CN113414191B - 一种基于可调节的激光清洗光路的装置及清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于可调节的激光清洗光路的装置及清洗方法，包括激光器、传输光线的传动套筒和激光清洗头，其特征在于，传动套筒呈L型设计，激光器和激光清洗头分别位于传动套筒的两端，激光清洗头对应的传动套筒的外侧壁固定套接有环形设置的收集套，收集套的底部固定连接有收集盒，收集套的内部和收集盒连通设置；传动套筒的内部通过转动机构连接有反射镜片，传动套筒的内壁安置有内传动镜片，收集盒的内部连接有除尘机构和刮板机构，在传动套筒的内部安装有低功率脉冲激光试射和反射信号接收装置。解决了激光清洗光线存在无法清洗到的地方，从而弥补激光清洗效果较差和作用范围受限制的缺陷。

Description

一种基于可调节的激光清洗光路的装置及清洗方法

技术领域

本发明属于激光清洗技术领域，具体说是一种基于可调节的激光清洗光路的装置及清洗方法。

背景技术

激光清洗技术是工业清洗技术的一场革命，它具有传统清洗技术所无法比拟的优势，激光清洗过程中没有化学试剂的参与，更有利于环境保护，目前的激光清洗大多使用硬性光路传输激光，硬光路通常是由固定透镜组组成，其镜片无法调节，光路的灵活性较差，清洗效果较差，很难清洗到待清洗材料件的边缘和拐角处，尤其是在清洗一些高精度斜面的时候，传统的硬性激光清洗光路往往很难达到清洗要求。除此之外，激光清洗后会产生废渣，对于废渣而言没有行之有效的处理措施，所以，提出了一种基于可调节的激光清洗光路设计和清洗方法。

发明内容

发明目的：本发明提供一种基于可调节的激光清洗光路的装置及清洗方法，皆在解决现有技术中激光清洗光线存在无法清洗到的地方，从而弥补激光清洗效果较差和作用范围受限制的缺陷。

技术方案：

一种基于可调节的激光清洗光路的装置，包括激光器、传输光线的传动套筒和激光清洗头，传动套筒呈L型设计，激光器和激光清洗头分别位于传动套筒的两端，激光清洗头对应的传动套筒的外侧壁固定套接有环形设置的收集套，收集套的底部固定连接有收集盒，收集套的内部和收集盒连通设置；传动套筒的内部通过转动机构连接有反射镜片，传动套筒的内壁安置有内传动镜片，收集盒的内部连接有除尘机构和刮板机构，在传动套筒的内部安装有低功率脉冲激光试射和反射信号接收装置。

进一步的，转动机构包括连接在传动套筒内部的转动轴，转动轴的一端穿过传动套筒延伸至传动套筒的外部，位于传动套筒外部的转动轴的外侧壁固定套接有旋钮，位于传动套筒内部的转动轴的外侧壁固定套接有转动齿轮，转动齿轮啮合有半齿轮块，半齿轮块的侧面与反射镜片固定连接，转动轴与半齿轮块的轴均与传动套筒轴承连接。

进一步的，反射镜片可调节的角度范围是22.500°≤α≤67.500°，α的角度值是指以激光器1发射出的激光束为水平面，且按顺时针转动方向为正方向；反射镜片的长度Z≤1.082a。

进一步的，除尘机构包括收集盒内部的保护罩，保护罩内部安装有风泵，保护罩的侧面设有出风口，保护罩的顶部位于风泵的上端设有透气网，保护罩的顶部设置有倾斜的阻挡板，阻挡板上设置有刮板机构；收集盒的侧面设有出料口。

进一步的，刮板机构的固定块连接在阻挡板端部，固定块的侧面连接有两个弹簧杆，两个弹簧杆的端部连接刮板，传动套筒的内侧壁设置有导向轴，位于传动套筒内部的转动轴的外侧壁设有放置槽，放置槽的侧壁缠绕连接线，连接线贴合导向轴的侧面沿着传动套筒的内侧壁经过转动装置D延伸至收集盒中，连接线的端部与刮板连接。

