CN107931258A - 一种光纤激光清洗系统用手持式激光输出装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光纤激光清洗系统用手持式激光输出装置，包括振镜组件、隔离器保护罩和手持柄；振镜组件包括底座、振镜固定器、扫描振镜、外壳和场镜，外壳与底座连接，构成一封闭空间，振镜固定器设置在底座上，且位于封闭空间内，扫描振镜设置在振镜固定器上，场镜设置在外壳上；隔离器保护罩与底座连接，隔离器保护罩用于固定光纤和激光隔离器，激光隔离器中射出的激光能够被扫描振镜折射从场镜射出；手持柄与底座连接。本发明的手持式激光输出装置具有体积小、重量轻、清洗洁净度高的优点，且清洗过程不损伤基底，不会产生二次污染，清洗效率高。
Description
技术领域
本发明涉及光纤激光清洗技术领域，特别是涉及一种光纤激光清洗系统用手持式激光输出装置。
背景技术
传统的清洗方法主要有高压水清洗、化学清洗以及机械打磨清洗等。这些传统清洗方式只能用来清除物体表面的铁绣、油污等表面颗粒，不仅清洗精度低，而且会对环境造成污染。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。如何寻找更清洁，且不具损伤性的清洗方式是我们不得不考虑的问题。
激光清洗是通过光学系统对高亮度和方向性好的激光光束进行聚焦和整形获得高能量的激光束，并使之照射到待清洗材料需要清洗的部位，利用激光移除清洗对象表面附着物或表面涂层的激光应用技术。采用高峰值功率的脉冲激光照射待清洗物体表面，锈层或是基体吸收激光能量后温度急剧升高，进而产生膨松、气化、热冲击与热振动、声波震碎等一系列变化，最终使得锈蚀与基体脱离，同时又不会损坏工件。由于激光清洗的方法简便，不产生固体、液体和气体的污染物，所以其被研究用于很多方面。而其在激光脱漆、微电子器件清洗、橡胶模具清洗、胶粘剂残留物脱除、浮油去除、古建筑和艺术品修复等方面的应用尤为突出。
我国对于激光清洗技术的研究才刚刚开始，尤其是小型手持式激光清洗设备正处于实验和理论研究阶段，能够应用于实际生产的成熟的设备少之又少。小型手持式激光清洗设备的研发对于激光清洗技术的研究，以及对国内激光清洗技术和激光清洗产业的发展具有非常重大的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种光纤激光清洗系统用手持式激光输出装置，以解决上述现有技术存在的问题，以推广激光清洗技术的应用。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供了一种光纤激光清洗系统用手持式激光输出装置，包括振镜组件、隔离器保护罩和手持柄；
所述振镜组件包括底座、振镜固定器、扫描振镜、外壳和场镜，所述外壳与所述底座连接，构成一封闭空间，所述振镜固定器设置在所述底座上，且位于所述封闭空间内，所述扫描振镜设置在所述振镜固定器上，所述场镜设置在所述外壳上；
所述隔离器保护罩与所述底座连接，所述隔离器保护罩用于固定光纤和激光隔离器，所述激光隔离器中射出的激光能够被所述扫描振镜折射从所述场镜射出；
所述手持柄与所述底座连接。
优选地，所述振镜固定器与所述扫描振镜的连接面相对于所述底座倾斜设置，使所述扫描振镜也倾斜设置，所述扫描振镜能够使所述激光偏转45°。
优选地，所述扫描振镜为单轴振镜。
优选地，还包括场镜保护罩，所述场镜保护罩的截面呈等腰梯形，所述场镜保护罩的较长边与所述外壳连接，并将所述场镜包围起来，所述场镜保护罩的较短边的长度为10～30mm。
优选地，所述场镜保护罩、所述外壳和所述隔离器保护罩由亚克力板制成。
优选地，所述场镜保护罩与所述外壳通过螺栓连接，与螺栓对应的所述场镜保护罩和所述外壳上均开设有螺纹孔；所述场镜与所述外壳通过螺纹连接，所述外壳上开设有螺纹孔，所述场镜的外侧面上设有外螺纹；所述手持柄与所述底座通过螺栓连接；所述振镜固定器与所述底座通过螺栓连接；所述隔离器保护罩与所述底座通过螺栓连接。
优选地，所述振镜固定器、所述手持柄和所述底座的材质为铝、铝合金或钛合金。
优选地，所述隔离器保护罩内部设有用于容纳所述激光隔离器和所述光纤的空腔，所述激光隔离器的激光出射端穿过所述空腔插入底座上的入射孔中，并由隔离器固定器卡接牢固。
