CN104128333A - 一种便携式激光清洗机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及激光设备技术领域，特别涉及一种便携式激光清洗机，包括：激光器系统、光纤耦合传输系统、手持式激光清洗头及控制设备。光纤耦合传输系统设置在激光器系统的前侧，光纤耦合传输系统接收激光器系统产生的激光，并对激光进行耦合。手持式激光清洗头设置在光纤耦合传输系统的前侧，经过耦合的激光入射至手持式激光清洗头进行准直、振动反射及聚焦，输出振动式平移的激光照射在工件上。控制设备与所述激光器系统连接。本发明提供的便携式激光清洗机，与传统的机械式清洗和化学药剂清洗相比，能够避免对清洗的工件造成损伤。此外，本发明提供的便携式激光清洗机，集成化程度高、体积小，方便携带。

Description

一种便携式激光清洗机
技术领域
本发明涉及激光设备技术领域，特别涉及一种便携式激光清洗机。
背景技术
在工业生产中，设备或工件的清洗一般是利用化学药剂和机械方法进行清洗。在我国环境保护法规要求越来越严格、人们环保和安全意识日益增强的今天，工业生产清洗中可以使用的化学药品种类将变得越来越少。若采用机械方法，对清洗物体表面有较大的机械作用力，容易损伤物体的表面。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种便于携带、不会对清洗工件造成损伤的便携式激光清洗机。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种便携式激光清洗机，包括：激光器系统、光纤耦合传输系统、手持式激光清洗头及控制设备。所述光纤耦合传输系统设置在所述激光器系统的前侧，所述光纤耦合传输系统接收所述激光器系统产生的激光，并对所述激光进行耦合。所述手持式激光清洗头设置在所述光纤耦合传输系统的前侧，经过耦合的所述激光入射至所述手持式激光清洗头进行准直、振动反射及聚焦，输出振动式平移的激光照射在工件上，实现对所述工件的清洗。所述控制设备与所述激光器系统连接，用于控制所述激光器系统产生不同功率和不同工作模式的激光。
进一步地，激光器系统包括：激光器及散热系统。所述光纤耦合传输系统设置在所述激光器的前侧，所述激光器发出的激光入射至所述光纤耦合传输系统。所述散热系统设置在所述激光器附近，用于对所述激光器散热。
进一步地，所述光纤耦合传输系统包括：光纤耦合透镜组、能量光纤及第一光学密封套管。所述光纤耦合透镜组设置在所述激光器的前侧，所述光纤耦合透镜组接收所述激光器发出的激光，并对接收的所述激光进行耦合。所述光纤耦合透镜组通过所述能量光纤与所述手持式激光清洗头连接，经过所述光纤耦合透镜组耦合后的激光通过所述能量光纤传导至所述手持式激光清洗头。所述第一光学密封套管设置在所述能量光纤与所述光纤耦合透镜组连接处的外侧。
进一步地，所述手持式激光清洗头包括：光束准直透镜组、振镜扫描聚焦系统、出光单元、第二光学密封套管及外壳。所述光束准直透镜组通过所述能量光纤与所述光纤耦合透镜组连接；所述第二光学密封套管设置在所述能量光纤与所述光束准直透镜组连接处的外侧。所述振镜扫描聚焦系统设置在所述光束准直透镜组的前端，所述出光单元设置在所述振镜扫描聚焦系统的前端；经过所述光束准直透镜组准直后的激光入射至所述振镜扫描聚焦系统，依次经过振动反射、聚焦后通过所述出光单元照射在所述工件上，实现对所述工件的清洗。所述光束准直透镜组、振镜扫描聚焦系统及所述第二光学密封套管均设置在所述外壳中。所述出光单元的后端设置在所述外壳中，所述出光单元的前端设置在所述外壳外部。
进一步地，还包括：吸尘装置。所述吸尘装置的风口设置在所述外壳上，用于吸除清洗时产生的杂质。
进一步地，还包括：金属软管；与所述控制设备连接的控制线、所述吸尘装置的导管及所述能量光纤设置在所述金属软管内。
进一步地，所述激光器的功率为50W。