进一步的，转动装置D主要是由三个相同的转动圆柱组成，其中一个转动圆柱固定在传动套筒的开口处的内壁上，另外两个转动圆柱分别固定在传动套筒的开口处，呈对立状态，且两个相对的转动圆柱之间存在有一定的间隙；转动圆柱两端设置有凹圆角的圆柱状结构。

进一步的，在传动套筒内壁上，与旋钮相对的位置上设置有复位装置外壳，复位装置外壳内部设置有弹簧，弹簧端部与弹簧柱的一端固定连接，弹簧柱的另一端与转动齿轮对应，裸露在传动套筒外部的转动轴的长度L，转动齿轮和半齿轮块齿宽都为b，转动齿轮与复位装置外壳端部距离L1需满足L>b，L1>b。

一种基于可调节的激光清洗光路的清洗方法，步骤为：

(1)当进行激光清洗的时候，首先使用低功率脉冲激光试射和反射信号接收装置发射一道脉冲激光束，此时需要保证发射出的脉冲激光束和激光器发出的激光束处于同一条直线上，通过调整转动机构使激光束以垂直的方式照射在待清洗材料表面上；

(2)通过激光辐照材料表面时瞬时有效温度模型对激光出射温度参数进行调整从而完成激光清洗工作；

(3)通过材料表面瞬时有效温度T₀与清洗材料表面所需达到的温度为T₁的差值ΔT₂的值判断激光清洗时的出射温度值是否满足清洗条件，当ΔT₂≥0时进行激光清洗工作。

进一步的，材料表面瞬时有效温度模型为：

式中：T₀为瞬时有效温度，v₀为沿x轴方向移动的恒定清洗速度，ρ为待清洗材料件密度，H为热焓，t为加热时间，K₁为热传导系数(常数)，T为加热温度，P_i为相变潜热，

代表偏导数，

代表空间方向的矢量微分，m为复吸收率的实部，n为消光系数，对于金属材料来说m和n均是波长和温度的函数。

进一步的，差值ΔT₂计算公式为：

本发明的优点：

通过传动机构之间的配合工作，轻微转动旋钮可使转动轴带动齿轮块旋转，齿轮块旋转又会带动与齿轮块啮合的半齿轮块转动，此时和半齿轮块固定在一起的反射镜片就会发生一定角度的倾斜，倾斜的反射镜片会使入射光的角度发生变化，最终可使出射光的角度发生改变，偏移的出射光线便具有了柔性的效果，如此以来从激光清洗头射出的激光就会以不同的角度射出，经过这种光线的偏移变换，就可以解决待清洗材料倾斜面无法触及的难题，尤其适用于加工一些高精度的倾斜面，如此以来就会大大提高清洗的效果和清洗的加工范围。更重要的是，保护球的存在可使得在人为操作不当的条件下，反射镜片在转动角度过大的时候触碰到传动套筒内壁时起到缓冲保护的作用。同时半齿轮块上的齿数少，在转动转动轴带动大齿轮转动的时候，不至于使反射镜片继续转动过大角度而损坏。

除尘机构和刮板机构的协调配合，风泵对激光清洗后的垃圾继续吸入处理，解决了现在激光清洗后废渣不能环保而又有效处理的问题。废渣收集的时候，废渣被阻挡板阻挡后会掉入收集盒中，透风网可进一步阻挡收集的废渣，防止废渣被风泵吸入到风泵电机造成电机磨损等。重要的是，可转动旋钮，使传动套筒内部的转动轴转动从而拉动连接线，最终连接线会拉动刮板对阻挡板表面的废渣进行进一步的刮除。

低功率脉冲激光试射和反射信号接收装置的作用在于；在进行激光清洗之前，让该装置发射一道脉冲激光，经过反射镜片和内传动镜片反射后照射在待清洗材料表面上，当垂直照射在材料表面上时激光束经反射后沿原路返回被低功率脉冲激光试射和反射信号接收装置捕获，此时绿色指示灯亮起，若绿色信号指示灯不亮，则说明激光束不是垂直照射在材料表面上的，此时需要调节旋钮直至绿色信号指示灯亮起时则代表激光束是垂直照射在材料表面上的。这时就可以开启激光器进行激光清洗工作。

