CN112605068A - 一种耐辐照可变焦激光清洗装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐辐照可变焦激光清洗装置及使用方法，包括外部控制主机、内部主机、耐辐照线缆、激光清洗头、耐辐照光纤；外部控制主机设置在无辐射环境中，用于激光清洗装置激光功率、单次清洗宽度、脉冲频率、激光运动方向参数的设定，通过耐辐照线缆与设置在辐射环境中的内部主机相连；内部主机包括激光发生器、振镜运动冗余控制模块和散热模块；激光清洗头包括激光镜头、振镜，内部主机通过耐辐照光纤将激光传送至振镜，激光经振镜反射后激光镜头聚集，振镜按振镜运动控制信息摆动；激光清洗装置根据待清洗工件的不同距离更换不同焦距的激光镜头进行清洗作业。本发明能满足核电工业高放射性复杂环境作业需求且能实现多种不同距离清洗。
Description
技术领域
本发明涉及激光清洗技术领域，尤其涉及一种耐辐照可变焦激光清洗装置及使用方法。
背景技术
核电工业生产及处理过程中，因工艺操作及作业要求，往往需要对重要装置或设施设备开展定期清洗工作。随着清洗装置的运用越来越广泛，对于清洗装置的耐辐照性以及功能多样性要求越来越严格。但现有技术中的激光清洗装置普遍基于常规环境开发。
在核电工业强辐射环境下，现有的激光清洗装置中控制模块、振镜电机、通讯/供电线缆和激光清洗镜头等均易发生失效或性能衰退，难以满足核电工业高放射性复杂环境下高可靠性和长时作业设计要求，严重影响激光清洗装置的清洗效果，只有耐辐照的激光清洗装置才能满足核电工业高放射性复杂环境作业要求。同时，核电工业中大量设施设备需要不同作业距离的检修清洗，而现有的用于核电工业的激光清洗装置中的镜头均为定焦镜头，不能实现多种不同清洗距离的清洗作业，难以保证设施设备的整体清洗效果。
发明内容
针对上述现有激光清洗装置不能满足核电工业高放射性复杂环境作业要求以及能满足核电工业高放射性复杂环境作业要求但不能实现多种不同距离清洗的问题，本发明提供一种耐辐照可变焦激光清洗装置及使用方法，该清洗装置可以实现核电工业辐照条件下设施设备多种不同清洗距离的作业要求。
本发明的具体技术方案如下：
一种耐辐照可变焦激光清洗装置，其特征在于，所述激光清洗装置包括外部控制主机、内部主机、耐辐照线缆、激光清洗头、耐辐照光纤；
所述外部控制主机设置在无辐射环境中，用于所述激光清洗装置激光功率、单次清洗宽度、脉冲频率、激光运动方向参数的设定，通过所述耐辐照线缆与设置在辐射环境中的所述内部主机相连；
所述内部主机包括激光发生器、振镜运动冗余控制模块和散热模块，所述激光发生器、所述振镜运动冗余控制模块和所述散热模块分别通过所述耐辐照线缆与所述外部控制主机相连，所述内部主机由所述外部控制主机驱动所述激光发生器激光触发、散热模块开关的控制以及振镜运动控制信息的传输；
所述激光清洗头为耐辐照可变焦激光清洗头，包括激光镜头、振镜，所述内部主机通过所述耐辐照光纤将激光传送至所述振镜，所述激光经所述振镜反射后所述激光镜头聚集，所述振镜按所述振镜运动控制信息摆动；所述激光镜头为可更换式激光镜头，所述激光清洗装置根据待清洗工件的不同距离更换不同焦距的所述激光镜头进行清洗作业。
进一步地，所述振镜运动冗余控制模块采用双机温备冗余系统，由第一振镜运动冗余控制模块和第二振镜运动冗余控制模块组成。
进一步地，所述激光清洗头还包括耐辐照摆动电机；所述振镜运动冗余控制模块通过所述耐辐照线缆和所述耐辐照光纤与所述外部控制主机和所述耐辐照摆动电机分别相连，所述振镜安装在所述耐辐照摆动电机的输出轴上，所述耐辐照摆动电机根据所述振镜运动冗余控制模块输送的控制信号带动所述振镜按预设频率摆动。
