CN110976440A - 一种激光清洗装置及清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种激光清洗装置。包括上镜筒臂、下镜筒臂、固定镜腔、摆动镜腔、末端镜腔、固定镜、摆动镜、积分镜、转轴和激光器；上镜筒臂一端与激光器连接，上镜筒臂另一端与固定镜腔连接；下镜筒臂一端与摆动镜腔连接，下镜筒臂另一端与末端镜腔连接；固定镜腔与摆动镜腔通过转轴连接，转轴同时垂直于上镜筒臂和下镜筒臂；固定镜安装在固定镜腔内，摆动镜安装在摆动镜腔内，积分镜安装在末端镜腔内。本发明还提供了一种清洗方法，通过调节下镜筒臂，实现待清洗内部结构的清洗。本发明可以自动调节清洗光斑的角度，实现内部空间结构的上、下及侧面的全部清洗，使内部结构无死角清洗，扩大了清洗范围，提高了清洗效率。

Description

一种激光清洗装置及清洗方法

技术领域

本发明涉及激光应用中的激光清洗技术领域，具体涉及一种激光清洗装置及清洗方法。

背景技术

激光清洗基本原理为物体表面污染物吸收激光能量后气化挥发、瞬间受热膨胀而克服机体表面对污染物粒子的吸附力，使其脱离物体表面。目前对较复杂内部结构主要以人工手持式激光清洗为主。手持式激光清洗不能够保证聚焦光斑焦点处始终位于待清洗物表面，表面复杂结构更是增加了手持清洗技术的难度，因此手持式激光清洗后表面质量通常不均匀，而手持式激光清洗更是增加了人工劳动强度及光照的辐射危害。

综上所述，急需一种激光清洗装置及清洗方法以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种激光清洗装置及清洗方法，以解决内部结构的清洗问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种激光清洗装置，包括上镜筒臂、下镜筒臂、固定镜腔、摆动镜腔、末端镜腔、固定镜、摆动镜、积分镜、转轴和激光器；上镜筒臂一端与激光器连接，上镜筒臂另一端与固定镜腔连接；下镜筒臂一端与摆动镜腔连接，下镜筒臂另一端与末端镜腔连接；固定镜腔与摆动镜腔通过转轴连接，转轴同时垂直于上镜筒臂和下镜筒臂，下镜筒臂能绕转轴转动；固定镜安装在固定镜腔内，摆动镜安装在摆动镜腔内，积分镜安装在末端镜腔内；激光经固定镜和摆动镜两次反射到积分镜上，积分镜使激光聚焦成线形光束。

优选地，所述固定镜腔和摆动镜腔表面设有多个角度固定孔，所述角度固定孔为螺钉孔，通过拧入螺钉，固定摆动镜腔和固定镜腔的相对角度位置。

优选地，所述固定镜和摆动镜均为45°镜。

优选地，所述激光器发出的激光光束与上镜筒臂平行。

优选地，所述线形光束垂直于下镜筒臂射出。

本发明还提供了一种激光清洗方法，采用了上述的清洗装置，包括以下步骤：

步骤一：将清洗装置的下镜筒臂置于待清洗结构的内部，根据待清洗面的位置，转动下镜筒臂，使末端镜腔的出射扣方向对准待清洗面；

步骤二：打开激光器，激光器发出的平行光束经固定镜和摆动镜反射到积分镜上，积分镜使激光聚焦成线形光束，实现对待清洗面的清洗；

步骤三：转动并水平移动上镜筒臂，完整整个待清洗面的清洗；

步骤四：关闭激光器，转动下镜筒臂，调整到下一个角度的待清洗面，然后重复步骤二和步骤三；

步骤五：重复步骤四，完成整个待清洗结构内部空间的清洗。

应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：

(1)本发明中，摆动镜腔和固定镜腔之间采用转轴连接，以实现二者的相对位置旋转摆动，可以自动调节清洗光斑的角度，实现内部空间结构的上、下及侧面的全部清洗，使内部结构无死角清洗，扩大了清洗范围，提高了清洗效率。

(2)本发明中，固定镜和摆动镜均采用45°镜，激光光束经固定镜和摆动镜两次反射，无论下镜筒臂摆动到哪个角度，光束始终沿下镜筒臂平行传输到末端镜腔的积分镜上。

(3)本发明中，固定镜腔和摆动镜腔表面设有多个角度固定孔，通过在角度固定孔中拧入螺钉，固定摆动镜腔和固定镜腔的相对角度位置，可以防止工作状态时下镜筒臂摆动，提高了清洗质量。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为清洗对象—待清洗内部空间结构示意图；

图2为激光清洗装置结构示意图；

图3为激光清洗装置光路示意图；

图4为采用激光清洗装置清洗内部空间结构内侧面工作状态示意图；

图5为采用激光清洗装置清洗内部空间结构内上表面工作状态示意图；

图6为采用激光清洗装置清洗内部空间结构内下表面工作状态示意图；

其中，1、角度固定孔，11、上镜筒臂，12、下镜筒臂，2、转轴，21、固定镜腔，22、摆动镜腔，23、末端镜腔，32、固定镜，31、摆动镜，41、积分镜，51、线型光束，52、平行光束，61、内侧面，62、内上表面，63、内下表面。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1：

