CN206613810U - 一种激光清洗头及设有该激光清洗头的激光清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光清洗头及设有该激光清洗头的激光清洗装置。所述激光清洗头包括在主光路上依次设置有扩束镜、光束整形器、扫描振镜和场镜。所述激光清洗装置包括激光器、运动台、CCD系统、控制系统、吸尘器和前述的激光清洗头。可实现对多种金属和非金属材料进行油污、粉尘、锈迹的清洗，通过控制系统控制整个清洗装置，智能化程度高，提高了清洗效率；通过CCD系统能够对清洗区域进行精确定位，经过扩束整形后的激光束的清洗效果更好；同时配合运动平台能够完成大幅面的激光清洗，可以通过调节运动台的高度来调节激光与清洗面的距离。

Description

一种激光清洗头及设有该激光清洗头的激光清洗装置

技术领域

本实用新型涉及激光设备技术领域，特别是涉及一种激光清洗头及设有该激光清洗头的激光清洗装置。

背景技术

传统清洗工业有各种各样的清洗方式，一般采用有机溶剂、酸液进行清洗，后期废液的处理会带来环保压力。激光清洗是一种非接触性、安全环保的清洗方法，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。激光清洗不需使用任何化学药剂和清洗液，清洗下来的废料基本上都是固体粉末，体积小，易于存放与回收，可以轻易解决化学清洗带来的环境污染问题。

与机械摩擦清洗、化学腐蚀清洗、液体固体强力冲击清洗、高频超声清洗等传统清洗方法相比，激光清洗具有明显的优点。传统的清洗方法往往是接触式清洗，对清洗物体表面有机械作用力，损伤物体的表面或者清洗的介质附着于被清洗物体的表面，无法去除，产生二次污染，激光清洗的无研磨和非接触性使这些问题迎刃而解；激光可以通过光纤传输，与机器手和机器人相配合，方便地实现远距离操作，能清洗传统方法不易达到的部位，这在一些危险的场所使用可以确保人员的安全；激光清洗能够清除各种材料表面的各种类型的污染物，达到常规清洗无法达到的清洁度。虽然与传统清洗方式相比，激光清洗具有诸多优点，但目前的激光清洗技术由于激光与清洗面的距离不易精确控制，导致清洗幅面小、清洗效率低、减低了清洗效果。

实用新型内容

鉴于以上内容，本实用新型提出一种激光清洗头，还提出一种具有该激光清洗头的激光清洗装置。

为达到上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种激光清洗头，包括：在主光路上依次设置有扩束镜、光束整形器、扫描振镜和场镜；所述扩束镜的输出光路上设置有所述光束整形器，所述光束整形器的输出光路上设置有所述扫描振镜，所述扫描振镜的反射光路上设置有所述场镜。

优选的，所述扫描振镜与主光路成30°～60°角设置。

优选的，还包括激光焦点跟踪系统，其设置在主光路上，用于测量和显示所述激光清洗头输出激光的焦点与工件之间的距离。

一种激光清洗装置，包括激光器、运动台、CCD系统、控制系统和如权利要求1至2任一项所述的激光清洗头；所述激光清洗头设置在所述激光器的前端，用于对所述激光器产生的激光束进行耦合、准直、振动反射和聚焦后输出激光照射在工件上，对工件进行清洗；所述运动台设置在所述激光清洗头的下方，用于放置待清洗工件，所述运动台设置为可调节结构，其可在垂直方向进行调节；所述CCD系统固定连接在所述激光清洗头上，用于定位待清洗区域；所述控制系统通过导线分别与激光器、运动台、激光清洗头以及CCD系统相连接，用于控制所述激光器产生不同功率和不同工作模式的激光。

优选的，所述激光器为KW级激光器，其为光纤激光器、CO2激光器、半导体激光器中的一种。

优选的，所述运动台为单轴运动台、多轴运动台、工业机器人中的一种。

优选的，还包括吸尘器，用于收集清洗时产生的烟尘，所述吸尘器设置在所述运动台一侧的上方，所述吸尘器与所述控制系统相连。

优选的，所述吸尘器与所述激光清洗头同步转向。

优选的，所述激光清洗头上设置有激光焦点跟踪系统，用于测量和显示所述激光清洗头输出激光的焦点与工件之间的距离。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列有益效果：

提供了一种激光清洗头及设有该激光清洗头的激光清洗装置，可实现对多种金属和非金属材料进行油污、粉尘、锈迹的清洗，通过控制系统控制整个清洗装置，智能化程度高，提高了清洗效率；通过CCD系统能够对清洗区域进行精确定位，经过扩束整形后的激光束的清洗效果更好；同时配合运动平台能够完成大幅面的激光清洗，可以通过调节运动台的高度来调节激光与清洗面的距离；激光焦点跟踪系统的设置使得激光清洗装置可以实时测量并显示激光清洗头输出激光的焦点与工件之间的距离。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型优选实施例中激光清洗头的示意图。