优选地，所述振镜固定器与所述扫描振镜的连接面上设有与所述扫描振镜相匹配的凹槽，所述扫描振镜通过卡扣固定在所述凹槽中。
优选地，所述底座上设有若干个走线槽。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
与传统的高压水清洗、化学清洗以及机械打磨清洗相比，激光清洗具有以下优点：
激光清洗是一种“绿色”的清洗方法，不需使用任何化学药剂和清洗液，清洗下来的废料基本上都是固体粉末，体积小，易于存放，可回收，可以解决化学清洗带来的环境污染问题；
传统的清洗方法往往是接触式清洗，对清洗物体表面有机械作用力，容易损伤物体的表面，且清洗的介质附着于被清洗物体的表面，易产生二次污染，激光清洗的无研磨和非接触性使这些问题迎刃而解；
激光可以通过光纤传输，配合手持式激光输出设备，能清洗传统方法不易达到的部位。
本发明的场镜保护罩、外壳和隔离器保护罩采用亚克力板制成，振镜固定器、手持柄和底座则采用铝、铝合金或钛合金等轻质金属材料制成，且扫描振镜使用单轴振镜，能有效减轻手持式激光输出装置的重量，降低操作者的劳动强度，且调整更轻便快捷，更方便使用。
本发明的扫描振镜倾斜设置，使激光产生45°偏转，可减小手持式激光输出装置的整体长度，更加小型化，有助于探入空间较小的部位进行激光清洗。
本发明的扫描振镜和场镜均处于封闭空间内，不直接与被污染物接触，可减少清洗过程中的污染物对扫描振镜和场镜的影响。
本发明各个零部件均采用可拆卸结构，便于拆装维护，并适用于大多数的光纤激光器，可根据不同使用需求选择不同的光纤激光器，通用性好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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。
图1为本发明光纤激光清洗系统用手持式激光输出装置的主视结构示意图；
图2为本发明光纤激光清洗系统用手持式激光输出装置的俯视结构示意图；
图3为本发明底座的结构示意图；
其中：1-振镜组件，2-隔离器保护罩，3-手持柄，4-底座，5-振镜固定器，6-扫描振镜，7-外壳，8-场镜，9-场镜保护罩，10-空腔，11-隔离器固定器，12-入射孔，13-走线槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种光纤激光清洗系统用手持式激光输出装置，以解决上述现有技术存在的问题，以推广激光清洗技术的应用。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-3所示：本实施例提供了一种光纤激光清洗系统用手持式激光输出装置，包括振镜组件1、隔离器保护罩2和手持柄3。
振镜组件1包括底座4、振镜固定器5、扫描振镜6、外壳7、场镜8和场镜保护罩9。场镜保护罩9、外壳7和隔离器保护罩2优选由亚克力板等透光性好的材料制成。振镜固定器5、手持柄3和底座4的材质优选为铝、铝合金、钛合金或其他轻质高强度金属材料。
外壳7与底座4通过螺栓连接，构成一封闭空间，外壳7的下缘处设有若干个通孔，底座4的四周的平面上设有若干个螺栓孔。振镜固定器5设置在底座4上，且位于封闭空间内，振镜固定器5与底座4通过螺栓连接，振镜固定器5的底面设有螺纹孔，底座4上开设有长条孔，方便调整振镜固定器5的位置，使激光刚好能够射到振镜上。扫描振镜6设置在振镜固定器5上，扫描振镜6优选为单轴振镜。底座4上设有若干个走线槽13，使扫描振镜6出线隐蔽，设计合理美观。优选地，振镜固定器5与扫描振镜6的连接面相对于底座4倾斜设置，使扫描振镜6也倾斜设置，振镜固定器5与扫描振镜6的连接面上设有与扫描振镜6相匹配的凹槽，扫描振镜6通过卡扣固定在凹槽中。激光隔离器中射出的激光能够被扫描振镜6折射然后从场镜8射出；更优选地，扫描振镜6能够使激光偏转45°。
场镜8与外壳7通过螺纹连接，外壳7上开设有螺纹孔，场镜8的外侧面上设有外螺纹。场镜保护罩9的截面呈等腰梯形，场镜保护罩9的较长边与外壳7连接，并将场镜8包围起来，场镜保护罩9的较短边的长度为10～30mm，便于激光的出射及轻微的角度偏转。场镜保护罩9与外壳7具体为通过螺栓和连接片连接，与螺栓对应的场镜保护罩9和外壳7上均开设有螺纹孔。
