CN208772055U - 一种激光清洗头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种激光清洗头。该激光清洗头包括激光准直系统、反射镜、能转动的扫描转镜、约束反射镜、聚焦镜以及具有激光射入端和激光射出端的主体结构；激光射入端具有安装斜面，反射镜固定在安装斜面上；激光准直系统与主体结构射入端垂直安装；主体结构侧壁固定高速电机，扫描转镜位于主体结构内部，并与高速电机的旋转轴连接；约束反射镜固定在主体结构内部，聚焦镜安装在激光射出端；激光准直系统射出的激光束经过反射镜进入主体结构，反射到扫描转镜上，经扫描转镜反射后进入约束反射镜，再经过聚焦镜聚焦在待清洗工件的表面。本实用新型可以对工件的大幅表面进行快速、均匀的激光清洗。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种激光清洗技术，具体地说是一种激光清洗头。
背景技术
激光清洗作为一种环保、高效、高精度、高质量的清洗技术，在航空航天、精密机械、半导体电子等领域应用前景广阔。当前激光清洗头一般采用扫描振镜，扫描速度一般低于10m/s，而且在清洗开始和结束区由于振镜偏转加减速存在过烧问题，质量均匀性存在问题。随着激光器功率的进一步提高，大幅面工件对清洗效率要求的进一步提升，传统的振镜扫描式技术在清洗效率和清洗质量上面临着技术瓶颈，难以满足要求高效率高质量的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种高速激光清洗方法及应用该方法的激光清洗头，可以对工件的大幅表面进行快速、均匀的激光清洗。
为了实现上述技术目的，本实用新型提供的技术方案为：一种高速激光清洗方法，激光准直系统射出的激光束经过反射镜，反射到能转动的扫描转镜上，经扫描转镜反射后进入约束反射镜，再经过聚焦镜聚焦在待清洗工件的表面。
作为优选技术方案，上述的扫描转镜通过高速电机控制旋转速度，转速范围在100至20000rpm之间。
作为优选技术方案，上述的扫描转镜沿圆周分布有多个扫描反射面，通过扫描反射面的数量及结构决定对应的扫描宽度。
作为优选技术方案，上述的扫描转镜沿圆周具有多个与旋转轴平行的扫描反射面。
作为优选技术方案，上述的扫描转镜具有多个与旋转轴呈一定角度的扫描反射面。
作为优选技术方案，上述的扫描转镜沿轴向分布有多组不同半径的扫描反射面。
作为优选技术方案，上述的约束反射镜具有一个弧形反射面，弧形反射面的弧度和直径根据扫描宽度确定，所述的弧度在10-90度之间。
作为优选技术方案，上述的聚焦镜用于激光束的聚焦，聚焦镜的焦距根据需要选定，一般在50mm-200mm之间。
本实用新型还提供一种应用上述方法的激光清洗头，包括具有激光射入端和激光射出端的主体结构。激光射入端具有安装斜面，反射镜固定在安装斜面上，激光准直系统与主体结构射入端垂直安装，激光束经反射镜反射后进入主体结构。在主体结构侧壁固定有高速电机，所述的扫描转镜位于主体结构内部，并与高速电机的旋转轴连接。约束反射镜固定在主体结构内部，在激光射出端安装有聚焦镜。
作为优选技术方案，在反射镜与扫描转镜之间光路上设有第二聚焦透镜。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：通过能旋转的具有多个扫描反射面的扫描转镜，进行扫描宽度的控制，实现大幅面的激光清洗。采用该方法的激光清洗头，通过伺服电机控制扫描转镜的转动，具有结构紧凑、装配容易、控制方便的优点。
附图说明
图1是实施例1的立体结构示意图；
图2是实施例1的剖面结构示意图；
图3是实施例1的组装分解示意图；
图4是实施例2的扫描转镜结构示意图；
图5是实施例3的扫描转镜结构示意图；
图6是实施例3的光路原理图；
图7是实施例4的剖面结构示意图；
图8是实施例4的光路原理图。
