CN111906094A - 一种激光清洗剂除锈环形接头装置 - Google Patents

Abstract

一种激光清洗剂除锈环形接头装置，包括外层镜、内层镜、第一柱形激光输入管和第一始段全反射镜，外层镜由若干全反射镜呈环形排列分布形成，内层镜由若干半反射镜呈环形排列分布形成，内层镜设置于外层镜围合区域中，外层镜与内层镜围合形成环形反射区域，外层镜沿环向设有一开口，第一柱形激光输入管与反射区域于该开口处连通，第一柱形激光输入管被配置为输送线束激光，第一始段全反射镜设置于环形反射区域中，第一始段全反射镜的反射面倾斜设置于该开口处且沿环形反射区域的中心线方向设置。其能够将输入的线束激光转化为圈状激光，适用于柱体及不规则工件的表面净化处理，实施方便，节省能源，提高清洁效率，快速处理，减少能量消耗。

Description

一种激光清洗剂除锈环形接头装置

技术领域

本发明涉及激光清洗技术领域，具体而言，涉及一种激光清洗剂除锈环形接头装置。

背景技术

传统清洗工业有各种各样的清洗方式，多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。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。

激光清洗是一项很有前景的表面清洁技术，与传统的清洗方法相比，具备清洗效果好、控制精度高、应用范围广、运行成本低、不污染环境等优点。该技术主要通过低功率、高能量密度的脉冲激光束作用于工件表面，使表面的污物、氧化物或涂层产生瞬间蒸发气化或热膨胀而脱离，从而实现表面清洗净化的效果。目前激光清洗机输出的激光为线束光，需要移动线束光来达到对工件整体表面进行清洁，这对于具有规整的工件易于处理，对电网上的圆柱形塔具及不规则工件较难处理。

发明内容

本发明的目的包括提供一种激光清洗剂除锈环形接头装置，其能够将输入的线束激光转化为圈状激光，适用于柱体及不规则工件的表面净化处理，实施方便，节省能源，提高清洁效率，快速处理，减少能量消耗。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：

一种激光清洗剂除锈环形接头装置，包括外层镜、内层镜、第一柱形激光输入管和第一始段全反射镜，外层镜由若干全反射镜呈环形排列分布形成，内层镜由若干半反射镜呈环形排列分布形成，内层镜设置于外层镜围合区域中，外层镜与内层镜围合形成环形反射区域，外层镜沿环向设有一开口，第一柱形激光输入管与反射区域于该开口处连通，第一柱形激光输入管被配置为输送线束激光，第一始段全反射镜设置于环形反射区域中，第一始段全反射镜的反射面倾斜设置于该开口处且沿环形反射区域的中心线方向设置。

进一步地，设有激光导向环体，激光导向环体设有环形内腔以形成环形反射区域，沿周向方向激光导向环体于环形内腔的两侧壁中外侧壁安装有外层镜、内侧壁安装有内层镜，激光导向环体的内侧由透光材料制成。

进一步地，激光导向环体包括第一半环体和第二半环体组成，第一半环体一端与第二半环体一端连接，且第一柱形激光输入管安装于该连接处，第一半环体另一端与第二半环体另一端可拆卸连接。

进一步地，激光输入管与第一半环体一端固定连接，第二半环体一端与激光输入管可拆卸连接。

进一步地，半反射镜呈曲面镜设置以形成光滑的环形内层镜。

进一步地，还设有第二柱形激光输入管，第二柱形激光输入管配置有第二始段全反射镜，第二柱形激光输入管与第一柱形激光输入管并排设置且均与环形反射区域连通，第二始段全反射镜设置于环形反射区域中，第二始段反射镜与第二柱形激光输入管一端对应设置，且第二始段全反射镜与第一始段全反射镜对称设置。

进一步地，相邻两全反射镜相连设置。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

1、通过激光清洗剂除锈环形接头装置将输入的线束激光转化成圈状激光，圈状激光通过半反射镜到达工件表面工作，使输入激光全部完全被利用，提高激光的利用率，优于现存在除锈的线束激光；

2、相较于线束激光，圈状激光处理提高了工作效率，节约劳动资源；

3、输入的线束激光通过半反射镜向外发射，激光形成内环激光圈，相比线束激光能提高安全性；

4、激光清洗剂除锈环形接头装置通过全反射镜和半反射镜完成激光的腔内变向和腔外光源聚集，装置绿色经济；

5、相比现存的激光除锈装置，在同等能量情况下工作，激光清洗剂除锈环形接头装置耗能较少，可节约除锈成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供激光清洗剂除锈环形接头装置的第一结构示意图；