进一步地，所述光束准直透镜组的扩束倍率为2～3。
进一步地，所述振镜扫描聚焦系统包括：振镜系统和聚焦透镜组。所述振镜系统设置在所述光束准直透镜组的前端，经过所述光束准直透镜组准直后的激光入射至所述振镜系统进行振动反射。所述聚焦透镜组设置在所述振镜系统的前端，所述出光单元设置在所述聚焦透镜组的前端；经过所述振镜系统振动反射的激光入射至所述聚焦透镜组进行聚焦，聚焦后的激光通过所述出光单元照射在所述工件上，实现对所述工件的清洗。所述聚焦透镜组的焦距为20～60mm。
本发明提供的便携式激光清洗机，通过手持式激光清洗头产生振动式平移的激光束对工件进行清洗，与传统的机械式清洗和化学药剂清洗相比，能够避免对清洗的工件造成损伤。此外，本发明提供的便携式激光清洗机，手持式激光清洗头中集成有多种功能单元，集成化程度高、体积小，方便携带。
附图说明
图1为本发明实施例提供的便携式激光清洗机的结构框图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种便携式激光清洗机，包括：激光器系统、光纤耦合传输系统、手持式激光清洗头及控制设备。光纤耦合传输系统设置在激光器系统的前侧，光纤耦合传输系统接收激光器系统产生的激光，并对激光进行耦合。手持式激光清洗头设置在光纤耦合传输系统的前侧，经过耦合的激光入射至手持式激光清洗头进行准直、振动反射及聚焦，输出振动式平移的激光照射在工件上，实现对工件的清洗控制设备与激光器系统连接，用于控制激光器系统产生不同功率和不同工作模式的激光。
下面进一步地对本发明实施例提供的便携式激光清洗机的结构进行介绍。参见图1，激光器系统包括：激光器(功率为50W)及散热系统；光纤耦合传输系统包括：光纤耦合透镜组、能量光纤(芯径为400～600mm)及第一光学密封套管；手持式激光清洗头包括：光束准直透镜组(扩束倍率为2～3)、振镜扫描聚焦系统(包括振镜系统和聚焦透镜组)、出光单元、第二光学密封套管及外壳。光纤耦合透镜组设置在激光器的前侧，光纤耦合透镜组接收激光器发出的激光，并对接收的激光进行耦合。散热系统设置在激光器附近，用于对激光器散热。参见图1，光束准直透镜组通过能量光纤与光纤耦合透镜组连接，经过光纤耦合透镜组耦合后的激光通过能量光纤传导至光束准直透镜组。第一光学密封套管设置在能量光纤与光纤耦合透镜组连接处的外侧，第二光学密封套管设置在能量光纤与光束准直透镜组连接处的外侧。振镜系统设置在光束准直透镜组的前端，经过光束准直透镜组准直后的激光入射至振镜系统进行振动反射(即反射光形成的光斑来回的摆动形成一条线性轨迹)；聚焦透镜组设置在振镜系统的前端，出光单元设置在聚焦透镜组的前端，其中，聚焦透镜组的焦距为20～60mm；经过振镜系统振动反射的激光入射至聚焦透镜组进行聚焦，聚焦后的激光通过出光单元照射在工件上，实现对所述工件的清洗。光束准直透镜组、振镜扫描聚焦系统(包括振镜系统和聚焦透镜组)及第二光学密封套管均设置在外壳中；出光单元的后端设置在外壳中，出光单元的前端设置在外壳外部。此外，本发明实施例提供的便携式激光清洗机还包括：吸尘装置和金属软管。吸尘装置的风口设置在外壳上，用于吸除清洗时产生的杂质。与控制设备连接的控制线、吸尘装置的导管及能量光纤设置在金属软管内，金属软管起保护作用。
本发明实施例提供的便携式激光清洗机的工作原理如下：控制设备控制激光器工作，可以通过控制设备控制激光器发出不同功率或不同模式(如持续出光模式或间断出光模式)的激光。激光器发出激光的激光入射至光纤耦合透镜组，光纤耦合透镜组对入射的激光进行耦合，经过耦合的激光经过能量光纤高效地传输到光束准直透镜组进行准直。经过光束准直透镜组准直后的激光入射至振镜扫描聚焦系统，依次经过振动反射(即反射光形成的光斑来回的摆动形成一条线性轨迹)、聚焦后通过出光单元照射在工件上，实现对工件的清洗。