附图说明

图1为本发明的一种基于可调节的激光清洗光路设计和清洗方法的结构示意图；

图2为本发明的一种基于可调节的激光清洗光路设计和清洗方法的结构主视图；

图3为本发明的一种基于可调节的激光清洗光路设计和清洗方法的收集盒的结构示意图；

图4为本发明的一种基于可调节的激光清洗光路设计和清洗方法的装置A处的放大示意图；

图5为本发明的一种基于可调节的激光清洗光路设计和清洗方法的装置B处的放大示意图；

图6为本发明的一种基于可调节的激光清洗光路设计和清洗方法装置中转动轴部分的结构示意图；

图7为本发明的一种基于可调节的激光清洗光路设计和清洗方法装置中按压旋钮并使旋钮复位的装置C的结构示意图；

图8为本发明的一种基于可调节的激光清洗光路设计和清洗方法装置中连接线转动装置D的结构示意图；

图9为本发明的一种基于可调节的激光清洗光路设计和清洗方法装置中连接线转动装置D中转动圆柱的形状结构示意图；

图中：1激光器、2传动套筒、3旋钮、4收集套、5收集盒、6激光清洗头、7内传动镜片、8转动齿轮、9转动轴、10导向轴、11连接线、12反射镜片、13半齿轮块、14风泵、15保护罩、16阻挡板、17透气网、18弹簧杆、19刮板、20固定块、21低功率脉冲激光试射和反射信号接收装置、22出料口、23出风口、24放置槽、25弹簧、26弹簧柱、27复位装置外壳、28转动圆柱、29凹圆角、30转动圆柱支架。

具体实施方式

下面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完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-9，一种基于可调节的激光清洗光路设计和清洗方法的装置，包括激光器1、传动套筒2和激光清洗头6，传动套筒2呈L型设置，激光器1和激光清洗头6分别位于传动套筒2的两端，传动套筒2的外侧壁有环形设置的收集套4，收集套4位于激光清洗头6的外侧，收集套4的底部连接着收集盒5，收集套4的内部和收集盒5连通设置。在传动套筒2的内部安装有低功率脉冲激光试射和反射信号接收装置21可以用来在进行激光清洗之前对待清洗平面进行垂直定位，从而提高清洗效率。

传动套筒2的内部通过转动机构连接有反射镜片12。动套筒2的内壁上，在反射镜片12与激光清洗头6之间安置有内传动镜片7，内传动镜片7为平面镜，由于内传动镜片7的存在可使得由激光器1发射出的激光经反射镜片12反射后再次经内传动镜片7的反射，从而使激光从激光清洗头6以45°～90°的角度射出。

转动机构包括转动连接在传动套筒2内部的转动轴9，转动轴9一端穿过传动套筒2延伸至传动套筒2的外部，转动轴9与传动套筒2轴承连接，位于传动套筒2外部的转动轴9的外侧壁连接着旋钮3，传动套筒2内部的转动轴9的外侧壁连接着转动齿轮8，传动套筒2的内部转动连接有半齿轮块13，半齿轮块13中部的轴与传动套筒2轴承连接，半齿轮块13未设置有齿的一端与反射镜片12固定连接，半齿轮块13设置有齿的部分与转动齿轮8啮合连接，反射镜片12一般情况下与传动套筒2内壁呈45度角安置，反射镜片12的两端均固定连接着保护球装置，保护球的安置可使反射镜片12在转动的时候触碰到传动套筒2的内壁时得到缓冲，不仅能够保护反射镜片12不损坏，还能限定反射镜片12的转动角度。通过传动机构之间的配合，轻微转动旋钮3可带动反射镜片12转动，反射镜片12发生转动即发生倾斜状态，倾斜的反射镜片12会使入射光的角度发生偏移，所以出射光的角度同样会发生偏移，偏移的光线便具有了柔性的效果，最终使从激光清洗头6射出的激光发生偏移，能够解决目前材料件边缘、拐角以及倾斜面处无法清洗的难题，清洗效果会大大提高，更重要的是保护球的安置可使反射镜片12在转动的时候触碰到传动套筒2的内壁时得到缓冲，半齿轮块13上的齿数较少，转动轴9带动齿轮8大角度转动的时候，反射镜片12不会发生大角度的转动。