进一步地，所述激光清洗头还包括夹具和清洗头不锈钢壳体，所述激光镜头安装在所述夹具上，所述夹具安装在所述清洗头不锈钢壳体端部，所述耐辐照摆动电机和所述振镜安装在所述清洗头不锈钢壳体内。
进一步地，所述激光清洗装置还包括辐射屏蔽层，设置在所述内部主机和所述激光清洗头的外表面，用于屏蔽辐射。
进一步地，所述耐辐照线缆包括屏蔽层、护套层，所述护套层在所述耐辐照线缆的最外层，所述护套层由多层绝缘橡胶层构成，所述绝缘橡胶层上布置有剥离点，且各层的所述剥离点间按一定角度排列。
进一步地，所述外部控制主机包括触摸显示屏、主控制模块，所述触摸显示屏用于实现所述激光清洗装置激光功率、单次清洗宽度、脉冲频率、激光运动方向参数设定，所述触摸显示屏通过所述主控制模块经所述耐辐照线缆与所述内部主机相连接，所述主控制模块接收所述触摸显示屏中设定的激光相关参数，并驱动所述内部主机执行相应指令。
进一步地，所述激光清洗装置还包括连接器，所述耐辐照线缆由所述连接器内穿过，所述连接器包括耐辐照连接器、普通连接器和贯穿件，所述普通连接器通过所述贯穿件与所述耐辐照连接器连接；所述耐辐照连接器与所述普通连接器分别位于辐射环境和无辐射环境中，所述贯穿件穿透无辐射环境与辐射环境的屏蔽层。
本发明还公开了一种耐辐照可变焦激光清洗装置的使用方法，其特征在于，所述清洗装置按如下步骤实现自动激光清洗作业：
S1、采用行车/动力机械手将内部主机、连接器设置在辐射环境中的耐辐照连接器、耐辐照线缆、激光清洗头和耐辐照光纤吊装至辐射环境中的指定位置；
S2、在辐射环境中，机械手夹持耐辐照连接器与安装在屏蔽层上的贯穿件A端连接；
S3、无辐射环境中，人工将普通连接器与贯穿件B端进行连接；
S4、无辐射环境中，外部控制主机接通电源，通过耐辐照供电线缆给内部主机供电；
S5、在外部控制主机中设置激光功率、单次清洗宽度、脉冲频率、激光光束运动速度参数，并将激光镜头焦距放置于待清洗工件上；
S6、外部控制主机启动清洗指令，开始工件清洗作业；
启动后，外部控制主机经振镜运动冗余控制模块传送振镜运动控制信息，振镜按预设频率摆动，并将激光发生器产生的激光反射至激光镜头，激光镜头聚集激光，对待清洗表面的一定长度进行清洗，随着激光清洗头移动，对一定宽度的待清洗表面进行清洗；
S7、根据待清洗工件表面至激光镜头的具体距离，通过机械手夹持更换不同焦距的激光镜头，完成不同位置处不同批次工件表面清洗作业；
S8、待清洗作业完成后，对内部主机、连接器、耐辐照线缆、激光清洗头、耐辐照光纤进行清洗去污，满足剂量指标要求后，由行车/动力机械手吊装出辐射环境中，并放置于指定位置，以备下次清洗作业使用。
进一步地，清洗过程中，所述振镜运动冗余控制模块采用双机温备冗余系统，由仲裁模块、第一振镜运动冗余控制模块和第二振镜运动冗余控制模块组成；第一振镜运动冗余控制模块发生故障时，通过仲裁模块控制第二振镜运动冗余控制模块迅速接替第一振镜运动冗余控制模块，继续开展激光清洗头中振镜运动控制工作；同时，第一振镜运动冗余控制模块断电重启，恢复正常后，作为第二振镜运动冗余控制模块的备用振镜运动控制系统。
本发明的有益效果：
本发明能满足核电工业高放射性复杂环境作业要求，且能实现多种不同距离工件的清洗。本发明通过采用外部控制主机外置、振镜运动冗余控制模块设计、复合式结构屏蔽层设计、耐辐照线缆及连接器选配等方法，可使得该激光清洗装置在复杂核辐射环境中长时稳定可靠服役；另外，通过更换不同焦距的激光镜头，可实现不同位置处待清洗工件作业需求，拓展了该激光清洗装置的清洗作业适应性。
