CN112742801A - 一种高速激光清洗装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速激光清洗装置，包括单转向电机、镜片和间歇工作装置，所述的镜片为双面镜，镜片的底部与单转向电机的转轴相连，镜片的侧面设有激光发生器，所述的激光发生器与间歇工作装置相连。本装置采用单转向电机带动镜片单向高速旋转，通过使用间歇工作装置控制激光发生器间歇工作，这样的设置可以将单转向电机应用在高速激光清洗装置中，并且可以使用高转速的单转向电机，从而大大的提升激光清洗装置的工作效率，并且可以有效避免端部过热的现象。
Description
技术领域
本发明属于激光清洗技术领域，具体涉及一种高速激光清洗装置及其使用方法
背景技术
激光清洗是利用激光扫描烧蚀靶材上的污渍，在极短时间内将污渍气化达到清洁的目的。目前采用打标定位振镜作为扫描激光的关键部件。一种手持振镜电机激光扫描器的原理图如图1所示，激光依次经过准直透镜1-1、90°反射镜1-2和扫描振镜1-3，从出场镜1-5射出，而振镜电机1-4负载扫描振镜1-3进行往返激光扫描工作，在扫描振镜1-3往返扫描过程中，振镜电机1-4从左端开始正向加速，减速为零到达最右端，然后从最右端反向加速，减速为零到达最左端。整个过程振镜电机1-4急加速、急减速，再反向急加速、急减速，在工作条件下振镜电机1-4的电机驱动板通常会急速发热，必须外加水冷装置进行调节。
此外激光清洗的效率主要由激光功率和电机扫描速度决定，不同功率激光器输出激光光斑大小不同，激光功率越大，光斑尺寸越大，能量密度越高，振镜电机1-4负载的扫描振镜1-3尺寸对应变大，扫描振镜1-3负载变大，振镜电机1-4扫描速度降低，激光扫描速度越低，直接影响其激光清洗的效率。由于上述的振镜电机1-4在扫描过程中存在急加速、急减速这一往返过程，因此振镜电机1-4的往返摆动角度范围受限，往返扫描的角度越大，扫描速度越低。目前最大角度范围为50°，对应激光扫描的长度有限。
发明内容
本发明的目的是为了针对现有技术中激光扫描速度慢，激光清洗往返扫描特性设计的不足，提供一种高速激光清洗装置，包括单转向电机、镜片和间歇工作装置，所述的镜片为双面镜，双面镜的底部与单转向电机的转轴相连；双面镜的侧面设有激光发生器，所述的激光发生器与间歇工作装置相连。
为了加强对本发明专利的理解，提供第一种间歇工作装置的结构，更进一步地，所述的间歇工作装置包括弧度范围检测装置和控制器，所述的弧度范围检测装置与单转向电机的转轴相连，弧度范围检测装置检测角度信号并传输至控制器，所述的控制器与激光发生器相连。
于上述间歇工作装置结构中，提供一种弧度范围检测装置的结构，优选地，弧度范围检测装置为码盘，所述的码盘与单转向电机的转轴相连。
为了加强对本发明专利的理解，提供第二种间歇工作装置的结构，优选地，所述的间歇工作装置包括感应装置和感应控制器，所述的感应装置包括转动柱和感应器，转动柱套设在单转向电机的转轴上，转动柱的两端设有感应磁片，所述的感应器呈环形均匀分布在转动柱的四周，感应器检测感应信号并传输至感应控制器，所述的感应控制器与激光发生器相连。
优选地，一种高速激光清洗装置还包括安全检测装置，所述的安全检测装置包括位于同一光轴上的发射器和接收器，接收器接收检测光源信号并传输至激光发生器，所述的安全检测装置位于镜片的两侧。
优选地，所述的单转向电机为直流电机或者交流电机。
优选地，一种高速激光清洗装置的使用方法，包括以下步骤：
①、将双面镜安装在单转向电机上；
②、设置间歇工作装置的工作间歇，即调整激光发生器只在单转向电机完整旋转周期的指定扫描范围内工作；
③、启动单转向电机；
④、双面镜将激光往复发射在指定区域，以实现对指定区域的表面激光清洗。
有益效果：本发明公布了一种高速激光清洗装置及其使用方法，与现有的振镜电机清洗系统相比，本发明具有以下优点：(1)由于本发明采用的单转向电机的转速较高，在外部光路完全相同的情况下，双面单转向电机激光扫描的速度远超普通振镜电机激光扫描的速度，提高了激光扫描速度；(2)双面激光扫描角度的最大范围可以拓展到0°～80°；(3)本发明使用的单转向电机售价较低，相比于售价过高的单面振镜电机而言，整个高速激光清洗系统的成本大大减少。
附图说明
图1是现有技术中一种手持振镜电机激光扫描器的原理示意图；
图2是一种高速激光清洗装置的结构示意图；
图3是第二种间歇工作装置的结构示意图；
图中：1-1、准直透镜 1-2、90°反射镜 1-3、扫描振镜 1-4、振镜电机 1-5、出场镜1、激光发生器 2、单转向电机 3、双面镜 4、安全检测装置 41、发射器 42、接收器 51、第一种间歇工作装置 511、弧度范围检测装置 512、控制器 52、第二种间歇工作装置 521、转动柱 522、感应器
具体实施方案
为了加深对本发明的理解，下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
如图2所示，一种高速激光清洗装置，包括单转向电机2、镜片和间歇工作装置5，所述的镜片为双面镜3，双面镜3的底部与单转向电机2的转轴相连，所述的单转向电机2为直流电机或者交流电机；双面镜3的侧面设有激光发生器1，所述的激光发生器1与间歇工作装置5相连。
