CN109570148A - 直连空压机的激光清洗一体机 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种直连空压机的激光清洗一体机，所述激光清洗一体机与所述空压机相连，所述激光清洗一体机包括：气体干燥过滤系统，内置于所述激光清洗一体机机柜，将空压机输出的气体进行干燥、过滤后分为两路气体；第一路气体进入准连续激光器，用于谐振腔内的除湿干燥；第二路气体进入清洗头，用于保护清洗头前端的保护镜，吹除清洗目标物产生的粉尘，避免灰尘污染保护镜。本公开内置的气体干燥过滤系统，能够直接过滤空压机吹出气体中的粉尘、油污等杂质，使空压机能够直连激光清洗一体机，将输出的空气分为两路，一路用于谐振腔内的除湿干燥，另一路用于保护清洗头，两路气体的作用相互配合，利于激光清洗一体机的长期稳定运转。

Description

直连空压机的激光清洗一体机

技术领域

本公开涉及激光清洗技术领域，尤其涉及一种直连空压机的激光清洗一体机。

背景技术

激光清洗是一种高效、绿色清洗技术，相对于化学清洗，其不需任何化学药剂和清洗液；相对于机械清洗，其无研磨、无应力、无耗材，对基材损伤极小，如在文物字画清洗领域的应用；激光可利用光纤传输引导，清洗不易达到的部位，适用范围广，如在核管道清洗领域的应用。适用对象也比较广泛，除锈、除漆、除泥污、晶片表面处理；清洁度高，一般可清除纳米级以下污染微粒，该技术在国际上已应用于各领域，如模具清洗，战机涂层清洗等等。

激光光源是激光清洗的核心部件，在获得脉冲激光的方式上，鉴于系统的稳定便捷的应用性，大都采用激光调Q输出，调Q方式也大都采用主动调Q技术。目前，国外典型的专业激光清洗公司主要有：德国的Clean laser公司和法国的Quantel laser公司，其研制的手持式及固定式多款激光清洗装备，在工业清洗相关领域得到了广泛应用，其清洗效果、速度、灵活性均优于传统清洁方法。但国外装备高昂的售价限制了其在我国相关行业中的大范围推广。

我国激光清洗技术的研究和设备的开发起步晚，与国外相比还存在明显的差距。所以国内成熟的激光清洗设备并不多，大部分还处于实验室研究阶段。相比于光纤激光器，基于抗损伤性更好、性价比更高的纳米级全固态激光器更适于产生高峰值的功率输出，是激光清洗用的优选光源。

由于激光清洗需要几百至千瓦级的大功率激光器，一般需配备单独的水冷系统，甚至需要单独的氮气瓶用于除潮湿，整个激光清洗系统部件较多，不便搬运移动，限制了其在一些需要移动清洗的场合的应用。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种直连空压机的激光清洗一体机，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种直连空压机的激光清洗一体机，所述激光清洗一体机与所述空压机相连，所述激光清洗一体机包括：

气体干燥过滤系统，内置于所述激光清洗一体机机柜，将空压机输出的气体进行干燥、过滤后分为两路气体；

准连续激光器，经过气体干燥过滤系统干燥过滤后的第一路气体进入准连续激光器，用于谐振腔内的除湿干燥；

清洗头，经过气体干燥过滤系统干燥过滤后的第二路气体进入清洗头，用于保护清洗头前端的保护镜，吹除清洗目标物产生的粉尘，避免灰尘污染保护镜。

在本公开的一些实施例中，所述气体干燥过滤系统包括：

内置式冷干机，对所述空压机输出的气体进行干燥；

多级过滤器，对所述空压机输出的气体进行多级过滤。

在本公开的一些实施例中，所述多级过滤器为三级精密过滤器，包括：

除尘过滤部，所述空压机输出的气体进入除尘过滤部进行除尘，再进入所述内置式冷干机进行干燥；

除水过滤部，干燥后的气体进入除水过滤部进行除水；

除油过滤部，除水后的气体进入除油过滤部进行除油。

在本公开的一些实施例中，还包括：

内置式水冷机，置于所述激光清洗一体机内，控制温度为15～30℃；用于为所述准连续激光器提供恒温冷却的散热环境。

在本公开的一些实施例中，还包括：

电控系统，监测所述准连续激光器谐振腔和所述激光清洗一体机机柜的温湿度以及所述准连续激光器的水流量，控制所述空压机和所述气体干燥过滤系统的开关，进行直连空压机的激光清洗一体机的报警诊断。

在本公开的一些实施例中，所述准连续激光器选用连续抽运的全固态调Q激光器，调Q重复频率为10k～50kHz，脉宽50～200ns，可输出10～1000W功率的1.06μm脉冲激光，最高峰值功率2MW。

