发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种环形激光带除锈机，以提高效率并适于长度较大的圆筒型金属内壁的激光除锈。
[0005] 一种环形激光带除锈机，其特征在于包括：驱动模块、除锈模块和控制器；除锈模块安装在驱动模块上，驱动模块和除锈模块通过信号线30与控制器31连接；
[0006] 所述驱动模块包括后轮驱动装置4、后轮5、后轮支架6、连接杆7、推杆8、前轮9、滑套10、弹簧11、滑套驱动装置12、前轮支架13和机身14；四个前轮支架13周向均匀铰接于机身14前端，四个后轮支架6分别与四个前轮支架13轴向对齐，并周向均匀铰接于机身14后端，每组轴向对齐的前轮支架13和后轮支架6的末端分别与连接杆7的两端铰接，每个前轮支架13和后轮支架6的末端分别安装有前轮9和后轮5，四个后轮驱动装置4分别固定在四个后轮支架6上，分别与四个后轮5相连，后轮驱动装置4通过信号线30与控制器31相连，滑套10套装在机身14外壁上，可沿着机身14前后移动，滑套10的前端通过弹簧11与固定在机身14前端的滑套驱动装置12相连，滑套驱动装置12通过信号线30与控制器31相连，四个推杆8沿滑套10的轴线周向均匀分布，四个推杆8的一端分别铰接于滑套10，四个推杆8的另一端分别铰接于四个前轮支架13的中部；
[0007] 所述除锈模块包括激光器1、光纤耦合器2、光纤3、鼓风机15除锈头18和环形激光带调节单元27；除锈头18固定在机身14上，除锈头18内部设有环形激光带调节单元27，除锈头18为透光材料制作而成，除锈头18外壁固定有鼓风机15，鼓风机15通过信号线30与控制器31相连，激光器1通过光纤耦合器2与光纤3相连，光纤3的另一端穿过机身14与环形激光带调节单元27的中心对齐，激光器1和环形激光带调节单元27通过信号线30分别与控制器31相连。
[0008] 所述前轮支架13的长度与后轮支架6的长度相同，连接杆7的长度为：轴向对齐的一组前轮支架13和后轮支架6在机身14的铰接点之间的轴向距离。
[0009] 所述环形激光带调节单元27包括扩束镜26、会聚透镜25、圆锥透镜A24、圆锥透镜B23、圆锥全反镜22、镜片驱动装置16和滑轨17；所述扩束镜26、会聚透镜25、圆锥透镜A24、圆锥透镜B23和圆锥全反镜22由上至下依次布置；所述镜片驱动装置16固定在除锈头18上，并通过信号线30与控制器31相连，镜片驱动装置16控制圆锥透镜A24和圆锥透镜B23沿滑轨17前后移动来调节圆锥透镜A24和圆锥透镜B23二者的间距，进而调节环形激光带前端位置20；镜片驱动装置16控制圆锥透镜B23和圆锥全反镜22的间距来调节环形激光带后端位置21。
[0010] 所述圆锥全反镜22头部圆锥面的角度为a，0°＜a＜180°。
[0011] 本发明的工作过程如下。
[0012] 第一步：根据圆筒型工件28的长度，选用长度大于工件长度的光纤3和信号线30，并将光纤3和信号线30与相应的部件相连；
[0013] 第二步：根据圆筒型工件28内径的大小，由控制器31通过信号线30调节滑套驱动装置12，滑套驱动装置12通过弹簧11带动滑套10移动，滑套10通过与之连接的四个推杆8推动四个前轮支架13张开，使安装在前轮支架13上的四个前轮9与圆筒型工件28的内壁接触，同时，后轮支架6在连接杆7的拉动下张开，使安装在每个后轮支架6上的后轮5与圆筒型工件28的内壁接触。弹簧11的功能是保证前轮9和后轮5与工件28内壁接触时有一定的压紧力，同时，使前轮支架13和后轮支架6的张角有一定浮动空间以适应凹凸不平的锈蚀筒壁表面，避免装置卡死在工件28内部；
[0014] 第三步：控制器31根据工件28内径的大小，调节环形光带调节单元27，具体是通过控制镜片驱动装置16来调节圆锥透镜A24和圆锥透镜B23的位置，使得辐照在工件28内壁上的环形激光带19的宽度达到工艺要求；
[0015] 第四步：控制器31同时驱动激光器1、后轮驱动装置4和鼓风机15，使三者同时工作。激光器1发出的激光束29通过光纤耦合器2进入光纤3进行传输，激光束29从光纤3末端射出进入环形激光带调节单元27，形成环形激光带19辐照在工件28内壁上，对环形激光带19所在的工件28内壁进行激光除锈处理；后轮驱动装置4驱动后轮5沿工件28的轴线方向前行，使环形激光带19的位置不断向前移动，逐步完成对工件28内壁的激光除锈处理；鼓风机15用于将落入除锈头18上的锈蚀颗粒吹离，避免激光光路受阻；
[0016] 第五步：工件28内壁除锈完毕，控制器31使激光器1和鼓风机15停止工作。如果圆筒型工件28的出口端是通的，除锈模块和驱动模块则从出口端离开工件28，光纤3和控制线30从相应部件上拔出，并从工件28入口端将其拉出；如果圆筒型工件28的出口是受阻的，则由后轮驱动装置4驱动后轮5往后运动，从入口离开工件28。
[0017] 本发明具有有益效果。本发明的除锈激光为环绕工件内壁一周的带状激光，除锈加工时是对环形激光带所在位置的一周工件内壁同时加工，而不是采用传统激光除锈的单点光斑扫描除锈，本发明除锈效率极大地提高。本发明的除锈机除锈过程是由控制器控制运行，降低了除锈的工作强度，提高了除锈的自动化水平。本发明的轴向进给采用后轮驱动除锈模块前移，并且采用了光纤进行激光传输，因此，只要更换合适长度的光纤，本发明可以对任意长度工件进行除锈处理。本发明的前轮支架和后轮支架与机身之间的夹角可根据工件内径的大小进行调节，保证前轮和后轮紧贴工件，因此，本发明可适用于各种内径大小的圆筒型金属工件。
