CN207288238U - 一种面扫描式激光清洗装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及激光设备技术领域，具体涉及一种面扫描式激光清洗装置，包括壳体、激光器、二维扫描振镜、准直头以及聚焦系统，所述准直头和所述二维扫描振镜位于所述壳体内，所述准直头通过光纤与位于所述壳体外部的激光器连接，在所述壳体上设置有供所述光纤穿过的第一通孔，所述二维扫描振镜位于所述激光器的出光光路上，所述聚焦系统与所述壳体连接并位于二维反射镜的出光光路上，在所述壳体与所述聚焦系统对应的位置设置有出光口。该清洗装置将点光源扫描成面光源，相对于线扫描式来讲降低了手持移动速度和途径对加工效果的影响，提高了加工效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光设备技术领域，具体涉及一种面扫描式激光清洗装置。
背景技术
随着环保要求和人们对工业清洗认识的提高，工业生产清洗中可以使用的化学药品种类变得越来越少。激光清洗技术利用激光的烧烛作用，使表层污染物直接吸收激光能量气化、分解，达到清洗的目的。与传统的清洗方法相比，它具备清洗效果好、控制精度高、应用范围广、运行成本低、不污染环境等优点。激光清洗技术属于一种“非接触式”清洗方式，会减小在清洗过程中对基底造成的损伤程度，并且在一些高精度、危险的场所能够保证加工安全性。
然而，在现代对加工效率和效果要求都越来越高的情况下，无论是激光点光源还是扫描成的线光源在加工过程中都存在效率不高的缺点，并且手持式加工时受到人为移动速度和途径的影响很大，会出现加工残留区域，操作不当甚至会出现损伤基底的情况，效果和效率都达不到理想的状态。对于不同的加工对象，不能够随时对扫描光束进行不同程度的调整以满足各种加工需求。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型的目的是提供一种面扫描式激光清洗装置，旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种面扫描式激光清洗装置，其包括壳体、激光器、二维扫描振镜、准直头以及聚焦系统，所述准直头和所述二维扫描振镜位于所述壳体内，所述准直头通过光纤与位于所述壳体外部的激光器连接，在所述壳体上设置有供所述光纤穿过的第一通孔，所述二维扫描振镜位于所述激光器的出光光路上，所述聚焦系统位于所述二维扫描振镜的出光光路上，在所述壳体与所述聚焦系统对应的位置设置有出光口。
其中，所述二维扫描振镜包括二维反射镜、与二维反射镜连接的 X扫描电机和Y扫描电机，以及控制单元，所述控制单元分别与X 扫描电机和Y扫描电机连接。
其中，所述控制单元为驱动电路板，在所述驱动电路板上设置有四个可调电位器，用于分别控制X扫描电机和Y扫描电机的工作状态。
其中，所述二维反射镜的X、Y方向的发射镜表面都镀有增反膜。
其中，还包括套设在所述聚焦系统外部的防尘罩。
其中，还包括测距单元，所述测距单元固定在所述防尘罩上，且所述测距单元发出的测距光束与经所述聚焦系统聚焦的激光光束的轴线平行。
其中，还包括吹气单元和气管，所述气管的一部分位于所述壳体内，所述气管的第一端穿过所述第一通孔，并与所述吹气单元的出气口连通；另一端穿过所述壳体的第二通孔伸出，并与所述防尘罩连通，所述第二通孔位于所述壳体靠近所述防尘罩的面板上。
其中，在所述壳体上部还设有加工把手，在所述加工把手上设置有非自锁开关。
其中，在所述壳体上还设置有激光与指示光切换开关。
其中，在所述壳体上还设置有状态指示灯。
(三)有益效果
本实用新型提供的面扫描式激光清洗装置，通过采用二维扫描振镜，将点光源扫描成面光源，相对于线扫描式激光清洗装置来讲降低了手持移动速度和途径对加工效果的影响，提高了加工效率便携式操作，从而能够方便灵活地应用于更多较为复杂的环境。。
此外，该清洗装置通过采用驱动电路板作为控制单元，在驱动电路上设置有四个可调电位器，通过可调电位器可根据加工对象对面光源两个方向的参数进行调节，提高了效果和效率，
