CN112246781B - 一种激光清洗机的控温系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光清洗机的控温系统，涉及激光清洗技术领域，其技术方案要点是：包括基座以及激光清洗装置，所述基座上设置有待清洗台，所述基座上设有温度监测装置，所述待清洗台上设置有折叠冷却套，所述折叠冷却套上设有调节件，所述折叠冷却套内设有冷却水腔，且所述冷却水腔上设置有进水口与出水口，所述进水口连接有用于提供冷却水的冷却系统，所述出水口连接有循环管，所述循环管连接于冷却系统上，所述温度监测装置连接有控制器，所述激光清洗装置与冷却系统均连接并受控于控制器上。本发明能够无需降低激光功率即可降低待清洗产品的表面温度，保证清洗效果，并且能够快速散热保护基体，具有提高其清洗效果与良率的优点。

Description

一种激光清洗机的控温系统
技术领域
本发明涉及激光清洗技术领域，更具体地说，它涉及一种激光清洗机的控温系统。
背景技术
激光清洗是一种高效、绿色的清洗技术，相对于化学清洗及机械清洗有一定的优势，其具有不需要任何化学试剂、无研磨、无应力、无耗材、对基材损伤小、清洁度高等优点。在激光清洗领域中，在激光清洗区域温度过高时，会损坏基底，降低清洗的效率与良率，因此现有技术中通常采用温度监测，来进行激光清洗过程中的温度监控。
如授权公告号为CN210816551U，公告日为2020.06.23的中国专利公开了一种基于温度监测的激光清洗装置，包括支撑基座及底板，升降装置、激光主梁装置、X轴步进平台、抽尘装置、温度监测装置、待清洗台；升降装置安装在支撑基座及底板的上方，激光主梁装置安装在升降装置上，X轴步进平台安装在支撑基座及底板的上方，抽尘装置安装在X轴步进平台长边的一端，待清洗台安装固定在X轴步进平台的正上方，温度监测装置安装在支撑基座及底板的上方，位于升降装置和X轴步进平台中间；升降装置能够支持激光主梁装置在竖直方向做上下平移运动，X轴步进平台能够带动待清洗台沿着X轴做左右平移运动。
通过X轴步进平台移动待清洗产品，保证产品整个区域进行激光清洗，清洗过程中，由红外温度监测相机实时监测温度变化，当温度超过预设的阈值时，整机控制系统会实时调整激光参数，降低激光清洗时产品表面的温度。但是仅通过调整激光参数来控制温度，只能调整激光功率，从而在降低功率的情况下降低激光清洗时产品表面的温度，导致清洗效果变差，而对于产品表面温度的降低十分有限，清洗过程产生的高温无法快速散热，可能损坏基地，影响清洗的良率。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种激光清洗机的控温系统，能够无需降低激光功率即可降低待清洗产品的表面温度，保证清洗效果，并且能够快速散热保护基体，具有提高其清洗效果与良率的优点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种激光清洗机的控温系统，包括基座以及设于基座上的激光清洗装置，所述基座上设置有与激光清洗装置对位的待清洗台，所述待清洗台的一侧设有抽尘装置，所述基座上设有温度监测装置，所述待清洗台上设置有折叠冷却套，所述折叠冷却套上设有用于折叠或展开折叠冷却套的调节件，且所述折叠冷却套展开后套设于待清洗工件外侧，所述折叠冷却套内设有冷却水腔，且所述冷却水腔上设置有进水口与出水口，所述进水口连接有用于提供冷却水的冷却系统，所述出水口连接有循环管，所述循环管连接于冷却系统上，所述温度监测装置连接有控制器，所述激光清洗装置与冷却系统均连接并受控于控制器上。
进一步设置：所述折叠冷却套包括分别在待清洗台上沿X轴与Y轴滑动的四个滑动座以及设于滑动座上的折叠片，两所述滑动座滑动于X轴上，两个所述滑动座滑动于Y轴上，且所述滑动座上设置有用于将其固定于待清洗台上的固定件，所述折叠片设置为沿Z轴展开或折叠的波纹折叠片。
进一步设置：所述滑动座靠近X轴与Y轴原点的表面上设置有用于夹紧待清洗工件的夹持片，所述夹持片设置为具有弹性形变力的缓冲垫。
