第一夹紧部顶紧下封头1003外部侧的弧面，同时第二夹紧部顶紧上封头组件1001上的镁棒口接头，从而将内胆10夹紧固定。可知的，待清洗完成后，气缸驱动第一夹紧部向远离下封头1003的方向移动，从而可使夹紧机构6解除对内胆10的夹紧固定。
[0077]
根据一个优选实施方式，夹紧机构6还包括驱动电机，第一夹紧部和第二夹紧部中的一者具有主动轴，另一者具有从动轴，并且驱动电机与主动轴连接并用于驱动主动轴旋转，以使夹紧机构6通过主动轴和从动轴的旋转带动内胆10旋转。本实施例优选技术方案通过驱动电机的作用，可带动内胆10旋转，从而便于清洗内胆10各个方向下环缝处的氧化皮。优选的，夹紧机构6与放置于中控柜3内的中控机构连接，并通过中控机构基于设定的工件参数自动控制夹紧机构6的旋转速度。
[0078]
优选的，本实施例优选技术方案的第一夹紧部的轴为主动轴，第二夹紧部的轴为从动轴。第一夹紧部顶紧下封头1003外部侧的弧面时，第一夹紧部还在驱动电机的传动下进行旋转，同时第二夹紧部在第一夹紧部的带动下旋转，从而可带动内胆10旋转。
[0079]
根据一个优选实施方式，热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置还包括冷水机4，如图5或6所示。优选的，冷水机4为双温双控冷水机，并且冷水机4包括两路冷却管路，两路冷却管路中的冷却水温度不同，以通过两路冷却管路分别对激光器和激光清洗头组件7进行冷却。优选的，冷水机4提供一路冷冻水，用于对激光器进行冷却；同时冷水机4还提供一路与环境温度相当的常温水，用于对激光清洗头组件7进行冷却。更优选的，冷水机4为现有技术中的结构，在此不再赘述。本实施例优选技术方案通过设置冷水机4，可达到安全保护激光器和激光清洗头组件7的功效。
[0080]
根据一个优选实施方式，热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置还包括烟尘净化器5，如图5或6所示。优选的，烟尘净化器5包括烟尘净化本体和收集部，收集部位于内胆10的下环缝下方，收集部还与烟尘净化本体连接，以将收集部收集到的氧化皮碎屑回收至烟尘净化本体中。更优选的，烟尘净化器5为现有技术中的结构，在此不再赘述。本实施例优选技术方案通过设置烟尘净化器5，可将清洗后的碎屑残留物回收，实现粉尘零排放，不会对环境造成二次污染，符合绿色环保要求。
[0081]
优选的，烟尘净化器5采用滤筒式过滤器，还配置有标准振尘装置，振尘装置可有效清理粘附在滤筒表面的碎屑，避免滤筒堵塞，设备底部设置有抽屉式集尘箱。本实施例优选技术方案的烟尘净化器5具有风量大、吸力强、设备环保无噪音、无二次污染、不污染环境的优势。
[0082]
实施例2
[0083]
本实施例对利用本高新技术的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置进行清洗的方法进行详细说明。
[0084]
本实施例的热水器内胆下环缝氧化皮清洗方法，是利用实施例1中任一技术方案
的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置来实现的。
[0085]
根据一个优选实施方式，热水器内胆下环缝氧化皮清洗方法包括如下步骤：
[0086]
s1：固定内胆10，内胆10通过输送线体输送进入清洗工位，升降机构1的顶升台101上升，夹紧机构6夹紧内胆10，顶升台101下降。优选的，顶升台101为类似于气缸的顶升机构。
[0087]
s2：清洗内胆10，夹紧机构6在中控机构的控制下带动内胆10旋转时，激光清洗头组件7向靠近内胆下环缝的方向下降并通过激光清洗头组件7发出的激光对内胆10的待清洗面进行清洗。同时直径追踪组件8实时追踪并调整激光清洗头组件7与内胆10之间的距离，使激光清洗头组件7与内胆10保持固定的距离，并使内胆10的待清洗面始终处于激光输出的焦点位置。同时冷水机4对激光器和激光清洗头组件7进行冷却。同时，烟尘净化器5对清洗后的碎屑进行回收。
[0088]
s3：清洗完毕后，激光清洗头组件7复位，顶升台101上升，夹紧机构6解除对内胆10的夹紧，而后顶升台101下降，内胆10通过输送线体进入下一工位。如此重复s1～s3的步骤，可继续对下一内胆10进行清洗。
[0089]
本高新技术的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置，具有清洗效果好、控制精度高、运行成本低和绿色环保的优势，具体为：
[0090]
(1)热水器内胆下环缝氧化皮清洗干净彻底，可实现待清洗面的精准清洗，彻底解决了热水器内胆10氧化皮打磨痛点问题，可提升后续内胆10焊接质量，显著降低内胆10水检泄漏及补焊返修率；
[0091]