在本公开的一些实施例中，所述内置冷干机，置于所述激光清洗一体机内，将压缩空气温度降到2～10℃，通过降温的方式将空气中的水分液化过滤，得到干燥的气体。

在本公开的一些实施例中，所述激光清洗一体机机柜底部装设有轮子。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本公开直连空压机的激光清洗一体机至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：

(1)内置的气体干燥过滤系统，能够直接过滤空压机吹出气体中的粉尘、油污等杂质，使空压机能够直连激光清洗一体机。

(2)将经过干燥过滤的空气分为两路，一路用于谐振腔内的除湿干燥，另一路进入清洗头，用于保护清洗头前端保护镜，吹除清洗目标物产生的粉尘，两路气体的作用相互配合，有利于激光清洗一体机的长期稳定运转。

(3)采用内置式水冷机，利于为准连续激光器提供恒温冷却的散热环境。

(4)采用电控系统，利于对激光清洗一体机进行整体监测、调控以及报警诊断等总体控制。

(5)准连续激光器，具有更高的瞬态功率，可使被照射目标物瞬间气化或产生振动从而脱离基体，达到激光清洗去除的目的。

(6)激光清洗一体机机柜底部装设的轮子，可方便移动，适于需要移动清洗的场合，比如汽车轮胎模具的清洗应用等。

附图说明

图1为本公开实施例直连空压机的激光清洗一体机的结构示意图。

图2为图1中内置式水冷机和多级过滤器的结构示意图。

【附图中本公开实施例主要元件符号说明】

1-准连续激光器；

2-内置式水冷机；

3-内置式冷干机；

4-多级过滤器；

5-电控系统；

6-清洗头。

具体实施方式

本公开提供了一种直连空压机的激光清洗一体机，所述激光清洗一体机与所述空压机相连，所述激光清洗一体机包括：气体干燥过滤系统，内置于所述激光清洗一体机机柜，将空压机输出的气体进行干燥、过滤后分为两路气体；第一路气体进入准连续激光器，用于谐振腔内的除湿干燥；第二路气体进入清洗头，用于保护清洗头前端的保护镜，吹除清洗目标物产生的粉尘，避免灰尘污染保护镜。本公开内置的气体干燥过滤系统，能够直接过滤空压机吹出气体中的粉尘、油污等杂质，使空压机能够直连激光清洗一体机，将输出的空气分为两路，一路用于谐振腔内的除湿干燥，另一路用于保护清洗头，两路气体的作用相互配合，利于激光清洗一体机的长期稳定运转。

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

本公开某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本公开的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本公开满足适用的法律要求。

准连续激光器的谐振腔内光学元件易受环境因素影响，在通光面产生水雾，因此使用前需要去除。一般去除方法是采用压缩氮气瓶等惰性气体，使其进入谐振腔内降低温湿度以达到去除水雾的目的，但由于需经常更换氮气瓶，增加了使用激光器的不便性。相比于常见的需氮气除潮湿的激光器。另外，由于空压机吹出的气体一般具有粉尘、油污等杂质，特别在南方等潮湿地区，其水成分含量极高，一般无法直接用于准连续激光器谐振腔的除湿去雾。

在本公开的第一个示例性实施例中，提供了一种直连空压机的激光清洗一体机，空压机与激光清洗一体机直接相连，有效解决上述问题。图1为本公开实施例直连空压机的激光清洗一体机的结构示意图。如图1所示，激光清洗一体机包括：气体干燥过滤系统，内置于所述激光清洗一体机机柜，将空压机输出的气体进行干燥、过滤后分为两路气体；第一路气体进入准连续激光器1，用于谐振腔内的除湿干燥，保持谐振腔内光学元件的无尘、干燥、恒温环境，避免光学元件污染、结露；第二路气体进入清洗头6，用于保护清洗头6前端的保护镜，吹除清洗目标物产生的粉尘，避免灰尘污染保护镜，利于激光清洗一体机的长期稳定运转。

在一实施方式中，所述气体干燥过滤系统包括：内置式冷干机，对所述空压机输出的气体进行干燥；多级过滤器4，对所述空压机输出的气体进行多级过滤。其中多级过滤器4选用三级精密过滤器。图2为图1中内置式水冷机和多级过滤器的结构示意图。如图2所示，三级精密过滤器包括：除尘过滤部、除水过滤部和除油过滤部；所述空压机输出的气体进入除尘过滤部进行除尘，再进入所述内置式冷干机3进行干燥，进而再分别进入除水过滤部和除油过滤部进行除水、除油后输出。

进一步地，在一些实施方式中还包括：

内置式水冷机2，置于所述激光清洗一体机内，控制温度为15～30℃；用于为所述准连续激光器1提供恒温冷却的散热环境。以及

电控系统5，监测所述准连续激光器1谐振腔和所述激光清洗一体机机柜的温湿度以及所述准连续激光器1的水流量，控制所述空压机和所述气体干燥过滤系统的开关，进行直连空压机的激光清洗一体机的报警诊断。