附图说明
图1为本发明耐辐照可变焦激光清洗装置结构示意图；
图2为本发明中振镜冗余控制系统设计示意图；
图3为本发明中耐辐照线缆护套层结构示意图；
图4为本发明中可变焦激光清洗头结构图；
图5为本发明中耐辐照可变焦激光清洗装置作业流程图。
其中：1-外部控制主机、1.1-触摸显示屏、1.2-主控制模块、1.3-外部主机不锈钢壳体、2-内部主机、2.1-激光发生器、2.2-第一振镜运动冗余控制模块、2.3-第二振镜运动冗余控制模块、2.4-内部主机不锈钢壳体、3-连接器、3.1-耐辐照连接器、3.2-普通连接器、3.3-贯穿件、4-耐辐照线缆、5-激光清洗头、5.1-激光镜头、5.2-夹具、5.3-清洗头不锈钢壳体、6-耐辐照光纤、7-辐射屏蔽层。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。
本发明中，术语“安装”、“相连”、“相接”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接，也可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信，也可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元器件内部的联通，也可以是两个元器件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本实施例记载了一种耐辐照可变焦激光清洗装置，该激光清洗装置采用核心控制系统外置的方法降低激光清洗装置在辐射环境下作业的故障率，不仅能满足核电工业高放射性复杂环境下高可靠性和长时作业设计要求，还能适应多种不同清洗距离的作业要求。
如图1所示，该激光清洗装置包括外部控制主机1、内部主机2、连接器3、耐辐照线缆4、激光清洗头5和耐辐照光纤6，外部控制主机1通过耐辐照线缆4与内部主机2相连接，连接器3用于实现无辐射环境和辐射环境的过渡，耐辐照线缆4由连接器3中穿过，内部主机2通过耐辐照光纤6与激光清洗头5连接，从而外部控制主机1通过内部主机2实现对激光清洗头5的供电与控制。
其中，外部控制主机1设置在无辐射环境中，用于激光清洗装置激光功率、单次清洗宽度、脉冲频率、激光运动方向等参数的设定，实现激光发生器激光触发、振镜运动、散热模块的控制。外部控制主机1包括触摸显示屏1.1、主控制模块1.2和外部主机不锈钢壳体1.3。触摸显示屏1.1为工业触摸显示屏，可实现激光清洗装置激光功率、单次清洗宽度、脉冲频率、激光运动方向等参数设定，通过螺栓安装在外部主机不锈钢壳体1.3上。主控制模块1.2螺栓连接在外部主机不锈钢壳体1.3内部，触摸显示屏1.1通过主控制模块1.2并利用耐辐照线缆4与内部主机2相连接，主控制模块1.2接收触摸显示屏1.1中设定的激光相关参数，根据参数驱动内部主机2中激光发生器激光触发、振镜运动、散热模块开关的控制。本实施例中外部主机不锈钢壳体1.3可由304不锈钢制作而成。