如图2所示，设传动套筒2具备激光器1的那段内直径为a，内传动镜片7长度Y为2a，且保证两个内传动镜片之间的距离为a。两个内传动镜片7分别位于平面β的两侧(如图2所示的左右两侧)，且两个内传动镜片7分别平行于平面β，平面β为经过半齿轮块13的轴线且垂直于具有激光器1的那段传动套筒2横截面法线的平面。

当反射镜片12转动角度α≥67.500°时不具备激光清洗的条件，激光束无法射出；

当反射镜片12转动角度50.675°≤α≤67.500°时激光束首先经过左侧内传动镜片7反射；

当反射镜片12转动角度39.345°≤α≤50.655°时，激光束不经过内传动镜片7反射直接从出口射出；

当反射镜片12转动角度22.500°≤α≤39.345°时，激光束首先经过右侧内传动镜片7反射；

当反射镜片转动角度α≤22.500°时，也不具备激光清洗的条件。所以，反射镜片12可调节的角度范围是22.500°≤α≤67.500°，可垂直加工待清洗材料的角度范围控制在0°～45°之间。同时要满足反射镜片12的长度Z≤1.082a。

收集盒5的侧面设有出料口22。收集盒5的内部连接着除尘和刮板机构，除尘机构包括收集盒5内部的保护罩15，保护罩15的内部有风泵14，保护罩15的侧面开设有出风口23，出风口23的作用一方面可以使保护罩15内部的气流和气压等处于平稳状态，另一方面可使得特殊情况下被风泵气流吸入的废渣从出风口随气流排出，对风泵14加装保护罩可以有效的避免废渣被吸入后卷进风泵电机对电机造成卡壳和零部件磨损的危害。保护罩15的顶部有位于风泵14顶部的透气网17，透气网17在提高废渣吸收效率的同时又可以避免废渣进入风泵部位。保护罩15的顶部表面通过两个杆连接倾斜放置的阻挡板16，阻挡板的存在又可以进一步阻挡废渣进入保护罩内部。刮板机构包括固定连接在阻挡板16顶部的固定块20，固定块20的一个侧面连接两个弹簧杆18，两个弹簧杆18的端部连接同一个用于刮除杂物的刮板19，传动套筒2的内侧壁连接着导向轴10，位于传动套筒2内部的转动轴9的外侧壁开设有放置槽24，放置槽24的侧壁固定缠绕有连接线11，连接线11贴合导向轴10的侧面沿着传动套筒2的内侧壁经转动装置D中的转动圆柱28延伸到收集盒5中，连接线11的端部与刮板19连接。

如图8-9所示，转动装置D主要是由三个相同的转动圆柱28和三个相同的转动圆柱支架30组成，其中一个转动圆柱28通过一个转动圆柱支架30固定在传动套筒2的开口处的内壁上，另外两个转动圆柱28通过其余两个转动圆柱支架30相对固定在传动套筒2的开口处，呈对立安置状态，且两个相对的转动圆柱28之间存在有间隙。转动圆柱28为两端圆周设置有凹圆角29的结构，凹圆角29可以有效的避免连接线11在运动时发生脱线。传动套筒2内设有与连接线11对应的转动连接导向轴装置10，连接线11的一端固定在转动轴9的放置槽24内，另一端依次绕过导向轴装置10和固定在传动套筒2开口处内壁上的转动圆柱28，以及相对设置的两个转动圆柱28之间的间隙，最后连接线11延伸到收集盒5，与刮板19连接。

在传动套筒2内壁上，与旋钮3相对的位置上设置有复位装置外壳27，复位装置外壳27内部设置有弹簧25，弹簧25端部与弹簧柱26的一端固定连接，弹簧柱26直径小于复位装置外壳27内直径，弹簧柱26的另一端与转动齿轮8下表面(远离旋钮3的一面)间隙对应，旋钮3、转动齿轮8、复位装置外壳27和弹簧柱26处于同一轴线上。设裸露在传动套筒2外部的转动轴9的长度为L，转动齿轮8和半齿轮块齿13宽都为b，转动齿轮8与复位装置外壳27端部距离为L1且满足条件L>b，L1>b，初始时弹簧25处于自由伸长状态，且与弹簧25相连接的弹簧柱26的顶部与转动齿轮8处于接近但非接触状态。