为了加强对本发明专利的理解，提供第一种间歇工作装置51的结构，如图2所示，所述的第一种间歇工作装置51包括弧度范围检测装置511和控制器512，所述的弧度范围检测装置511与单转向电机2的转轴相连，弧度范围检测装置511检测角度信号并传输至控制器512，所述的控制器512与激光发生器1相连。
于上述间歇工作装置结构中，所述的弧度范围检测装置51为码盘，所述的码盘与单转向电机2的转轴相连。
为了加强对本发明专利的理解，提供第二种间歇工作装置52的结构，如图3所示，所述的第二种间歇工作装置52包括感应装置和感应控制器，所述的感应装置包括转动柱521和感应器522，转动柱521套设在单转向电机2的转轴上，转动柱521的两端设有感应磁片，所述的感应器522呈环形均匀分布在转动柱521的四周，感应器522检测感应信号并传输至感应控制器，所述的感应控制器与激光发生器1相连。
如图2所示，所述的安全检测装置4包括位于同一光轴上的发射器41和接收器42，接收器42接收检测光源信号并传输至激光发生器1，所述的安全检测装置4位于镜片3的两侧。
一种高速激光清洗装置的使用方法，包括以下步骤：
①、将双面镜安装在单转向电机上；
②、设置间歇工作装置的工作间歇，即调整激光发生器只在单转向电机完整旋转周期的有效扫描范围内工作；
③、启动单转向电机；
④、双面镜将激光往复发射在指定区域，以实现对指定区域的表面激光清洗。
第一种间歇工作装置51的工作情况：如图2所示，第一种间歇工作装置51的使用方法，包括以下步骤：
a)打开单转向电机，单转向电机带动双面镜发生旋转；
b)当双面镜的A面进入安全检测装置的有效区域时，激光发生器使能，准备进行激光清洗工作；
c)双面镜继续随着单转向电机发生旋转，当双面镜的A面进入间歇工作装置的有效区域时，弧度范围检测装置检测到角度信号并传输至控制器，控制器控制激光发生器开启；
d)当双面镜的A面从间歇工作装置的有效区域转出后，控制器控制激光发生器关闭；
e)当双面镜的A面从安全检测装置的有效区域转出后，激光发生器失能，双面镜的A面激光清洗工作结束；
f)当双面镜的B面进入安全检测装置的有效区域时，重复上述过程。
第二种间歇工作装置52的工作情况：如图3所示，第二种间歇工作装置52的使用方法，包括以下步骤：
a)打开单转向电机，单转向电机带动双面镜发生旋转；
b)当双面镜的A面进入安全检测装置的有效区域时，激光发生器使能，准备进行激光清洗工作；
c)双面镜继续随着单转向电机发生旋转，当双面镜的A面进入间歇工作装置的有效区域时，感应器检测到转动柱经过产生感应信号，并将感应信号传输至感应控制器，感应控制器控制激光发生器开启；
d)当双面镜的A面从间歇工作装置的有效区域转出后，感应控制器控制激光发生器关闭；
e)当双面镜的A面从安全检测装置的有效区域转出后，激光发生器失能，双面镜的A面激光清洗工作结束；
f)当双面镜的B面进入安全检测装置的有效区域时，重复上述过程。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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)
1.一种高速激光清洗装置，其特征在于，包括单转向电机、镜片和间歇工作装置，所述的镜片为双面镜，双面镜的底部与单转向电机的转轴相连；双面镜的侧面设有激光发生器，所述的激光发生器与间歇工作装置相连。
2.根据权利要求1所述的一种高速激光清洗装置，其特征在于，所述的间歇工作装置包括弧度范围检测装置和控制器，所述的弧度范围检测装置与单转向电机的转轴相连，弧度范围检测装置检测角度信号并传输至控制器，所述的控制器与激光发生器相连。
3.根据权利要求2所述的一种高速激光清洗装置，其特征在于，弧度范围检测装置为码盘，所述的码盘与单转向电机的转轴相连。
4.根据权利要求1所述的一种高速激光清洗装置，其特征在于，所述的间歇工作装置包括感应装置和感应控制器，所述的感应装置包括转动柱和感应器，转动柱套设在单转向电机的转轴上，转动柱的两端设有感应磁片，所述的感应器呈环形均匀分布在转动柱的四周，感应器检测感应信号并传输至感应控制器，所述的感应控制器与激光发生器相连。
5.根据权利要求1-4所述的一种高速激光清洗装置，其特征在于，还包括安全检测装置，所述的安全检测装置包括位于同一光轴上的发射器和接收器，接收器接收检测光源信号并传输至激光发生器，所述的安全检测装置位于镜片的两侧。
6.根据权利要求1所述的一种高速激光清洗装置，其特征在于，所述的单转向电机为直流电机或者交流电机。
7.如权利要求1-6中任意一项所述的一种高速激光清洗装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
①、将双面镜安装在单转向电机上；
②、设置间歇工作装置的工作间歇，即调整激光发生器只在单转向电机完整旋转周期的有效扫描范围内工作；
③、启动单转向电机；
④、双面镜将激光往复发射在指定区域，以实现对指定区域的表面激光清洗。
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