CN114653685A - 一种激光3d自动聚焦清洗设备 - Google Patents

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杨长春
杜习占
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Shenzhen Ouya Laser Intelligent Technology Co ltd
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    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
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Abstract

本发明属于激光加工设备领域，尤其是一种激光3D自动聚焦清洗设备，针对现有的激光清洗设备主要是小型或背带式设备，清洗加工效率低、自动化程度低，并且在人工手动操作过程中，由于激光离焦量的限制，清洗精度及效果不能到达理想状态，不能实现高效性清洗的问题，现提出如下方案，其包括清洗枪体，所述清洗枪体的顶部固定连接有手柄，所述手柄的一端设有场镜，所述手柄的另一端设有固定套，所述场镜的一端设有聚焦场镜，本发明Z轴自动聚焦控制光路聚焦距离,通过激光测距传感器实时调整保证激光聚焦到清洗物体，不需要操作人员时时刻刻去调整聚焦距离，效率和清洗效果极大提升改善。

Description

一种激光3D自动聚焦清洗设备
技术领域
本发明涉及激光加工设备技术领域，尤其涉及一种激光3D自动聚焦清洗设备。
背景技术
激光清洗具有无研磨、非接触、无热效应和适用于各种材质的物体等清洗特点，被认为是最可靠、最有效的解决办法。激光清洗不但可以用来清洗有机的污染物，也可以用来清洗无机物，包括金属的锈蚀、金属微粒、灰尘等。
目前，激光清洗设备主要是小型或背带式设备，清洗加工效率低、自动化程度低，并且在人工手动操作过程中，由于激光离焦量的限制，清洗精度及效果不能到达理想状态，不能实现高效性清洗。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在激光清洗设备主要是小型或背带式设备，清洗加工效率低、自动化程度低，并且在人工手动操作过程中，由于激光离焦量的限制，清洗精度及效果不能到达理想状态，不能实现高效性清洗的缺点，而提出的一种激光3D自动聚焦清洗设备。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种激光3D自动聚焦清洗设备，包括清洗枪体，所述清洗枪体的顶部固定连接有手柄，所述手柄的一端设有场镜，所述手柄的另一端设有固定套，所述场镜的一端设有聚焦场镜，所述手柄的顶部由左至右依次连接有定焦轮、提手和触摸屏，所述手柄的一侧设有3D聚焦镜片组，聚焦场镜的一侧设有X反射镜和Y反射镜，定焦轮上设有激光测距传感器。
优选的，所述3D聚焦镜片组上设有激光光束，激光光束的一端设有45°全反镜。
优选的，所述3D聚焦镜片组的一侧设有Z轴电机。
优选的，所述X反射镜的一侧连接有X轴振镜电机。
优选的，所述Y反射镜的底部连接有Y轴振镜电机。
优选的，所述手柄的外侧设有清洗件。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明Z轴自动聚焦控制光路聚焦距离,通过激光测距传感器实时调整保证激光聚焦到清洗物体，不需要操作人员时时刻刻去调整聚焦距离，效率和清洗效果极大提升改善。
附图说明
图1为本发明提出的一种激光3D自动聚焦清洗设备的光路示意图；
图2为本发明提出的一种激光3D自动聚焦清洗设备的外观结构示意图；
图3为本发明提出的一种激光3D自动聚焦清洗设备的控制原理示意图；
图4为本发明提出的一种激光3D自动聚焦清洗设备的工作原理示意图。
图中1-激光光束、2-X反射镜、3-X轴振镜电机、4-Y反射镜、5-Y轴振镜电机、6-聚焦场镜、7-45°全反镜、8-Z轴电机、9-3D聚焦镜片组、10-触摸屏、11-提手、12-定焦轮、13-场镜、14-清洗枪体、15-手柄、16-固定套、17-清洗件。
具体实施方式