按下旋钮3至其与传动套筒2的外表面接触并保持不松开可使得传动套筒2内部的转动齿轮8与半齿轮块13发生啮合脱离，此时转动齿轮8挤压弹簧柱26，弹簧柱26便会贴着复位装置外壳27运动，与弹簧柱26相连接的弹簧25便开始进行压缩，从而保证转动齿轮8与半齿轮块13产生有效啮合脱离，为的就是确保在大角度转动旋钮3的时候不至于使反射镜片发生过大角度的转动导致反射镜片触碰到传动套筒2的内壁致使反射镜片被损坏。转动旋钮3可使转动轴9带动连接线11绕其表面缠绕，连接线11被拉动到一定的状态后就会带动刮板19沿阻挡板16向上移动，反向转动旋钮3，连接线11变长，通过两个弹簧杆18的反弹力，刮板19沿阻挡板16向下移动，实现阻挡板16表面的刮除运动。当刮除任务完成以后松开旋钮3，此时处于压缩状态的弹簧25便会在弹簧弹力的作用下开始恢复原形状，弹簧25便会推动弹簧柱26沿着复位装置外壳27运动，弹簧柱26同样会推动转动齿轮8进行复位与半齿轮块13发生复位啮合。

除尘机构和刮板机构之间的配合作业，风泵14对激光清洗后的废渣进行吸收处理，解决了现在激光清洗后废渣不能及时有效处理的现状。收集废渣时，开启风泵14，风泵14通过透气网17和阻挡板16沿着收集套4的出口处进行吸风，废渣被吸入后一部分经过阻挡板16后会掉入收集盒5中，小部分会残留在阻挡板16的表面，对于残留在阻挡板16表面的顽固废渣可按下旋钮3使得传动套筒2内部的转动齿轮8与半齿轮块13发生啮合脱离，确保在大角度转动旋钮3的时候不至于使反射镜片发生过大角度的转动导致反射镜片触碰到传动套筒2的内壁致使反射镜片被损坏。转动旋钮3可使转动轴9带动连接线11绕其表面缠绕，连接线11被拉紧后就会拉动刮板19沿阻挡板16表面进行刮除运动。当松开旋钮3的时候，压缩的弹簧杆18同样会带动刮板19复位，在刮板19复位的过程中又可以对阻挡板16的表面进行进一步的刮除，此时残留在阻挡板16表面的顽固废渣会被清理从而掉入收集盒5中。待清洗工作完成后打开收集盒5侧面的出料口即可进行废渣的有效收集处理。

本发明中的创新之处在于，当进行激光清洗的时候，在遇到待清洗材料件的拐角或者斜面时，可以调节激光的照射路线，操作方法是；转动旋钮3可带动转动轴9转动，转动轴9又可以带动转动齿轮8转动，和齿轮8啮合的半齿轮13转动就可以带动反射镜片12转动，倾斜的反射镜片就可以使入射光的角度发生偏移，同时出射光的角度也会跟着发生偏移，激光清洗的灵活性便可以大大提高，激光线会在内传动镜片7上发生反射，最终使激光束从激光清洗头射出，不断地调节反射镜片的角度就可以获得符合适当条件的激光出射角度。

一种基于可调节的激光清洗光路的清洗方法，(1)当进行激光清洗的时候，首先使用低功率脉冲激光试射和反射信号接收装置21发射一道脉冲激光束，此时需要保证发射出的脉冲激光束和激光器发出的激光束处于同一条直线上，通过调整转动机构使激光束以垂直的方式照射在待清洗材料表面上；

具体为；转动旋钮3可带动转动轴9转动，转动轴9又可以带动转动齿轮8转动，此时和转动齿轮8啮合的半齿轮块13转动就可以带动反射镜片12转动，倾斜的反射镜片就可以使入射光的角度发生改变，当激光束从出口射出打在待清洗材料表面后，当满足垂直入射在材料上的条件后激光束经过一定的原路反射后会被低功率脉冲激光试射和反射信号接收装置21捕获反射信号，此时低功率脉冲激光试射和反射信号接收器上的信号指示灯绿灯亮起，代表激光束是以垂直的方式照射在待清洗材料表面上的，若绿色信号指示灯没有亮，则说明激光束打在待清洗材料上面不是垂直入射，此时不断调节旋钮3直至信号指示灯绿灯亮起时，则代表调节完成，即可开启激光器1进行激光清洗工作。本实验光路装置从激光器射出的激光经过传动系统后从出口射出激光的角度范围在45°～90°之间，可垂直加工材料的角度范围应控制在0°～45°之间，反射镜片的转动角度控制在22.500°≤α≤67.500°。垂直加工时效果更好、效率更高，所以在加工高精度平面和斜面上可以得到广泛的应用。