内部主机2设置在辐射环境中，用于激光发生器激光触发、振镜运动、散热模块的驱动，如图1和图2所示，包括激光发生器2.1、散热模块(图中未标示)、第一振镜运动冗余控制模块2.2、第二振镜运动冗余控制模块2.3和内部主机不锈钢壳体2.4。激光发生器2.1、散热模块、第一振镜运动冗余控制模块2.2和第二振镜运动冗余控制模块2.3分别设置在内部主机不锈钢壳体2.4内。其中，激光发生器2.1位于第一振镜运动冗余控制模块2.2的上方，并与激光清洗头5通过耐辐照光纤6相连，第一振镜运动冗余控制模块2.2位于第二振镜运动冗余控制模块2.3的上方，且第一振镜运动冗余控制模块2.2和第二振镜运动冗余控制模块2.3与散热模块通过耐辐照线缆4与主控制模块1.2分别连接，分析处理主控制模块1.2传输的指令，同时，第一振镜运动冗余控制模块2.2和第二振镜运动冗余控制模块2.3还通过耐辐照光纤6与激光清洗头5相连，向激光清洗头5传输处理后的指令。另外，本实施例中激光发生器2.1、散热模块、第一振镜运动冗余控制模块2.2、第二振镜运动冗余控制模块2.3外表面均包裹有辐射屏蔽层7，并与内部主机不锈钢壳体2.4螺栓连接。
本实施例中激光发生器2.1为激光清洗装置的核心模块，可采用脉冲式光纤激光发生器，激光平均功率为100W，脉冲宽度120ns，在激光发生器2.1外壳处包覆一层辐射屏蔽层7可提升其耐辐照水平同时延长其使用寿命。
散热模块为风冷式散热模块，通过耐辐照线缆4与外部控制主机1连接，由外部控制主机1供电并控制开关。
本实施例中第一振镜运动冗余控制模块2.2为振镜运动控制系统，第二振镜运动冗余控制模块2.3为备用振镜运动控制系统。第一振镜运动冗余控制模块2.2和第二振镜运动冗余控制模块2.3采用双机温备冗余系统，即激光清洗装置工作时第一振镜运动冗余控制模块2.2和第二振镜运动冗余控制模块2.3同时上电，第二振镜运动冗余控制模块2.3也加载同第一振镜运动冗余控制模块2.2一样的数据，不同之处在于第二振镜运动冗余控制模块2.3只加载数据而不处理数据，向激光清洗头5输出的结果为第一振镜运动冗余控制模块2.2的处理结果。当辐射条件下，不同能量下的高能粒子作用于第一振镜运动冗余控制模块2.2导致其发生故障时，由于第二振镜运动冗余控制模块2.3里已经有系统当前需要处理的数据，可通过仲裁模块控制第二振镜运动冗余控制模块2.3迅速接替第一振镜运动冗余控制模块2.2继续开展激光清洗头5中振镜运动控制工作。与此同时，对第一振镜运动冗余控制模块2.2进行断电重启处置，当重启后第一振镜运动冗余控制模块2.2恢复正常，则将其作为第二振镜运动冗余控制模块2.3的备用振镜运动控制系统，可使该激光清洗装置在复杂核辐射环境中长时稳定可靠服役。
本实施例中内部主机不锈钢壳体2.4可由0Cr18Ni10Ti不锈钢制作而成。
连接器3用于连接辐射环境和无辐射环境，以便耐辐照线缆4穿过，实现外部控制主机1和内部主机2的连接，其包括耐辐照连接器3.1、普通连接器3.2和贯穿件3.3。本实施例中辐射环境与无辐射环境通过混泥土屏蔽层相隔，耐辐照连接器3.1位于辐射环境中，可为0Cr18Ni10Ti不锈钢连接器，且可以采用机械手夹持插拔。普通连接器3.2位于无辐射环境中，可为黄铜连接器，并可手工插拔。贯穿件3.3在混泥土屏蔽层上并穿透混泥土屏蔽层。普通连接器3.2通过贯穿件3.3与耐辐照连接器3.1连接，耐辐照连接器3.1可包裹从中穿过的耐辐照线缆4，可避免辐射由连接器3中透出。
耐辐照线缆4用于外部控制主机1和内部主机2间的供电与控制，包括耐辐照供电线缆和耐辐照控制线缆，其中耐辐照控制线缆采用抗辐射半柔/半硬同轴电缆，在满足抗辐射设计要求的同时，可避免长距离传输控制信号受到耐辐照供电线缆电磁干扰，其由内导体、绝缘层、屏蔽层、外导体、护套层等由内向外组合而成，其中屏蔽层可使该耐辐照控制线缆具有耐辐照性能，最外层的护套层由多层绝缘橡胶层构成，如图3所示，每层绝缘橡胶层上均布置有剥离点，且各层的剥离点间按一定角度排列，保证上一层剥离后内层的绝缘橡胶层上无污染物附着，可在耐辐照激光清洗装置作业后剥离，使耐辐照线缆4具备易去污的优点。耐辐照供电线缆与耐辐照控制线缆结构相似，也包括屏蔽层和护套层，在此不再赘述。