进一步设置：所述调节件包括固设于滑动座上的螺纹套筒以及与螺纹套筒螺纹连接的升降螺杆，所述折叠片顶部设有固定沿，所述升降螺杆远离螺纹套筒的一端固定穿设过固定沿并形成操作端。
进一步设置：所述冷却水腔内设有冷水管，所述冷水管的两端分别连接于进水口与出水口上，且所述冷水管在冷却水腔内呈蛇形分布设置。
进一步设置：所述冷水管包括位于冷却水腔靠近待清洗台的螺旋管以及穿设过螺旋管轴心的蛇形管，所述蛇形管呈蛇形分布于冷却水腔内，且所述蛇形管的进水端与进水口连接，出水端与螺旋管的进水端连接，所述螺旋管的出水端与出水口连接。
进一步设置：所述温度监测装置包括设于支撑基座上的安装支座、设于安装支座上的万向座以及设于万向座上的红外相机，所述红外相机上安装有无热化镜头，所述万向座通过万向轮转动设于安装支座上，且所述安装支座上设有用于将万向座定位于安装支座上的紧固件。
进一步设置：所述无热化镜头包括安装于红外相机上的壳体以及设于壳体上的镜头本体，所述壳体上设置有用于清理镜头本体上的杂质的除杂装置。
进一步设置：所述除杂装置包括环绕于壳体靠近镜头本体一端周侧的气管筒以及与气管筒连接的鼓风机，所述气管筒上开设有多个吹气口，且多个所述吹气口沿无热化镜头周侧呈圆周状均匀分布，所述吹气口上安装有吹气喷嘴，所述吹气喷嘴的出气朝向与无热化镜头的拍摄方向一致。
进一步设置：所述壳体靠近镜头本体一端内壁的两侧分别设有吹尘口与吸尘口，所述吹尘口通过分气管与气管筒连接，所述吸尘口通过吸尘管与抽尘装置连接。
通过采用上述技术方案，本发明相对现有技术相比，具有以下优点：
1、通过控制调节件展开折叠冷却套，使其适应于待清洗工件的高度，并套设在待清洗工件周侧，从而在温度监测装置监测温度过高时，由控制器控制冷却系统打开，从而向冷却水腔内通入冷却水，利用折叠冷却套对清洗工件进行冷却，能够无需降低激光功率即可降低待清洗产品的表面温度，保证清洗效果，并且能够快速散热保护基体，具有提高其清洗效果与良率的优点；
2、通过采用滑动座与折叠片来组成折叠冷却套，能够根据待清洗工件大小调整滑动座在待清洗台上的位置，从而适用于不同大小的待清洗工件，并保证能够贴附于待清洗工件周侧，提高适用性以及冷却效果；
3、通过采用蛇形管与螺旋管配合组成冷水管，能够提高冷却腔内冷却水的流动效果，并保证对待清洗工件顶部的冷却效果，利用螺旋管与蛇形管相互配合，保证冷却水循环于冷却腔内时的冷却作用，提高对清洗工件的冷却效果；
4、通过除杂装置的设置，能够避免清洗时的杂质附着于镜头本体上，保证温度监测装置实时监测温度的准确性；
5、通过吹尘口与吸尘口的配合，能够通过镜头本体侧部对镜头本体的表面进行清洁，避免杂质附着于镜头本体的表面上，提高温度监测的准确性，以便于控制器进行控温使用。
附图说明
图1为激光清洗机的控温系统的结构示意图；
图2为温度监测装置的部分结构示意图；
图3为折叠片部分结构的剖视示意图；
图4为待清洗台的俯视示意图。
图中：1、基座；2、激光清洗装置；3、待清洗台；4、抽尘装置；5、温度监测装置；51、安装支座；52、万向座；53、红外相机；54、无热化镜头；541、壳体；5411、吹尘口；5412、吸尘口；542、镜头本体；55、紧固件；56、除杂装置；561、气管筒；562、鼓风机；563、吹气喷嘴；6、折叠冷却套；64、滑动座；641、夹持片；65、折叠片；651、固定沿；66、固定件；7、调节件；71、螺纹套筒；72、升降螺杆；8、冷却系统；9、循环管；10、控制器；11、冷水管；111、螺旋管；112、蛇形管；12、分气管；13、吸尘管。
具体实施方式
参照图1至图4对激光清洗机的控温系统做进一步说明。
一种激光清洗机的控温系统，如图1所示，包括基座1以及设于基座1上的激光清洗装置2，在基座1上设置有与激光清洗装置2对位的待清洗台3，且基座1上设有用于驱动待清洗台3沿X轴做平移移动的X轴步进平台以及用于带动激光清洗装置2沿Y轴做升降移动的升降装置，从而将待清洗工件放置于待清洗台3上后，能够对待清洗工件进行全方位清洗，并能够根据清洗需求调整激光清洗装置2与待清洗工件之间的间距，提高清洗效果。