隔离器保护罩2与底座4连接，优选地，隔离器保护罩2与底座4通过螺栓连接并固定，隔离器保护罩2的连接部上设有通孔，底座4上设有与之对应的螺纹孔。隔离器保护罩2用于固定光纤和激光隔离器，隔离器保护罩2内部设有用于容纳激光隔离器和光纤的空腔10，激光隔离器的激光出射端穿过空腔10插入底座4上的入射孔12中，并由隔离器固定器11卡接牢固。
手持柄3与底座4连接，手持柄3与底座4具体为通过螺栓连接；手持柄3上设有供螺栓穿过的通孔，底座4上设有螺纹孔，可以理解的是，手持柄3也可以通过连接件间接地与底座4连接，以增加手持柄3的长度。
本实施例的使用方法为：将光纤激光器的光纤和激光隔离器通过隔离器保护罩2固定住，并将激光隔离器的激光出射端插入底座4上的入射孔12中，并由隔离器固定器11卡接牢固。调整扫描振镜6的振镜的角度，使入射的激光从场镜8中射出，然后操作者就可以握住手持柄3，将场镜保护罩9靠近污染物，并保持间距在20～50mm，开启光纤激光器就可通过激光清洗物品了。
本实施例的手持式激光输出装置具有体积小、重量轻、清洗洁净度高的优点，且清洗过程不损伤基底，不会产生二次污染，清洗效率高。可应用于给各类零件脱漆、微电子器件清洗、模具清洗、胶粘剂残留物脱除、浮油去除、古建筑和艺术品修复等方面。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种光纤激光清洗系统用手持式激光输出装置，其特征在于：包括振镜组件、隔离器保护罩和手持柄；
所述振镜组件包括底座、振镜固定器、扫描振镜、外壳和场镜，所述外壳与所述底座连接，构成一封闭空间，所述振镜固定器设置在所述底座上，且位于所述封闭空间内，所述扫描振镜设置在所述振镜固定器上，所述场镜设置在所述外壳上；
所述隔离器保护罩与所述底座连接，所述隔离器保护罩用于固定光纤和激光隔离器，所述激光隔离器中射出的激光能够被所述扫描振镜折射从所述场镜射出；
所述手持柄与所述底座连接。
2.根据权利要求1所述的光纤激光清洗系统用手持式激光输出装置，其特征在于：所述振镜固定器与所述扫描振镜的连接面相对于所述底座倾斜设置，使所述扫描振镜也倾斜设置，所述扫描振镜能够使所述激光偏转45°。
3.根据权利要求1或2所述的光纤激光清洗系统用手持式激光输出装置，其特征在于：所述扫描振镜为单轴振镜。
4.根据权利要求1所述的光纤激光清洗系统用手持式激光输出装置，其特征在于：还包括场镜保护罩，所述场镜保护罩的截面呈等腰梯形，所述场镜保护罩的较长边与所述外壳连接，并将所述场镜包围起来，所述场镜保护罩的较短边的长度为10～30mm。
5.根据权利要求4所述的光纤激光清洗系统用手持式激光输出装置，其特征在于：所述场镜保护罩、所述外壳和所述隔离器保护罩由亚克力板制成。
6.根据权利要求4所述的光纤激光清洗系统用手持式激光输出装置，其特征在于：所述场镜保护罩与所述外壳通过螺栓连接，与螺栓对应的所述场镜保护罩和所述外壳上均开设有螺纹孔；所述场镜与所述外壳通过螺纹连接，所述外壳上开设有螺纹孔，所述场镜的外侧面上设有外螺纹；所述手持柄与所述底座通过螺栓连接；所述振镜固定器与所述底座通过螺栓连接；所述隔离器保护罩与所述底座通过螺栓连接。
7.根据权利要求1所述的光纤激光清洗系统用手持式激光输出装置，其特征在于：所述振镜固定器、所述手持柄和所述底座的材质为铝、铝合金或钛合金。
8.根据权利要求1所述的光纤激光清洗系统用手持式激光输出装置，其特征在于：所述隔离器保护罩内部设有用于容纳所述激光隔离器和所述光纤的空腔，所述激光隔离器的激光出射端穿过所述空腔插入底座上的入射孔中，并由隔离器固定器卡接牢固。
9.根据权利要求1所述的光纤激光清洗系统用手持式激光输出装置，其特征在于：所述振镜固定器与所述扫描振镜的连接面上设有与所述扫描振镜相匹配的凹槽，所述扫描振镜通过卡扣固定在所述凹槽中。
10.根据权利要求1所述的光纤激光清洗系统用手持式激光输出装置，其特征在于：所述底座上设有若干个走线槽。
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