(2)清洗后的碎屑残留物通过烟尘净化器5进行回收，实现粉尘零排放，不会对环境造成二次污染，符合绿色环保要求；
[0092]
(3)采用电能转化为光能，只需要电费，无需钢丝刷、钢砂等耗材消耗，同时减少因内胆10补焊返修造成的人工、设备、焊材、电费等造成的成本，生产成本大幅度降低；
[0093]
(4)取消停线实施人工更换钢丝刷或者钢砂的时间，提升热水器内胆下环缝清洗岗位的设备稼动率和内胆10后焊接段的产出效率。
[0094]
本高新技术的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置，使用激光技术进行清洗，其不仅用于热水器内胆下环缝氧化皮清洁，对于油污、喷塑层、铁锈、搪瓷层、油漆等其它涂覆层的清洁也同样适用。清洗装置上的激光清洗头数量可针对不同的清洁面增加或减少。
[0095]
在本高新技术的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本高新技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本高新技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0096]
在本高新技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本高新技术中的具体含义。
[0097]
以上所述，仅为本高新技术的具体实施方式，但本高新技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本高新技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本高新技术的保护范围之内。因此，本高新技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
技术特征：
1.一种热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置，其特征在于，包括：升降机构(1)，所述升降机构(1)用于支撑内胆(10)并带动所述内胆(10)在竖直方向移动；夹紧机构(6)，所述夹紧机构(6)位于所述升降机构(1)的两侧，所述夹紧机构(6)用于固定所述内胆(10)并用于驱动所述内胆(10)旋转；清洗机构，所述清洗机构包括激光器和与所述激光器连接的激光清洗头组件(7)，所述激光清洗头组件(7)固定至所述内胆(10)下环缝上方，在所述内胆(10)旋转时，通过所述清洗机构发出的激光对所述内胆(10)的待清洗面进行清洗。2.根据权利要求1所述的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置，其特征在于，所述清洗机构还包括直径追踪组件(8)，所述直径追踪组件(8)用于实时追踪并调整所述激光清洗头组件(7)与所述内胆(10)之间的距离，以使所述激光清洗头组件(7)与所述内胆(10)保持固定的距离，并使所述内胆(10)的待清洗面始终处于激光输出的焦点位置。3.根据权利要求2所述的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置，其特征在于，所述直径追踪组件(8)包括传感器和伺服电机，其中，所述传感器与放置于中控柜(3)内的中控机构连接，所述传感器通过跟踪所述内胆(10)外表面高度变化实时监测所述激光清洗头组件(7)与所述内胆(10)之间的距离，并通过所述中控机构将监测结果反馈给所述伺服电机，所述伺服电机通过控制所述激光清洗头安装架的移动而调整所述激光清洗头组件(7)与所述内胆(10)之间的距离。4.根据权利要求1所述的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置，其特征在于，所述激光清洗头组件(7)发出的激光与所述内胆(10)的内胆中段(1002)下端面之间的夹角为15～60
°
。5.根据权利要求1所述的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置，其特征在于，所述激光器的激光光斑重叠率设置为28～32％，光斑中心矩设置为0.44～0.48mm，并且激光光斑的空间排布满足：v<2rfcos(θ/2)l<2rsin(θ/2)(1－sin2(θ/2))其中，v为扫描速度，f为激光频率，r为光斑半径，l为线间距，θ为二维光斑连线夹角，θ的取值为60
°
<θ<90
°