激光清洗头5通过耐辐照光纤6与内部主机2连接，内部主机2将控制信号通过耐辐照光纤6传输至激光清洗头5中，并驱动激光清洗头5进行不同距离的清洗作业，使得激光清洗头5能够根据实际工况作业需求对不同距离的设施设备进行表面清洗。
本实施例中激光清洗头5为耐辐照可变焦激光清洗头。如图1和图4所示，激光清洗头5包括激光镜头5.1、夹具5.2、耐辐照摆动电机(图中未标示)、振镜(图中未标示)、清洗头不锈钢壳体5.3。激光镜头5.1通过滚珠弹簧安装在夹具5.2上，用于聚集激光，夹具5.2通过滚珠弹簧的方式安装在清洗头不锈钢壳体5.3端部。耐辐照摆动电机螺栓安装在清洗头不锈钢壳体5.3内，并与第一振镜运动冗余控制模块2.2、第二振镜运动冗余控制模块2.3通过耐辐照光纤6分别相连，耐辐照摆动电机的输出轴与振镜连接，耐辐照摆动电机根据第一振镜运动冗余控制模块2.2或第二振镜运动冗余控制模块2.3输出的控制信号，带动振镜按预设频率摆动。在激光镜头5.1、夹具5.2、振镜与耐辐照摆动电机的外表面均包裹有辐射屏蔽层7。
由此，激光发生器2.1产生的激光通过耐辐照光纤6传送至振镜，经振镜反射后激光镜头5.1聚集，通过振镜的摆动，在待清洗表面呈现一定长度的直线型激光束，当激光清洗头5移动时可实现一定宽度表面的一次性清洗，增大清洗效率。
本实施例中激光镜头5.1为可插拔更换式激光镜头，分为不同焦距规格，根据待清洗工件特征及所处位置可由机械手夹持更换不同焦距的激光镜头，与此同时，当激光镜头5.1因辐射损伤而不能正常工作时，也可通过机械手夹持新的镜头进行更换。夹具5.2为可插拔夹具。耐辐照摆式电机采用耐辐照步进摆式电机。
本实施例的耐辐照光纤6通过辐射屏蔽层7包裹光纤形成，可抵挡多种射线的辐射损伤。耐辐照光纤6用于内部主机2与激光清洗头5间的信号及电力传输。
辐射屏蔽层7为碳化硼-铅复合式辐射屏蔽层，主要用于激光清洗装置的核心模块激光发生器2.1外壳以及激光清洗头5的辐射屏蔽，提升其耐辐照水平同时延长其使用寿命。
如图5所示，本实施例的耐辐照可变焦激光清洗装置利用机械手可实现自动激光清洗作业，使用方法如下：
步骤1、采用行车/动力机械手将内部主机2、连接器3的耐辐照连接器3.1、耐辐照线缆4、激光清洗头5和耐辐照光纤6吊装至辐射环境中的指定位置；
步骤2、在辐射环境中，机械手夹持耐辐照连接器3.1与贯穿件3.3A端连接；
步骤3、无辐射环境中，由人工将普通连接器3.2与贯穿件3.3B端进行连接；
步骤4、无辐射环境中，外部控制主机1接通电源，通过耐辐照供电线缆给内部主机2供电；
步骤5、在外部控制主机1中的触摸显示屏1.1上设置激光功率、单次清洗宽度、脉冲频率、激光光束运动速度等参数，并将激光镜头5.1焦距放置于待清洗工件上；
步骤6、外部控制主机1启动清洗指令，开始工件清洗作业；内部主机2通过第一振镜运动冗余控制模块2.2将控制信号输送给耐辐照摆动电机，耐辐照摆动电机带动振镜按预设频率摆动；激光发生器2.1产生的激光经振镜反射后由激光镜头5.1聚集，随着振镜的摆动，对待清洗表面的一定长度进行清洗，随着激光清洗头5移动，对一定宽度的待清洗表面进行清洗；