如图1所示，在待清洗台3的一侧设有抽尘装置4，且抽尘装置4位于激光清洗装置2下方，以能够对激光清洗过程中的杂质进行有效收集处理，避免杂质影响后续的清洗。其中，抽尘装置4包括吸尘器以及与吸尘器连接的吸尘管13，吸尘管13远离吸尘器的一端连接有喇叭状的吸尘套口，以便于对激光清洗时产生的杂质进行吸收集中清理。
如图1所示，在基座1上设有用于监测待清洗台3处的温度的温度监测装置5，温度监测装置5包括设于支撑基座1上的安装支座51、设于安装支座51上的万向座52以及设于万向座52上的红外相机53，红外相机53上安装有无热化镜头54，万向座52通过万向轮转动设于安装支座51上，且安装支座51上设有用于将万向座52定位于安装支座51上的紧固件55。通过红外相机53上的无热化镜头54来对待清洗台3上的待清洗工件进行实时监测其表面温度，并反馈中整机控制系统中实时调整激光参数，降低激光清洗时产品表面的温度。其中，万向座52通过万向轮转动设于安装支座51上，以便于根据使用需求随意调节红外相机53角度，保证红外相机53的监测范围大于激光的扫描范围；紧固件55设置为紧固螺栓，紧固螺栓螺纹穿设过安装支座51并抵触于万向座52上，通过锁紧或松动紧固螺栓即可控制万向座52的固定与转动，十分便捷。
如图1和图2所示，无热化镜头54包括安装于红外相机53上的壳体541以及设于壳体541上的镜头本体542，壳体541与红外相机53通过卡扣连接，方便无热化镜头54在红外相机53上的拆装。在壳体541上设置有用于清理镜头本体542上的杂质的除杂装置56，以避免激光清洗时产生的杂质影响镜头本体542拍摄监测效果，保证温度实时监测的准确性。
如图1和图2所示，具体的，除杂装置56包括环绕于壳体541靠近镜头本体542一端周侧的气管筒561以及与气管筒561连接的鼓风机562，气管筒上561开设有多个吹气口，且多个吹气口沿无热化镜头54周侧呈圆周状均匀分布，吹气口上安装有吹气喷嘴563，吹气喷嘴563的出气朝向与无热化镜头54的拍摄方向一致。通过吹气喷嘴563吹气，能够将杂质从镜头本体542周围吹散，避免杂质附着于镜头本体542上，保证镜头本体542的拍摄监测效果。进一步的，在壳体541靠近镜头本体542一端内壁的两侧分别设有吹尘口5411与吸尘口5412，吹尘口5411通过分气管12与气管筒连接，吸尘口5412通过吸尘管13与抽尘装置4连接，通过吹尘口5411对着镜头本体542吹气，能够将镜头本体542前的杂质吹入吸尘口5412内，配合于吸尘口5412的吸尘效果，进一步对镜头本体542钱的杂质进行清理，提高镜腿本体的拍摄监测效果。
如图1和图3所示，在待清洗台3上设置有折叠冷却套6，折叠冷却套6上设有用于折叠或展开折叠冷却套6的调节件7，且折叠冷却套6展开后套设于待清洗工件外侧，能够进一步给待清洗工件进行降温使用，避免激光清洗时温度过高。其中，在折叠冷却套6内设有冷却水腔，且冷却水腔上设置有进水口与出水口，进水口连接有用于提供冷却水的冷却系统8，出水口连接有循环管9，循环管9连接于冷却系统8上，以便于形成循环水冷系统，方便进行冷却降温使用。
如图1和图3所示，在冷却水腔内设有冷水管11，冷水管11的两端分别连接于进水口与出水口上，且冷水管11在冷却水腔内呈蛇形分布设，以便于全方位对待清洗工件进行冷却。其中，冷水管11包括位于冷却水腔靠近待清洗台3的螺旋管111以及穿设过螺旋管111轴心的蛇形管112，蛇形管112呈蛇形分布于冷却水腔内，且蛇形管112的进水端与进水口连接，出水端与螺旋管111的进水端连接，螺旋管111的出水端与出水口连接，以利用螺旋管111内的冷却水对待清洗工件进行冷却，并且冷却过程中，螺旋管111内的冷却水会部分升温，利用蛇形管112来降低螺旋管111内冷却水的温度，保证螺旋管111冷却实时有效，而蛇形管112则通过蛇形分布进行配合冷却，使得循环冷却过程中，能够保证冷却水的冷却效果，避免因为与待清洗工件热交换而降低冷却效果，方便进行控温使用。