图2为本发明实施例提供激光清洗剂除锈环形接头装置的第二结构示意图；

图3为本发明实施例提供激光清洗剂除锈环形接头装置的第三结构示意图；

图4为本发明实施例提供激光清洗剂除锈环形接头装置的第三结构示意图。

图标：100-激光导向环体，110-外层镜，120-内层镜，130-环形反射区域，140-第一半环体，150-第二半环体，200-第一柱形激光输入管，300-第一始段全反射镜，400-第二柱形激光输入管，500-第二始段全反射镜。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参照图1和图2，一种激光清洗剂除锈环形接头装置，包括外层镜110、内层镜120、第一柱形激光输入管200和第一始段全反射镜300，外层镜110由若干全反射镜呈环形排列分布形成，内层镜120由若干半反射镜呈环形排列分布形成，内层镜120设置于外层镜110围合区域中，外层镜110与内层镜120围合形成环形反射区域130，外层镜110沿环向设有一开口，第一柱形激光输入管200与反射区域于该开口处连通，第一柱形激光输入管200被配置为输送线束激光，第一始段全反射镜300设置于环形反射区域130中，第一始段全反射镜300的反射面倾斜设置于该开口处且沿环形反射区域130的中心线方向设置。

图1与图2均展示的是，沿环形反射区域130的周向方向上激光清洗剂除锈环形接头装置的示意图，可以理解的是，图1中图形的垂直方向与环形反射区域130的中心线方向的朝向一致。

于第一柱形激光输入管200中输送来的线束激光，相当于激光清洗剂除锈环形接头装置中的输入激光，其经过第一始段全反射镜300的反射，反射进入环形反射区域130中，且在外层镜110的全反射镜作用下将其反射至内层镜120的半反射镜处。在半反射镜的作用下，部分激光反射至外层镜110处，部分激光透过内层镜120进入环形反射区域130的中心围合区域中。依次内推，在外层镜110与内层镜120的作用下，对激光进行导向，从而形成环形反射区域130的中心围合区域中的圈状激光，对柱形物体及不规则物体等进行表面清洁。

内层镜120可以选择较为方便透光的半反射镜组成，提高激光在环形反射区域130中一个循环的透光所占比例，降低一个循环后部分激光会返回到柱形激光输入管的不利影响。此时得到的结果是不太均匀的圈状激光。

需要指出的是，上述的内层镜120的半反射镜作用，可以选择的是为透射光线与内层镜120所成夹角为90度，半反射镜呈曲面镜设置以形成光滑的环形内层镜120。若由于入射角度不足以从半反射镜透过，该激光继续反射到下一处的半反射镜处进行是否透射判定，依次类推。

第一始段全反射镜300的反射面相较于第一柱形激光输入管200的管端开口呈倾斜设置，且若图1展示的是激光清洗剂除锈环形接头装置中各部件的长、宽方向，那么第一始段全反射镜300的高度方向(纵向方向)与外层镜110的高度方向(纵向方向)呈一致设置，即第一始段全反射镜300的反射面沿环形反射区域130的中心线方向设置。

可以理解的是，第一始段全反射镜300的一侧连接于内层镜120，另一侧可以连接于第一柱形激光输入管200的管端、也可以与第一柱形激光输入管200的管端间隔设置。

在由若干全反射镜呈环形排列分布形成的外层镜110中，相邻两全反射镜相连设置，使外层镜110处于开口位置的其它部分呈一个完整的环形设置，使射到外层镜110处的激光均能反射到内层镜120处。

进一步地，设有激光导向环体100，激光导向环体100设有环形内腔以形成环形反射区域130，沿周向方向激光导向环体100于环形内腔的两侧壁中外侧壁安装有外层镜110、内侧壁安装有内层镜120，激光导向环体100的内侧由透光材料制成。通过激光导向环体100提供内层镜120与外层镜110的安装平台，且通过激光导向环体100方便与第一柱形激光输入管200的连接安装，通过激光导向环体100提高整体装置的稳定性。

可以理解的是，该激光导向环体100的内圈层可以缕空设置、或者不设置，通过内层镜120自身物理性质来形成整体装置。同样地，激光导向环体100的外圈层也可以采用缕空设置。