本发明实施例提供的便携式激光清洗机，能够通过手持式激光清洗头产生振动式平移的激光束对工件进行清洗，与传统的机械式清洗和化学药剂清洗相比，能够避免对清洗的工件造成损伤。此外，本发明提供的便携式激光清洗机，手持式激光清洗头中集成有多种功能单元，集成化程度高、体积小，方便携带。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种便携式激光清洗机，其特征在于，包括：激光器系统、光纤耦合传输系统、手持式激光清洗头及控制设备；
所述光纤耦合传输系统设置在所述激光器系统的前侧，所述光纤耦合传输系统用于接收所述激光器系统产生的激光，并对所述激光进行耦合；
所述手持式激光清洗头设置在所述光纤耦合传输系统的前侧，所述手持式激光清洗头用于将入射至所述手持式激光清洗头的经过耦合的所述激光进行准直、振动反射及聚焦，输出振动式平移的激光照射在工件上，实现对所述工件的清洗；
所述控制设备与所述激光器系统连接，用于控制所述激光器系统产生不同功率和不同工作模式的激光。
2.根据权利要求1所述的便携式激光清洗机，其特征在于，所述激光器系统包括：激光器及散热系统；
所述光纤耦合传输系统设置在所述激光器的前侧，所述激光器发出的激光入射至所述光纤耦合传输系统；
所述散热系统设置在所述激光器附近，用于对所述激光器散热。
3.根据权利要求2所述的便携式激光清洗机，其特征在于，所述光纤耦合传输系统包括：光纤耦合透镜组、能量光纤及第一光学密封套管；
所述光纤耦合透镜组设置在所述激光器的前侧，所述光纤耦合透镜组接收所述激光器发出的激光，并对接收的所述激光进行耦合；
所述光纤耦合透镜组通过所述能量光纤与所述手持式激光清洗头连接，经过所述光纤耦合透镜组耦合后的所述激光通过所述能量光纤传导至所述手持式激光清洗头；
所述第一光学密封套管设置在所述能量光纤与所述光纤耦合透镜组连接处的外侧。
4.根据权利要求3所述的便携式激光清洗机，其特征在于，所述手持式激光清洗头包括：光束准直透镜组、振镜扫描聚焦系统、出光单元、第二光学密封套管及外壳；
所述光束准直透镜组通过所述能量光纤与所述光纤耦合透镜组连接；所述第二光学密封套管设置在所述能量光纤与所述光束准直透镜组连接处的外侧；
所述振镜扫描聚焦系统设置在所述光束准直透镜组的前端，所述出光单元设置在所述振镜扫描聚焦系统的前端；经过所述光束准直透镜组准直后的激光入射至所述振镜扫描聚焦系统，依次经过振动反射和聚焦后通过所述出光单元照射在所述工件上，实现对所述工件的清洗；
所述光束准直透镜组、所述振镜扫描聚焦系统及所述第二光学密封套管均设置在所述外壳中；
所述出光单元的后端设置在所述外壳中，所述出光单元的前端设置在所述外壳外部。
5.根据权利要求4所述的便携式激光清洗机，其特征在于，还包括：吸尘装置；
所述吸尘装置的风口设置在所述外壳上，用于吸除清洗时产生的杂质。
6.根据权利要求5所述的便携式激光清洗机，其特征在于，还包括：金属软管；
与所述控制设备连接的控制线、所述吸尘装置的导管及所述能量光纤设置在所述金属软管内。
7.根据权利要求2-6任一项所述的便携式激光清洗机，其特征在于，所述激光器的功率为50W。
8.根据权利要求4-6任一项所述的便携式激光清洗机，其特征在于，所述光束准直透镜组的扩束倍率为2～3。
9.根据权利要求4-6任一项所述的便携式激光清洗机，其特征在于，所述振镜扫描聚焦系统包括：振镜系统和聚焦透镜组；
所述振镜系统设置在所述光束准直透镜组的前端，经过所述光束准直透镜组准直后的激光入射至所述振镜系统进行振动反射；
所述聚焦透镜组设置在所述振镜系统的前端，所述出光单元设置在所述聚焦透镜组的前端；经过所述振镜系统振动反射的激光入射至所述聚焦透镜组进行聚焦，聚焦后的激光通过所述出光单元照射在所述工件上，实现对所述工件的清洗；
所述聚焦透镜组的焦距为20～60mm。
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