进一步地，该清洗装置还包括激光与指示光切换开关、状态指示灯，能够更加方便进行加工操作以及实时检测反馈整个装置的状态。
附图说明
图1为根据本实用新型的一种面扫描式激光清洗装置的原理示意图。
图中：1-激光器；2-准直头；3-二维扫描振镜；4-聚焦系统；5- 驱动电路板；6-防尘罩；7-把手；8-测距模块；9-壳体。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。
图1示出了根据本实用新型的一种面扫描式激光清洗装置的一个优选实施例。如图所示，该激光清洗装置包括壳体9、激光器1、二维扫描振镜3、准直头2和聚焦系统4，其中准直头1和二维扫描振镜3位于壳体9内，且准直头2通过光纤与位于壳体9外部的激光器1连接，在壳体9上设置有供光纤穿过的第一通孔，二维扫描振镜 3位于激光器1的出光光路上，聚焦系统4位于二维扫描振镜3的出光光路上，在壳体9与聚焦系统4对应的位置设置有出光口。与激光器1连接的准直头2发出的激光经过二维扫描振镜3，二维扫描振镜 3对光束在X和Y两个方向上进行扫描振动，以将点光源扫描为面光源，然后通过聚焦系统4再聚焦后作用于产品表面进行清洗。本实用新型提供的面扫描式激光清洗装置，通过采用二维扫描振镜3，将点光源扫描成面光源，相对于线扫描式激光清洗装置来讲降低了手持移动速度和途径对加工效果的影响，提高了加工效率，且清洗效果好。
具体地，二维扫描振镜3包括二维反射镜、与二维反射镜连接的 X扫描电机、Y扫描电机以及控制单元，控制单元分别与X扫描电机和Y扫描电机连接，以通过控制单元来控制X扫描电机和Y扫描电机的工作状态，进而控制二维反射镜在X和Y两个方向上的幅值和频率。在该实施例中，控制单元采用驱动电路板5，在该驱动电路板上设置有4个可调电位器，这4个可调电位器分别控制X扫描电机和Y扫描电机的工作状态，进而控制二维反射镜在X和Y两个方向上的幅值和频率，当电位器改变时，驱动电路板5会改变扫描电机的状态，从而二维反射镜就会随着驱动电机旋转，当两个方向的反射镜摆动的幅值和频率相差一定的值时，这时会扫描成一个面光源。
可调电位器用于根据不同加工需求，对二维反射镜的振动幅值和摆动频率进行调整，从而改变面光源的大小，以便更加有针对性的进行加工，提高效率和效果。在该实施例中，可调电位器的一端位于壳体上表面上。
优选地，二维反射镜的X、Y方向的发射镜表面都镀有增反膜，以提高二维反射镜的反射率。需要说明的是，该增反膜应满足激光功率损伤阈值。
优选地，聚焦系统4为聚焦透镜组，其固定于激光清洗装置壳体的底面板上，主要用来压缩光斑大小，对扫描光束进行聚焦，增加激光功率密度，在保证得到良好的加工效果下，间接地提高了手持移动的加工速度，因此提高了清洗效率。
此外，该激光清洗装置还包括套设在聚焦系统外部的防尘罩6，用于保护聚焦透镜组在工作过程中不受污染。
进一步地，该激光清洗装置还包括测距单元8，该测距单元8固定在防尘罩6(例如防尘罩6的侧壁)上，且测距单元8发出的测距光束与经聚焦系统聚焦的激光光速的轴线平行，以通过测距单元8实时监测反馈激光光束到工件表面加工距离的高低，从而确定加工距离是否在要求范围距离内。进一步地，该激光清洗装置还包括与测距单元8连接的测距指示灯，测距指示灯用来提示加工距离是否在要求范围距离内，使用时可根据此信号灯来实时调整工作高度以获得最佳的清洗效果。在该实施例中，测距单元8采用测距传感器，由它发出的测距光束直接照射在工件表面上，然后测距传感器上的接收镜口会收到一个反射回来的光束信号，如果偏离设置的最佳加工距离范围，此测距单元会发出滴滴的报警声或测距指示灯点亮，加工人员可通过此信号来实时调整加工高度以获得最佳的清洗效果。需要说明的是，本领域的技术人员应当理解，测距单元8也可采用其它的测距装置，例如超声波测距仪、红外测距仪等。
该激光清洗装置还包括吹气单元和气管，气管的一部分位于壳体 9内，气管的第一端穿过第一通孔，并与吹气单元的出气口连通；另一端穿过壳体的第二通孔伸出，并与防尘罩6连通，第二通孔位于壳体9靠近防尘罩6的面板(即下面板)上，使得从吹气装置出来的气体经气管进入到防尘罩6，并从防尘罩6底部的出光口吹出，以去除清洗过程中带来的残留物，防止二次污染，且集成度高。