轮子，装设在激光清洗一体机机柜底部，可方便移动，适于需要移动清洗的场合，比如汽车轮胎模具的清洗应用等。

具体的，对上述各组成部件作用进行具体说明：

准连续激光器1，选用连续抽运的全固态调Q激光器，调Q重复频率为10k～50kHz，脉宽50～200ns，可输出10～1000W功率的1.06μm脉冲激光，最高峰值功率2MW。相比连续波激光器，所述准连续激光器1具有更高的瞬态功率，可使被照射目标物瞬间气化或产生振动从而脱离基体，达到激光清洗去除的目的，而连续波激光器以产生热效应使目标物熔化为主，一般不适用于激光清洗。

内置式水冷机2，置于所述激光清洗一体机内，控制温度为15～30℃；用于为所述准连续激光器1提供恒温冷却的散热环境。具体的，将水箱、循环水泵、压缩机、冷凝器、散热风扇和控制系统等集成到激光清洗一体机内，实现激光清洗一体机与水冷机一体化。

内置冷干机，置于所述激光清洗一体机内，将压缩空气温度降到2～10℃，通过降温的方式将空气中的水分液化过滤，得到干燥的气体。具体的，将制冷压缩机、蒸发器总成、散热铜管、散热风扇和控制系统等集成到激光清洗一体机内，实现激光清洗一体机与水冷机一体化。

至此，已经结合附图对本公开实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。

依据以上描述，本领域技术人员应当对本公开直连空压机的激光清洗一体机有了清楚的认识。

综上所述，本公开内置的气体干燥过滤系统，能够直接过滤空压机吹出气体中的粉尘、油污等杂质，使空压机能够直连激光清洗一体机，将输出的空气分为两路，一路用于谐振腔内的除湿干燥，另一路用于保护清洗头6，两路气体的作用相互配合，利于激光清洗一体机的长期稳定运转。

还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。

除非有所知名为相反之意，本说明书及所附权利要求中的数值参数是近似值，能够根据通过本公开的内容所得的所需特性改变。具体而言，所有使用于说明书及权利要求中表示组成的含量、反应条件等等的数字，应理解为在所有情况中是受到「约」的用语所修饰。一般情况下，其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中±10％的变化、在一些实施例中±5％的变化、在一些实施例中±1％的变化、在一些实施例中±0.5％的变化。

再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。

说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个，在上面对本公开的示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本公开要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。

以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种直连空压机的激光清洗一体机，所述激光清洗一体机与所述空压机相连，所述激光清洗一体机包括：

气体干燥过滤系统，内置于所述激光清洗一体机机柜，将空压机输出的气体进行干燥、过滤后分为两路气体；

准连续激光器，经过气体干燥过滤系统干燥过滤后的第一路气体进入准连续激光器，用于谐振腔内的除湿干燥；

清洗头，经过气体干燥过滤系统干燥过滤后的第二路气体进入清洗头，用于保护清洗头前端的保护镜，吹除清洗目标物产生的粉尘，避免灰尘污染保护镜。

2.根据权利要求1所述的激光清洗一体机，其中，所述气体干燥过滤系统包括：

内置式冷干机，对所述空压机输出的气体进行干燥；

多级过滤器，对所述空压机输出的气体进行多级过滤。

3.根据权利要求2所述的激光清洗一体机，其中，所述多级过滤器为三级精密过滤器，包括：

除尘过滤部，所述空压机输出的气体进入除尘过滤部进行除尘，再进入所述内置式冷干机进行干燥；

除水过滤部，干燥后的气体进入除水过滤部进行除水；

除油过滤部，除水后的气体进入除油过滤部进行除油。

4.根据权利要求1所述的激光清洗一体机，其中，还包括：

内置式水冷机，置于所述激光清洗一体机内，控制温度为15～30℃；用于为所述准连续激光器提供恒温冷却的散热环境。

5.根据权利要求1所述的激光清洗一体机，其中，还包括：

电控系统，监测所述准连续激光器谐振腔和所述激光清洗一体机机柜的温湿度以及所述准连续激光器的水流量，控制所述空压机和所述气体干燥过滤系统的开关，进行直连空压机的激光清洗一体机的报警诊断。

6.根据权利要求1所述的激光清洗一体机，其中，所述准连续激光器选用连续抽运的全固态调Q激光器，调Q重复频率为10k～50kHz，脉宽50～200ns，可输出10～1000W功率的1.06μm脉冲激光，最高峰值功率2MW。

7.根据权利要求2所述的激光清洗一体机，其中，所述内置冷干机，置于所述激光清洗一体机内，将压缩空气温度降到2～10℃，通过降温的方式将空气中的水分液化过滤，得到干燥的气体。

8.根据权利要求1所述的激光清洗一体机，其中，所述激光清洗一体机机柜底部装设有轮子。