如图1和图4所示，折叠冷却套6包括分别在待清洗台3上沿X轴与Y轴滑动的四个滑动座64以及设于滑动座64上的折叠片65，两个滑动座64均滑动于X轴上，两个滑动座64均滑动于Y轴上，且在滑动座64上设置有用于将其固定于待清洗台3上的固定件66，折叠片65设置为沿Z轴展开或折叠的波纹折叠片65，从而方便根据待清洗工件大小，来调整折叠片65的位置，即可展开折叠片65进行使用。其中，在待清洗台3上设有供滑动座64滑动的X轴滑轨与Y轴滑轨，固定件66设置为锁紧螺栓，且锁紧螺栓螺纹穿设过滑动座64并与其螺纹连接，通过将锁紧螺栓锁紧，使得锁紧螺栓的一端抵触于滑轨上，即可控制滑动座64的固定。
如图3所示，为了方便配合于折叠片65的折叠与展开，冷水管11采用柔性软管设置，其中螺旋管111固定于折叠片65内部顶部上，蛇形管112呈柔性蛇形盘旋于折叠片65内部，从而使得折叠片65的折叠与展开能够带动蛇形管112延伸或堆叠，保证起主要冷却作用的螺旋管111能够处于顶部位置进行使用。同时，在蛇形管112的拐弯处设有弧形导向条，导向条固定于折叠片65内部，方便引导蛇形管112拐弯，保证水的流通性。
如图1和图4所示，调节件7包括固设于滑动座64上的螺纹套筒71以及与螺纹套筒71螺纹连接的升降螺杆72，在折叠片65顶部设有固定沿651，升降螺杆72远离螺纹套筒71的一端固定穿设过固定沿651并形成操作端。通过控制操作端转动，即可控制升降螺杆72在螺纹套筒71上升降，从而折叠或展开折叠片65，方便快捷，并且能够利用升降螺杆72形成支撑，保证水冷循环过程中，折叠冷却套6能够不再形变，保证冷却效果。
如图1所示，温度监测装置5连接有控制器10，激光清洗装置2与冷却系统8均连接并受控于控制器10，以通过温度监测装置5实时监测温度，反馈至控制器10上后，由控制器10自动控制激光清洗装置2的参数以及冷却系统8的启闭，方便自动化对激光清洗进行控温，提高使用便捷性。
工作原理：使用时，将待清洗工件放置于待清洗台3上，通过滑动滑动座64，调整折叠片65的位置，使得各个折叠片65抵触于待清洗工件的周侧。接着通过锁紧固定件66将滑动座64固定，并通过调节件7调整折叠片65的高度，使得折叠片65能够适应于待清洗工件大小，即可启动激光清洗装置2进行清洗。清洗过程中，由温度监测装置5实时监测待清洗工件表面温度，并在监测时由除杂装置56进行除杂，配合于吹尘口5411与吸尘口5412，保证温度监测装置5的镜头不受清洗杂质污染，从而保证监测温度的准确性。通过温度监测装置5监测温度后反馈至控制器10上，由控制器10分析温度情况，若温度过高，则启动冷却系统8，由冷却系统8向折叠套内通入冷却水进行冷却，从而降低待清洗工件表面温度，若温度过低，则控制激光清洗装置2提高清洗参数，保证清洗效果。通过上述方案，本发明满足多种大小的待清洗工件进行使用，并能够无需降低激光功率即可降低待清洗产品的表面温度，保证清洗效果，并且能够快速散热保护清洗工件，具有提高其清洗效果与良率的优点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种激光清洗机的控温系统，包括基座(1)以及设于基座(1)上的激光清洗装置(2)，所述基座(1)上设置有与激光清洗装置(2)对位的待清洗台(3)，所述待清洗台(3)的一侧设有抽尘装置(4)，所述基座(1)上设有温度监测装置(5)，其特征在于，所述待清洗台(3)上设置有折叠冷却套(6)，所述折叠冷却套(6)上设有用于折叠或展开折叠冷却套(6)的调节件(7)，且所述折叠冷却套(6)展开后套设于待清洗工件外侧，所述折叠冷却套(6)内设有冷却水腔，且所述冷却水腔上设置有进水口与出水口，所述进水口连接有用于提供冷却水的冷却系统(8)，所述出水口连接有循环管(9)，所述循环管(9)连接于冷却系统(8)上，所述温度监测装置(5)连接有控制器(10)，所述激光清洗装置(2)与冷却系统(8)均连接并受控于控制器(10)上，所述折叠冷却套(6)包括分别在待清洗台(3)上沿X轴与Y轴滑动的四个滑动座(64)以及设于滑动座(64)上的折叠片(65)，两所述滑动座(64)滑动于X轴上，两个所述滑动座(64)滑动于Y轴上，且所述滑动座(64)上设置有用于将其固定于待清洗台(3)上的固定件(66)，所述折叠片(65)设置为沿Z轴展开或折叠的波纹折叠片(65)。