。6.根据权利要求1所述的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置，其特征在于，还包括激光器柜(2)，所述激光器柜(2)内放置有至少一台所述激光器；所述激光清洗头组件(7)具有与所述激光器数量相同的激光清洗头，并且所述激光清洗头与所述激光器连接。7.根据权利要求6所述的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置，其特征在于，所述激光器柜(2)内放置有三台激光器，所述激光清洗头组件(7)包括第一激光清洗头(701)、第二激光清洗头(702)和第三激光清洗头(703)，并且所述第一激光清洗头(701)、所述第二激光清洗头(702)和所述第三激光清洗头(703)分别与所述激光器柜(2)内的一台激光器通过光纤连接。8.根据权利要求7所述的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置，其特征在于，所述第一激
光清洗头(701)、所述第二激光清洗头(702)和所述第三激光清洗头(703)的功率分别为200w、200w和100w。9.根据权利要求1所述的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置，其特征在于，还包括安装基座(9)，所述安装基座(9)包括激光清洗头安装架和伺服电机固定板，其中，所述激光清洗头安装架用于安装第一激光清洗头(701)、第二激光清洗头(702)和第三激光清洗头(703)；所述伺服电机固定板用于固定伺服电机。10.根据权利要求9所述的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置，其特征在于，所述激光清洗头安装架上设置有调节螺栓，所述调节螺栓用于沿所述内胆(10)下环缝的径向方向调节所述第一激光清洗头(701)、所述第二激光清洗头(702)和/或所述第三激光清洗头(703)的焦距。11.根据权利要求1所述的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置，其特征在于，所述夹紧机构(6)包括第一本体(601)和第二本体(602)，所述第一本体(601)和所述第二本体(602)分别位于所述内胆(10)的两侧，并且所述第一本体(601)靠近所述内胆(10)的一侧设置有第一夹紧部，所述第二本体(602)靠近所述内胆(10)的一侧设置有第二夹紧部，所述夹紧机构(6)通过所述第一夹紧部和所述第二夹紧部与所述内胆(10)两端的抵接而将所述内胆(10)夹紧固定。12.根据权利要求11所述的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置，其特征在于，所述夹紧机构(6)还包括驱动电机，所述第一夹紧部和所述第二夹紧部中的一者具有主动轴，另一者具有从动轴，并且所述驱动电机与所述主动轴连接并用于驱动所述主动轴旋转，以使所述夹紧机构(6)通过所述主动轴和所述从动轴的旋转带动所述内胆(10)旋转。13.根据权利要求12所述的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置，其特征在于，所述夹紧机构(6)与放置于中控柜(3)内的中控机构连接，并通过所述中控机构基于设定的工件参数自动控制所述夹紧机构(6)的旋转速度。14.根据权利要求1所述的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置，其特征在于，还包括冷水机(4)，所述冷水机(4)为双温双控冷水机，并且所述冷水机包括两路冷却管路，两路所述冷却管路中的冷却水温度不同，以通过两路所述冷却管路分别对所述激光器和所述激光清洗头组件(7)进行冷却。15.根据权利要求1所述的热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置，其特征在于，还包括烟尘净化器(5)，所述烟尘净化器(5)包括烟尘净化本体和收集部，所述收集部位于所述内胆(10)的下环缝下方，所述收集部还与所述烟尘净化本体连接，以将所述收集部收集到的氧化皮碎屑回收至所述烟尘净化本体中。
技术总结
本高新技术公开了一种热水器内胆下环缝氧化皮清洗装置，涉及热水器内胆生产技术领域，解决了现有技术中热水器内胆下环缝氧化皮采用传统的喷砂、机械打磨的表面清洗工艺进行处理所存在的技术问题。本高新技术的清洗装置包括：升降机构，升降机构用于支撑内胆并带动内胆在竖直方向移动；夹紧机构，夹紧机构位于升降机构的两侧，夹紧机构用于固定内胆并用于驱动内胆旋转；清洗机构，清洗机构包括激光器和与激光器连接的激光清洗头组件，激光清洗头组件固定至内胆下环缝上方，在内胆旋转时，通过清洗机构发出的激光对内胆的待清洗面进行清洗。本高新技术的清洗装置具有清洗效果好、控制精度高、运行成本低和绿色环保的优势。运行成本低和绿色环保的优势。运行成本低和绿色环保的优势。
技术开发人、权利持有人：谭德强 陈昌中 靳小苑 蒋玉婷 罗勇军 唐登峰