参见图1～图6，一种激光清洗装置，包括上镜筒臂11、下镜筒臂12、固定镜腔21、摆动镜腔22、末端镜腔23、固定镜32、摆动镜31、积分镜41、转轴2和激光器；上镜筒臂11一端与激光器连接，上镜筒臂11另一端与固定镜腔21连接，所述激光器发出的激光光束与上镜筒臂平行；下镜筒臂12一端与摆动镜腔22连接，下镜筒臂12另一端与末端镜腔23连接；固定镜腔21与摆动镜腔22通过转轴2连接，转轴2同时垂直于上镜筒臂11和下镜筒臂12，下镜筒臂12能绕转轴2转动；固定镜32安装在固定镜腔21内，摆动镜31安装在摆动镜腔22内，积分镜41安装在末端镜腔23内；激光经固定镜32和摆动镜31两次反射到积分镜41上，积分镜41使激光聚焦成线形光束，垂直于下镜筒臂12射出。

固定镜腔21和摆动镜腔22表面设有多个角度固定孔1，所述角度固定孔1为螺钉孔，通过拧入螺钉，固定摆动镜腔22和固定镜腔21的相对角度位置。摆动镜腔22和固定镜腔21的相对角度通常包括±45°及±90°

所述固定镜32和摆动镜31均为45°镜。

一种激光清洗方法，采用了上述的清洗装置，包括以下步骤：

步骤一：将清洗装置的下镜筒臂置于待清洗结构的内部，根据待清洗面的位置，转动下镜筒臂，使末端镜腔的出射扣方向对准待清洗面；

步骤二：打开激光器，激光器发出的平行光束经固定镜和摆动镜反射到积分镜上，积分镜使激光聚焦成线形光束，实现对待清洗面的清洗；

步骤三：转动并水平移动上镜筒臂，完整整个待清洗面的清洗；

步骤四：关闭激光器，转动下镜筒臂，调整到下一个角度的待清洗面，然后重复步骤二和步骤三；

步骤五：重复步骤四，完成整个待清洗结构内部空间的清洗。

上述一种激光清洗装置工作原理及工作过程如下：

如图3所示，激光器发出一束激光通过光束整形后进入本装置通常为一平行光束52。平行光束52通过上镜筒臂11照射到固定镜32表面，固定镜32将平行光束52反射到摆动镜31表面，摆动镜31再将平行光束52通过下镜筒臂12照射到积分镜41表面，最终积分镜41将平行光束52反射并整形成一聚焦线型光束51，线型光束51用于清洗内部空间结构内上表面62、内下表面63及内侧面61。

如图4所示，为采用本装置清洗内部空间结构内侧边61工作示意图。调节摆动镜腔22与固定镜腔21之间转动位置，使上镜筒臂11与下镜筒臂12平行，清洗用线型光束51照射到内部空间结构内侧边61，上镜筒臂11转动并上下运动，完成内部空间结构内侧边61清洗。

如图5所示，为采用本装置清洗内部空间结构内上面62工作示意图。调节摆动镜腔22与固定镜腔21之间转动位置，使上镜筒臂11与下镜筒臂12垂直，清洗用线型光束51照射到内部空间结构内上面62，上镜筒臂11转动并水平运动，完成内部空间结构内上面62清洗。

如图6所示，为采用本装置清洗内部空间结构内下面63工作示意图。调节摆动镜腔22与固定镜腔21之间转动位置，使上镜筒臂11与下镜筒臂12垂直，清洗用线型光束51照射到内部空间结构内下面63，上镜筒臂11转动并水平运动，完成内部空间结构内下面63清洗。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种激光清洗装置，其特征在于，包括上镜筒臂、下镜筒臂、固定镜腔、摆动镜腔、末端镜腔、固定镜、摆动镜、积分镜、转轴和激光器；上镜筒臂一端与激光器连接，上镜筒臂另一端与固定镜腔连接；下镜筒臂一端与摆动镜腔连接，下镜筒臂另一端与末端镜腔连接；固定镜腔与摆动镜腔通过转轴连接，转轴同时垂直于上镜筒臂和下镜筒臂，下镜筒臂能绕转轴转动；固定镜安装在固定镜腔内，摆动镜安装在摆动镜腔内，积分镜安装在末端镜腔内；激光经固定镜和摆动镜反射到积分镜上，积分镜使激光聚焦成线形光束。

2.根据权利要求1所述的一种激光清洗装置，其特征在于，所述固定镜腔和摆动镜腔表面设有多个角度固定孔，所述角度固定孔为螺钉孔，通过在角度固定孔内拧入螺钉，固定摆动镜腔和固定镜腔的相对角度位置。

3.根据权利要求2所述的一种激光清洗装置，其特征在于，所述固定镜和摆动镜均为45°镜。

4.根据权利要求3所述的一种激光清洗装置，其特征在于，所述激光器发出的激光光束与上镜筒臂平行。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的一种激光清洗装置，其特征在于，所述线形光束垂直于下镜筒臂射出。

6.一种激光清洗方法，其特征在于，采用了如权利要求1～5任意一项所述的清洗装置，包括以下步骤：

步骤一：将清洗装置的下镜筒臂置于待清洗结构的内部，根据待清洗面的位置，转动下镜筒臂，使末端镜腔的出射扣方向对准待清洗面；

步骤二：打开激光器，激光器发出的平行光束经固定镜和摆动镜反射到积分镜上，积分镜使激光聚焦成线形光束，实现对待清洗面的清洗；

步骤三：转动并水平移动上镜筒臂，完整整个待清洗面的清洗；

步骤四：关闭激光器，转动下镜筒臂，调整到下一个角度的待清洗面，然后重复步骤二和步骤三；

步骤五：重复步骤四，完成整个待清洗结构内部空间的清洗。

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