2.根据权利要求1所述的一种激光清洗机的控温系统，其特征在于，所述滑动座(64)靠近X轴与Y轴原点的表面上设置有用于夹紧待清洗工件的夹持片(641)，所述夹持片(641)设置为具有弹性形变力的缓冲垫。
3.根据权利要求1所述的一种激光清洗机的控温系统，其特征在于，所述调节件(7)包括固设于滑动座(64)上的螺纹套筒(71)以及与螺纹套筒(71)螺纹连接的升降螺杆(72)，所述折叠片(65)顶部设有固定沿(651)，所述升降螺杆(72)远离螺纹套筒(71)的一端固定穿设过固定沿(651)并形成操作端。
4.根据权利要求1所述的一种激光清洗机的控温系统，其特征在于，所述冷却水腔内设有冷水管(11)，所述冷水管(11)的两端分别连接于进水口与出水口上，且所述冷水管(11)在冷却水腔内呈蛇形分布设置。
5.根据权利要求4所述的一种激光清洗机的控温系统，其特征在于，所述冷水管(11)包括位于冷却水腔靠近待清洗台(3)的螺旋管(111)以及穿设过螺旋管(111)轴心的蛇形管(112)，所述蛇形管(112)呈蛇形分布于冷却水腔内，且所述蛇形管(112)的进水端与进水口连接，出水端与螺旋管(111)的进水端连接，所述螺旋管(111)的出水端与出水口连接。
6.根据权利要求1所述的一种激光清洗机的控温系统，其特征在于，所述温度监测装置(5)包括设于支撑基座(1)上的安装支座(51)、设于安装支座(51)上的万向座(52)以及设于万向座(52)上的红外相机(53)，所述红外相机(53)上安装有无热化镜头(54)，所述万向座(52)通过万向轮转动设于安装支座(51)上，且所述安装支座(51)上设有用于将万向座(52)定位于安装支座(51)上的紧固件(55)。
7.根据权利要求6所述的一种激光清洗机的控温系统，其特征在于，所述无热化镜头(54)包括安装于红外相机(53)上的壳体(541)以及设于壳体(541)上的镜头本体(542)，所述壳体(541)上设置有用于清理镜头本体(542)上的杂质的除杂装置(56)。
8.根据权利要求7所述的一种激光清洗机的控温系统，其特征在于，所述除杂装置(56)包括环绕于壳体(541)靠近镜头本体(542)一端周侧的气管筒(561)以及与气管筒(561)连接的鼓风机(562)，所述气管筒(561)上开设有多个吹气口，且多个所述吹气口沿无热化镜头(54)周侧呈圆周状均匀分布，所述吹气口上安装有吹气喷嘴(563)，所述吹气喷嘴(563)的出气朝向与无热化镜头(54)的拍摄方向一致。
9.根据权利要求8所述的一种激光清洗机的控温系统，其特征在于，所述壳体(541)靠近镜头本体(542)一端内壁的两侧分别设有吹尘口(5411)与吸尘口(5412)，所述吹尘口(5411)通过分气管(12)与气管筒连接，所述吸尘口(5412)通过吸尘管(13)与抽尘装置(4)连接。
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Inventor after: Liu Kanghong

Inventor after: Chen Shuixuan

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Inventor before: Yuan Heping

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