在作业过程中，如第一振镜运动冗余控制模块2.2发生故障时，通过仲裁模块控制第二振镜运动冗余控制模块2.3迅速接替第一振镜运动冗余控制模块2.2，继续开展激光清洗头5中振镜运动控制工作；同时，对第一振镜运动冗余控制模块2.2进行断电重启，如重启后第一振镜运动冗余控制模块2.2恢复正常，则将其作为第二振镜运动冗余控制模块2.3的备用振镜运动控制系统，如重启后仍未恢复正常，则待清洗工作完成后，对其进行修复；
步骤7、根据待清洗工件表面至激光镜头5.1的具体距离，通过机械手夹持更换不同焦距的激光镜头5.1，完成不同位置处不同批次工件表面清洗作业；
步骤8、待清洗作业完成后，对内部主机2、连接器3、耐辐照线缆4、激光清洗头5、耐辐照光纤6进行清洗去污，满足剂量指标要求后，由行车/动力机械手吊装出辐射环境中，并放置于指定位置，以备下次清洗作业使用。
虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种耐辐照可变焦激光清洗装置，其特征在于，所述激光清洗装置包括外部控制主机(1)、内部主机(2)、耐辐照线缆(4)、激光清洗头(5)、耐辐照光纤(6)；
所述外部控制主机(1)设置在无辐射环境中，用于所述激光清洗装置激光功率、单次清洗宽度、脉冲频率、激光运动方向参数的设定，通过所述耐辐照线缆(4)与设置在辐射环境中的所述内部主机(2)相连；
所述内部主机(2)包括激光发生器(2.1)、振镜运动冗余控制模块和散热模块，所述激光发生器(2.1)、所述振镜运动冗余控制模块和所述散热模块分别通过所述耐辐照线缆(4)与所述外部控制主机(1)相连，所述内部主机(2)由所述外部控制主机(1)驱动所述激光发生器(2.1)激光触发、散热模块开关的控制以及振镜运动控制信息的传输；
所述激光清洗头(5)为耐辐照可变焦激光清洗头，包括激光镜头(5.1)、振镜，所述内部主机(2)通过所述耐辐照光纤(6)将激光传送至所述振镜，所述激光经所述振镜反射后所述激光镜头(5.1)聚集，所述振镜按所述振镜运动控制信息摆动；所述激光镜头(5.1)为可更换式激光镜头，所述激光清洗装置根据待清洗工件的不同距离更换不同焦距的所述激光镜头(5.1)进行清洗作业。
2.根据权利要求1所述的耐辐照可变焦激光清洗装置，其特征在于，所述振镜运动冗余控制模块采用双机温备冗余系统，由第一振镜运动冗余控制模块2.2和第二振镜运动冗余控制模块(2.3)组成。
3.根据权利要求1所述的耐辐照可变焦激光清洗装置，其特征在于，所述激光清洗头(5)还包括耐辐照摆动电机；所述振镜运动冗余控制模块通过所述耐辐照线缆(4)和所述耐辐照光纤(6)与所述外部控制主机(1)和所述耐辐照摆动电机分别相连，所述振镜安装在所述耐辐照摆动电机的输出轴上，所述耐辐照摆动电机根据所述振镜运动冗余控制模块输送的控制信号带动所述振镜按预设频率摆动。
4.根据权利要求3所述的耐辐照可变焦激光清洗装置，其特征在于，所述激光清洗头(5)还包括夹具(5.2)和清洗头不锈钢壳体(5.3)，所述激光镜头(5.1)安装在所述夹具(5.2)上，所述夹具(5.2)安装在所述清洗头不锈钢壳体(5.3)端部，所述耐辐照摆动电机和所述振镜安装在所述清洗头不锈钢壳体(5.3)内。
5.根据权利要求1所述的耐辐照可变焦激光清洗装置，其特征在于，所述激光清洗装置还包括辐射屏蔽层(7)，设置在所述内部主机(2)和所述激光清洗头(5)的外表面，用于屏蔽辐射。
6.根据权利要求1所述的耐辐照可变焦激光清洗装置，其特征在于，所述耐辐照线缆(4)包括屏蔽层、护套层，所述护套层在所述耐辐照线缆(4)的最外层，所述护套层由多层绝缘橡胶层构成，所述绝缘橡胶层上布置有剥离点，且各层的所述剥离点间按一定角度排列。