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1-4，一种激光3D自动聚焦清洗设备，包括清洗枪体14，清洗枪体14的顶部固定连接有手柄15，手柄15的一端设有场镜13，手柄15的另一端设有固定套16，场镜13的一端设有聚焦场镜6，手柄15的顶部由左至右依次连接有定焦轮12、提手11和触摸屏10，手柄15的一侧设有3D聚焦镜片组9，聚焦场镜6的一侧设有X反射镜2和Y反射镜4，定焦轮12上设有激光测距传感器。
本发明中，3D聚焦镜片组9上设有激光光束1，激光光束1的一端设有45°全反镜7。
本发明中，3D聚焦镜片组9的一侧设有Z轴电机8。
本发明中，X反射镜2的一侧连接有X轴振镜电机3。
本发明中，Y反射镜4的底部连接有Y轴振镜电机5。
本发明中，手柄15的外侧设有清洗件17。
本发明光路为激光光束1先通过3D聚焦镜片组9后，再通过45°全反镜7通过X反射镜2和Y反射镜4，再通过聚焦场镜6聚焦，可使激光束聚焦在清洗面，实施清洗。
本发明X反射镜2和Y反射镜4分别利用X轴振镜电机3和Y轴振镜电机5驱动而按照设定的方式摆动，以使聚焦后的激光光束1在一定范围内，按照设定的网纹双螺旋形清洗条纹的清洗轨迹运动，实施清洗。
本发明3D聚焦镜片组9通过Z轴振镜电机8以连杆带动在直线导轨上做直线运动，通过3D聚焦镜片组9对激光光束做聚焦点Z方向的移动。
本发明X轴振镜电机3，Y轴振镜电机5和Z轴振镜电机8采用精密的高速振镜电机和对应的驱动单元，激光光束1可以采用固体激光器、气体激光器、液体激光器、半导体激光器及自由电子激光器等激光器提供，另外，激光器可以是脉冲激光器，也可以是连续激光器，或者其他新型激光器。
本发明当激光清洗头与被打清洗件距离正好为光路的焦距F时，激光光斑聚焦效果最好，清洗能量和清洗效率最高，当手持激光清洗头工作时，工作距离W跟焦距F会有一定差值G，如果没有自动聚焦系统，清洗会因为不在焦点上清洗不干净，有底纹，人员要频繁调整距离而影响清洗效率和工作会比较繁琐。
本发明装配有激光测距传感器，Z轴电机8，3D聚焦镜片组9和控制系统，这个聚焦过程可以自动调整工作距离，以达到清洗工作的目的。当激光测距传感器测得与清洗件17的距离为W’,那么与焦距F的差值G’信号会实时的传递给控制板卡，控制板卡经过协议解析通讯给上位机电脑，通过打标控制上位机软件计算Z轴需要调整的位置信号再回传给控制板卡，控制板卡接收到上位机软件处理过的位置信号，通过指令解析再发送给驱动板上，驱动板通过接受实时的位置指令控制电机偏摆对应的角度，Z轴光路会根据实际工作距离的偏差来实时控制光路聚焦到清洗工件17上，实现激光3D自动聚焦的激光清洗的工作。
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及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种激光3D自动聚焦清洗设备，包括清洗枪体（14），其特征在于，所述清洗枪体（14）的顶部固定连接有手柄（15），所述手柄（15）的一端设有场镜（13），所述手柄（15）的另一端设有固定套（16），所述场镜（13）的一端设有聚焦场镜（6），所述手柄（15）的顶部由左至右依次连接有定焦轮（12）、提手（11）和触摸屏（10），所述手柄（15）的一侧设有3D聚焦镜片组（9），聚焦场镜（6）的一侧设有X反射镜（2）和Y反射镜（4），定焦轮（12）上设有激光测距传感器。
2.根据权利要求1所述的一种激光3D自动聚焦清洗设备，其特征在于，所述3D聚焦镜片组（9）上设有激光光束（1），激光光束（1）的一端设有45°全反镜（7）。
3.根据权利要求1所述的一种激光3D自动聚焦清洗设备，其特征在于，所述3D聚焦镜片组（9）的一侧设有Z轴电机（8）。
4.根据权利要求1所述的一种激光3D自动聚焦清洗设备，其特征在于，所述X反射镜（2）的一侧连接有X轴振镜电机（3）。
5.根据权利要求1所述的一种激光3D自动聚焦清洗设备，其特征在于，所述Y反射镜（4）的底部连接有Y轴振镜电机（5）。
6.根据权利要求1所述的一种激光3D自动聚焦清洗设备，其特征在于，所述手柄（15）的外侧设有清洗件（17）。
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