(2)通过激光辐照材料表面时瞬时有效温度模型对激光出射温度参数进行适当调整从而完成激光清洗工作。

具体为；激光清洗材料表面(例如漆层)是否能够满足清洗条件以及如何选择更合适的激光参数值，可利用激光照射材料表面后材料表面瞬时有效温度模型来进行计算分析，对于一种待清洗材料，材料表面成分(例如漆层等)及物理性能(例如漆层的熔点、沸点、气化值等)可通过查阅资料得知，若查得激光清洗材料表面时所需达到的温度为T₁，激光出射照射在材料表面时的有效温度为T₀,不考虑激光经过反射镜片时的能量损失，则可利用ΔT₂来判断激光清洗时的出射温度是否满足清洗条件及选择更合适的激光清洗参数值。可利用激光照射材料表面后材料表面瞬时有效温度模型来判断激光清洗待测物表面时需要的激光输出能量温度是否满足清洗工作条件，激光辐照材料表面后的瞬时有效温度模型为：

上式中：T₀为瞬时有效温度，v₀为沿x轴方向移动的恒定清洗速度，ρ为待清洗材料件密度，H为热焓，t为加热时间，K₁为热传导系数(常数)，T为加热温度，P_i为相变潜热，

代表偏导数，

代表空间方向的矢量微分，m为复吸收率的实部，n为消光系数，对于金属材料来说m和n均是波长和温度的函数。

(3)根据ΔT₂的值判断激光清洗时的出射温度值是否满足清洗条件，当ΔT₂≥0时进行激光清洗工作。

根据ΔT₂的值设定激光清洗参数值，若清洗材料表面所需达到的温度为T₁，则可利用ΔT₂(ΔT₂的正负用来判断能否进行激光清洗工作)来判断激光清洗时的出射温度值是否满足清洗条件。

当ΔT₂≥0时满足材料激光清洗时所需的温度条件，可以进行激光清洗工作。当ΔT₂<0时不满足材料激光清洗时所需的温度条件，达不到清洗材料表面所需的温度，所以无法完成激光清洗任务。当ΔT₂＝0时为激光清洗材料表面时出射激光的清洗温度阈值。参照辨别公式ΔT₂的正负可用来确定激光输出温度是否能达到完成激光清洗材料表面时的要求温度。

影响激光清洗的因素众多，其实际的物理过程也十分复杂，因此在对其进行激光清洗实验时做出如下假设：(1)激光清洗过程中的所有材料均为连续的且各向同性；(2)不考虑激光清洗过程中生成的气态材料、废渣和等离子体对激光能量的吸收；(3)不考虑材料表面受热变形的影响。

根据上述步骤(1)—(3)，完成激光清洗工作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案创作及其发明构思加以等同替换或者更改，都应该包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于可调节的激光清洗光路的装置，包括激光器（1）、传输光线的传动套筒（2）和激光清洗头（6），其特征在于，传动套筒（2）呈L型设计，激光器（1）和激光清洗头（6）分别位于传动套筒（2）的两端，激光清洗头（6）对应的传动套筒（2）的外侧壁固定套接有环形设置的收集套（4），收集套（4）的底部固定连接有收集盒（5），收集套（4）的内部和收集盒（5）连通设置；传动套筒（2）的内部通过转动机构连接有反射镜片（12），传动套筒（2）的内壁安置有内传动镜片（7），收集盒（5）的内部连接有除尘机构和刮板机构，在传动套筒（2）的内部安装有低功率脉冲激光试射和反射信号接收装置（21）；