7.根据权利要求1所述的耐辐照可变焦激光清洗装置，其特征在于，所述外部控制主机(1)包括触摸显示屏(1.1)、主控制模块(1.2)，所述触摸显示屏(1.1)用于实现所述激光清洗装置激光功率、单次清洗宽度、脉冲频率、激光运动方向参数设定，所述触摸显示屏(1.1)通过所述主控制模块(1.2)经所述耐辐照线缆(4)与所述内部主机(2)相连接，所述主控制模块(1.2)接收所述触摸显示屏(1.1)中设定的激光相关参数，并驱动所述内部主机(2)执行相应指令。
8.根据权利要求1所述的耐辐照可变焦激光清洗装置，其特征在于，所述激光清洗装置还包括连接器(3)，所述耐辐照线缆(4)由所述连接器(3)内穿过，所述连接器(3)包括耐辐照连接器(3.1)、普通连接器(3.2)和贯穿件(3.3)，所述普通连接器(3.2)通过所述贯穿件(3.3)与所述耐辐照连接器(3.1)连接；所述耐辐照连接器(3.1)与所述普通连接器(3.2)分别位于辐射环境和无辐射环境中，所述贯穿件(3.3)穿透无辐射环境与辐射环境的屏蔽层。
9.一种耐辐照可变焦激光清洗装置的使用方法，其特征在于，所述清洗装置按如下步骤实现自动激光清洗作业：
S1、采用行车/动力机械手将内部主机(2)、连接器(3)设置在辐射环境中的耐辐照连接器(3.1)、耐辐照线缆(4)、激光清洗头(5)和耐辐照光纤(6)吊装至辐射环境中的指定位置；
S2、在辐射环境中，机械手夹持耐辐照连接器(3.1)与安装在屏蔽层上的贯穿件(3.3)A端连接；
S3、无辐射环境中，人工将普通连接器(3.2)与贯穿件(3.3)B端进行连接；
S4、无辐射环境中，外部控制主机(1)接通电源，通过耐辐照供电线缆给内部主机(2)供电；
S5、在外部控制主机(1)中设置激光功率、单次清洗宽度、脉冲频率、激光光束运动速度参数，并将激光镜头(5.1)焦距放置于待清洗工件上；
S6、外部控制主机(1)启动清洗指令，开始工件清洗作业；
启动后，外部控制主机(1)经振镜运动冗余控制模块传送振镜运动控制信息，振镜按预设频率摆动，并将激光发生器(2.1)产生的激光反射至激光镜头(5.1)，激光镜头(5.1)聚集激光，对待清洗表面的一定长度进行清洗，随着激光清洗头(5)移动，对一定宽度的待清洗表面进行清洗；
S7、根据待清洗工件表面至激光镜头(5.1)的具体距离，通过机械手夹持更换不同焦距的激光镜头(5.1)，完成不同位置处不同批次工件表面清洗作业；
S8、待清洗作业完成后，对内部主机(2)、连接器(3)、耐辐照线缆(4)、激光清洗头(5)、耐辐照光纤(6)进行清洗去污，满足剂量指标要求后，由行车/动力机械手吊装出辐射环境中，并放置于指定位置，以备下次清洗作业使用。
10.根据权利要求9所述的耐辐照可变焦激光清洗装置的使用方法，其特征在于，清洗过程中，所述振镜运动冗余控制模块采用双机温备冗余系统，由仲裁模块、第一振镜运动冗余控制模块(2.2)和第二振镜运动冗余控制模块(2.3)组成；第一振镜运动冗余控制模块(2.2)发生故障时，通过仲裁模块控制第二振镜运动冗余控制模块(2.3)迅速接替第一振镜运动冗余控制模块(2.2)，继续开展激光清洗头(5)中振镜运动控制工作；同时，第一振镜运动冗余控制模块(2.2)断电重启，恢复正常后，作为第二振镜运动冗余控制模块(2.3)的备用振镜运动控制系统。
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