进一步地，请参照图1至图3，激光导向环体100包括第一半环体140和第二半环体150组成，第一半环体140一端与第二半环体150一端连接，且第一柱形激光输入管200安装于该连接处，第一半环体140另一端与第二半环体150另一端可拆卸连接。当采用本实施例的激光清洗剂除锈环形接头装置进行较长的柱形体的表面除锈清洗时，不方便从柱形体的端部套入本实施例的激光清洗剂除锈环形接头装置时，通过采取第一半环体140+第二半环体150的技术方案，在安装到柱形体外周后再将第一半环体140与第二半环体150进行连接，实现激光清洗剂除锈环形接头装置的组装。

第一半环体140与第二半环体150的可拆卸连接，可以通过多种方式实现，例如卡接、卡箍套接等等。

进一步地，激光输入管与第一半环体140一端固定连接，第二半环体150一端与激光输入管可拆卸连接，方便激光输入管、第一半环体140与第二半环体150的拆卸与安装。

实施例2

请参照图4，图4为本发明的本实施例提供一种激光清洗剂除锈环形接头装置。

本实施例提供一种激光清洗剂除锈环形接头装置，其与第一实施例的激光清洗剂除锈环形接头装置大致相同，二者的区别在于本实施例的第二柱形激光输入管400与第二始段全反射镜500。

请参照图4,激光清洗剂除锈环形接头装置还设有第二柱形激光输入管400，第二柱形激光输入管400配置有第二始段全反射镜500，第二柱形激光输入管400与第一柱形激光输入管200并排设置且均与环形反射区域130连通，第二始段全反射镜500设置于环形反射区域130中，第二始段反射镜与第二柱形激光输入管400一端对应设置，且第二始段全反射镜500与第一始段全反射镜300对称设置。

实施例1中的技术方案，如图1中所示，从开口处沿逆时针方向，从内层镜120透射的光线会逐渐减弱。为了保证最低光线强度，需要增强第一柱形激光输入管200的线束激光强度，从而提高了光源要求，且圈状激光中部分区域光强会超出所需要的程度，造成一定的能源浪费。

如采用本实施例的技术方案，通过第二柱形激光输入管400与第二始段全反射镜500，配合第一柱形激光输入管200与第一始段全反射镜300，以强补弱，以弱加强，使得圈状激光沿环形具有几乎均匀的光强大小，从而降低对线束激光强度大小的限定，增加了光能利用率。

以上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 (7)

1.一种激光清洗剂除锈环形接头装置，其特征在于，包括：

若干全反射镜呈环形排列分布形成的外层镜，以及若干半反射镜呈环形排列分布形成的内层镜，所述内层镜设置于所述外层镜围合区域中，所述外层镜与所述内层镜围合形成环形反射区域；

第一柱形激光输入管，所述外层镜沿环向设有一开口，所述第一柱形激光输入管与所述反射区域于该开口处连通，所述第一柱形激光输入管被配置为输送线束激光；

第一始段全反射镜，所述第一始段全反射镜设置于所述环形反射区域中，所述第一始段全反射镜的反射面倾斜设置于该开口处且沿所述环形反射区域的中心线方向设置。

2.根据权利要求1所述的激光清洗剂除锈环形接头装置，其特征在于：设有激光导向环体，所述激光导向环体设有环形内腔以形成所述环形反射区域，沿周向方向所述激光导向环体于环形内腔的两侧壁中外侧壁安装有所述外层镜、内侧壁安装有所述内层镜，所述激光导向环体的内侧由透光材料制成。

3.根据权利要求2所述的激光清洗剂除锈环形接头装置，其特征在于：所述激光导向环体包括第一半环体和第二半环体组成，所述第一半环体一端与所述第二半环体一端连接，且所述第一柱形激光输入管安装于该连接处，所述第一半环体另一端与所述第二半环体另一端可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的激光清洗剂除锈环形接头装置，其特征在于：所述激光输入管与所述第一半环体一端固定连接，所述第二半环体一端与所述激光输入管可拆卸连接。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的激光清洗剂除锈环形接头装置，其特征在于：所述半反射镜呈曲面镜设置以形成光滑的环形所述内层镜。

6.根据权利要求1所述的激光清洗剂除锈环形接头装置，其特征在于：还设有第二柱形激光输入管，所述第二柱形激光输入管配置有第二始段全反射镜，所述第二柱形激光输入管与所述第一柱形激光输入管并排设置且均与所述环形反射区域连通，所述第二始段全反射镜设置于所述环形反射区域中，所述第二始段反射镜与所述第二柱形激光输入管一端对应设置，且所述第二始段全反射镜与所述第一始段全反射镜对称设置。

7.根据权利要求1所述的激光清洗剂除锈环形接头装置，其特征在于：相邻两所述全反射镜相连设置。

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