所述转动机构包括连接在传动套筒（2）内部的转动轴（9），转动轴（9）的一端穿过传动套筒（2）延伸至传动套筒（2）的外部，位于传动套筒（2）外部的转动轴（9）的外侧壁固定套接有旋钮（3），位于传动套筒（2）内部的转动轴（9）的外侧壁固定套接有转动齿轮（8），转动齿轮（8）啮合有半齿轮块（13），半齿轮块（13）的侧面与反射镜片（12）固定连接，转动轴（9）与半齿轮块（13）的轴均与传动套筒（2）轴承连接；

所述刮板机构的固定块（20）连接在阻挡板（16）端部，固定块（20）的侧面连接有两个弹簧杆（18），两个弹簧杆（18）的端部连接刮板（19），传动套筒（2）的内侧壁设置有导向轴（10），位于传动套筒（2）内部的转动轴（9）的外侧壁设有放置槽（24），放置槽（24）的侧壁缠绕连接线（11），连接线（11）贴合导向轴（10）的侧面沿着传动套筒（2）的内侧壁经过转动装置D延伸至收集盒（5）中，连接线（11）的端部与刮板（19）连接；

在传动套筒（2）内壁上，与旋钮（3）相对的位置上设置有复位装置外壳（27），复位装置外壳（27）内部设置有弹簧（25），弹簧（25）端部与弹簧柱（26）的一端固定连接，弹簧柱（26）的另一端与转动齿轮（8）对应，裸露在传动套筒（2）外部的转动轴（9）的长度L，转动齿轮（8）和半齿轮块（13）宽都为b，转动齿轮（8）与复位装置外壳（27）端部距离L1需满足L>b，L1>b。

2.根据权利要求1所述的一种基于可调节的激光清洗光路的装置，其特征在于，反射镜片（12）可调节的角度范围是

，

的角度值是指以激光器（ 1）发射出的激光束为水平面，且按顺时针转动方向为正方向；反射镜片（12）的长度

。

3.根据权利要求1所述的一种基于可调节的激光清洗光路的装置，其特征在于，除尘机构包括收集盒（5）内部的保护罩（15），保护罩（15）内部安装有风泵（14），保护罩（15）的侧面设有出风口（23），保护罩（15）的顶部位于风泵（14）的上端设有透气网（17），保护罩的顶部设置有倾斜的阻挡板（16），阻挡板（16）上设置有刮板机构；收集盒（5）的侧面设有出料口（22）。

4.根据权利要求1所述的一种基于可调节的激光清洗光路的装置，其特征在于，转动装置D主要是由三个相同的转动圆柱（28）组成，其中一个转动圆柱（28）固定在传动套筒（2）的开口处的内壁上，另外两个转动圆柱（28）分别固定在传动套筒（2）的开口处，呈对立状态，且两个相对的转动圆柱（28）之间存在有一定的间隙；转动圆柱（28）两端设置有凹圆角（29）的圆柱状结构。

5.一种如权利要求1所述的一种基于可调节的激光清洗光路的清洗方法，其特征在于，步骤为：

（1）当进行激光清洗的时候，首先使用低功率脉冲激光试射和反射信号接收装置（21）发射一道脉冲激光束，此时需要保证发射出的脉冲激光束和激光器发出的激光束处于同一条直线上，通过调整转动机构使激光束以垂直的方式照射在待清洗材料表面上；

（2）通过激光辐照材料表面时瞬时有效温度模型对激光出射温度参数进行调整从而完成激光清洗工作；

（3）通过材料表面瞬时有效温度

与清洗材料表面所需达到的温度为

的差值

的值判断激光清洗时的出射温度值是否满足清洗条件，当

时进行激光清洗工作。

6.根据权利要求5所述的一种基于可调节的激光清洗光路的清洗方法，其特征在于，材料表面瞬时有效温度模型为：

式中：T₀为瞬时有效温度，v₀为沿x轴方向移动的恒定清洗速度，ρ为待清洗材料件密度，H为热焓，t为加热时间，K₁为热传导系数（常数），T为加热温度，P_i为相变潜热，

代表偏导数，

代表空间方向的矢量微分，m为复吸收率的实部，n为消光系数，对于金属材料来说m和n均是波长和温度的函数。

7.根据权利要求5所述的一种基于可调节的激光清洗光路的清洗方法，其特征在于，差值

计算公式为：

。

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