图2是本实用新型优选实施例中激光清洗装置的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本实用新型的内容做进一步的详细说明：

参阅图1，一种激光清洗头，包括：在主光路上依次设置有扩束镜31、光束整形器32、扫描振镜33和场镜34；所述扩束镜31的输出光路上设置有所述光束整形器32，所述光束整形器32的输出光路上设置有所述扫描振镜33，所述扫描振镜33的反射光路上设置有所述场镜34。所述扫描振镜33与主光路成30°～60°角设置。

激光束6通过扩束镜31后进入光束整形器32，将光束整形后进入扫描振镜33，在扫描振镜33的控制下，通过场镜34聚焦在待清洗工件5表面，完成特定区域的清洗。

参阅图2，一种激光清洗装置，包括激光器2、运动台4、CCD系统8、控制系统1和前述的激光清洗头3。激光器2产生激光进入激光清洗头3，经激光清洗头3耦合、准直、振动反射和聚焦后发射激光束6作用在待清洗工件5表面，进行激光清洗；激光清洗头3设置在运动台4的上方，通过调节运动台4的高度可以调节激光清洗头3与运动台4之间的距离；运动台4为单轴运动台、多轴运动台或工业机器人，用于放置待清洗工件5，与激光清洗头3配合完成大幅面的清洗。

CCD系统，即电荷耦合元件(Charge-coupled Device)，可称为CCD图像传感器或图像控制器。CCD系统就是利用CCD摄像机进行图像采集，对采集来的图像进行处理、分析、判断并得出结果。CCD系统8固定连接在激光清洗头3上，用于待清洗区域的定位；控制系统1分别与激光器2、运动台4、激光清洗头3以及CCD系统8相连接，用于控制激光器2产生不同功率和不同工作模式的激光。还包括吸尘器7，用于收集清洗时产生的烟尘，吸尘器7设置在运动台4一侧的上方，吸尘器7与控制系统1相连，且吸尘器7与激光清洗头3同步转向。

把待清洗的工件5放置在运动台4上，通过CCD系统8对待清洗区域定位，定位完成后，启动控制系统1进行清洗路径规划。路径规划完成后，启动激光器2，激光束6通过激光清洗头3聚焦在待清洗的工件5待清洗表面，同时开启吸尘器7。设置在激光清洗头3上的激光焦点跟踪系统，实时测量和显示所述激光清洗头3输出激光的焦点与工件5之间的距离。在控制系统1的控制下，激光束6在待清洗的工件5表面扫描，进行激光清洗。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种激光清洗头，其特征在于，包括：在主光路上依次设置有扩束镜、光束整形器、扫描振镜和场镜；所述扩束镜的输出光路上设置有所述光束整形器，所述光束整形器的输出光路上设置有所述扫描振镜，所述扫描振镜的反射光路上设置有所述场镜。

2.根据权利要求1所述的一种激光清洗头，其特征在于：所述扫描振镜与主光路成30°～60°角设置。

3.根据权利要求1所述的一种激光清洗头，其特征在于：还包括激光焦点跟踪系统，其设置在主光路上，用于测量和显示所述激光清洗头输出激光的焦点与工件之间的距离。

4.一种激光清洗装置，其特征在于：包括激光器、运动台、CCD系统、控制系统和如权利要求1至3任一项所述的激光清洗头；

所述激光清洗头设置在所述激光器的前端，用于对所述激光器产生的激光束进行耦合、准直、振动反射和聚焦后输出激光照射在工件上，对工件进行清洗；

所述运动台设置在所述激光清洗头的下方，用于放置待清洗工件，所述运动台设置为可调节结构，其可在垂直方向进行调节；

所述CCD系统固定连接在所述激光清洗头上，用于定位待清洗区域；

所述控制系统通过导线分别与激光器、运动台、激光清洗头以及CCD系统相连接，用于控制所述激光器产生不同功率和不同工作模式的激光。

5.根据权利要求4所述的一种激光清洗装置，其特征在于：所述激光器为KW级激光器，其为光纤激光器、CO₂激光器、半导体激光器中的一种。

6.根据权利要求4所述的一种激光清洗装置，其特征在于：所述运动台为单轴运动台、多轴运动台、工业机器人中的一种。

7.根据权利要求4所述的一种激光清洗装置，其特征在于：还包括吸尘器，用于收集清洗时产生的烟尘，所述吸尘器设置在所述运动台一侧的上方，所述吸尘器与所述控制系统相连。

8.根据权利要求7所述的一种激光清洗装置，其特征在于：所述吸尘器与所述激光清洗头同步转向。