此外，在壳体上部还设有加工把手7，以便于对整个装置能够进行手持式便携式操作，从而能够方便灵活地应用于更多较为复杂的环境。优选该加工把手7位于激光清洗装置的重心所在的竖直线上。进一步地，在加工把手7上设置有非自锁开关，用于实时开关激光，手持加工时按住按钮即出光。
在壳体9上还设置有激光与指示光切换开关，该激光与指示光切换开关有三个档位:待机、激光和指示光，指示光用于加工前定位，定位好后旋至激光档位工作。
在壳体9上还设置有状态指示灯，用于反馈工作状态和故障提示。指示灯有四个，分别用来反馈整个装置在工作过程中的状态：测距、待机、故障和工作。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种面扫描式激光清洗装置，其特征在于，包括壳体、激光器、二维扫描振镜、准直头以及聚焦系统，所述准直头和所述二维扫描振镜位于所述壳体内，所述准直头通过光纤与位于所述壳体外部的激光器连接，在所述壳体上设置有供所述光纤穿过的第一通孔，所述二维扫描振镜位于所述激光器的出光光路上，所述聚焦系统位于所述二维扫描振镜的出光光路上，在所述壳体与所述聚焦系统对应的位置设置有出光口。
2.如权利要求1所述的激光清洗装置，其特征在于，所述二维扫描振镜包括二维反射镜、与二维反射镜连接的X扫描电机和Y扫描电机，以及控制单元，所述控制单元分别与X扫描电机和Y扫描电机连接。
3.如权利要求2所述的激光清洗装置，其特征在于，所述控制单元为驱动电路板，在所述驱动电路板上设置有四个可调电位器，用于分别控制X扫描电机和Y扫描电机的工作状态。
4.如权利要求2所述的激光清洗装置，其特征在于，所述二维反射镜的X、Y方向的发射镜表面都镀有增反膜。
5.如权利要求1所述的激光清洗装置，其特征在于，还包括套设在所述聚焦系统外部的防尘罩。
6.如权利要求5所述的激光清洗装置，其特征在于，还包括吹气单元和气管，所述气管的一部分位于所述壳体内，所述气管的第一端穿过所述第一通孔，并与所述吹气单元的出气口连通；另一端穿过所述壳体的第二通孔伸出，并与所述防尘罩连通，所述第二通孔位于所述壳体靠近所述防尘罩的面板上。
7.如权利要求5所述的激光清洗装置，其特征在于，还包括测距单元，所述测距单元固定在所述防尘罩上，且所述测距单元发出的测距光束与经所述聚焦系统聚焦的激光光束的轴线平行。
8.如权利要求1-7中任一项所述的激光清洗装置，其特征在于，在所述壳体上部还设有加工把手，在所述加工把手上设置有非自锁开关。
9.如权利要求1-7中任一项所述的激光清洗装置，其特征在于，在所述壳体上还设置有激光与指示光切换开关。
10.如权利要求1-7中任一项所述的激光清洗装置，其特征在于，在所述壳体上还设置有状态指示灯。
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Effective date of registration: 20211112 Address after: 101111 buildings 28 and 29, yard 1, Jinghai fifth road, Beijing Economic and Technological Development Zone, Tongzhou District, Beijing Patentee after: Beijing Yaxin Photoelectric Technology Co., Ltd Address before: 100022 No. 100 Chaoyang District Ping Tian Park, Beijing Patentee before: Beijing University of Technology Patentee before: Qin Wenbin Patentee before: Wang Zhiyong |
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