附图1-8中的标记：激光准直系统1、反射镜2、扫描转镜3、反射面3a、约束反射镜4、聚焦镜5、高速电机6、主体结构7、激光射入端71、激光射出端72、安装斜面73、反射镜安装调整架74、适配器75、紧固器76、侧吹气刀77、第二聚焦透镜8。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述，需要指出的是，以下实施例旨在便于对本实用新型的理解，而对其不起任何限定作用。
实施例1：
本实施例的一种高速激光清洗方法，激光准直系统1射出的激光束经过反射镜2，反射到能转动的扫描转镜3上，经扫描转镜3反射后进入约束反射镜4，再经过聚焦镜5聚焦在待清洗工件的表面。
扫描转镜3通过高速电机6控制旋转速度，转速范围在100至20000rpm之间。
扫描转镜3沿圆周分布有多个扫描反射面3a，通过扫描反射面3a的数量及结构决定对应的扫描宽度。
扫描转镜3的扫描反射面3a可以有多种结构，本实施例中沿扫描转镜3圆周具有多个与旋转轴平行的扫描反射面3a。
约束反射镜4具有一个弧形反射面，弧形反射面的弧度和直径根据扫描宽度确定，弧度在10-90度之间。
聚焦镜5用于激光束的聚焦，聚焦镜5可以是聚焦透镜组。聚焦镜5的焦距根据需要选定，一般在50mm-200mm之间。
如图1至图3所示，本实施例的激光清洗头，包括具有激光射入端71和激光射出端72的主体结构7。
激光射入端71具有安装斜面73，反射镜2固定在安装斜面73上，在主体结构7安装有用于固定反射镜2的反射镜安装调整架74。
激光准直系统1与主体结构7射入端垂直安装，激光束经反射镜2反射后进入主体结构7。激光射入端71固定有适配器75，激光准直系统1安装在适配器75内，并通过紧固器76固定。
在主体结构7侧壁固定有高速电机6，扫描转镜3位于主体结构7内部，并与高速电机6的旋转轴连接。约束反射镜4固定在主体结构7内部，在激光射出端72安装有聚焦镜5。在激光射出端72的外部设有侧吹气刀77。
激光准直系统1射出的激光束经过反射镜2，反射到能转动的扫描转镜3上，经扫描转镜3反射后进入约束反射镜4，再经过聚焦镜5聚焦在待清洗工件的表面，对待清洗工件的大幅表面进行均匀的清洗。
实施例2：
本实施例中的高速激光清洗方法及激光清洗头采用如图4所示的扫描转镜3。扫描转镜3具有多个与旋转轴呈一定角度的扫描反射面3a。通过调整扫描转镜3与激光束的相对位置，可以实现扫描宽度的连续调整。
实施例3：
本实施例中的高速激光清洗方法及激光清洗头采用如图5和图6所示的扫描转镜3。
扫描转镜3沿轴向分布有多组不同半径的扫描反射面3a。通过调整扫描转镜3的位置，使激光束照射到不同半径的扫描反射面3a上，实现特定扫描宽度的调整与控制。
实施例4：
如图7和图8所示，本实施例的激光清洗头，包括具有激光射入端71和激光射出端72的主体结构7。
激光射入端71具有安装斜面73，反射镜2固定在安装斜面73上，在主体结构7安装有用于固定反射镜2的反射镜安装调整架74。
激光准直系统1与主体结构7射入端垂直安装，激光束经反射镜2反射后进入主体结构7。激光射入端71固定有适配器75，激光准直系统1安装在适配器75内，并通过紧固器76固定。
在主体结构7侧壁固定有高速电机6，扫描转镜3位于主体结构7内部，并与高速电机6的旋转轴连接。约束反射镜4固定在主体结构7内部，在激光射出端72安装有聚焦镜5。
在反射镜2与扫描转镜3之间光路上设有第二聚焦透镜8。
激光准直系统1射出的激光束经过反射镜2，反射到能转动的扫描转镜3上，经扫描转镜3反射后进入约束反射镜4，再经过聚焦镜5聚焦在待清洗工件的表面，对待清洗工件的大幅表面进行均匀的清洗。
以上实施例对本实用新型的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上仅为本实用新型的具体实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种激光清洗头，其特征是：包括激光准直系统(1)、反射镜(2)、能转动的扫描转镜(3)、约束反射镜(4)、聚焦镜(5)，以及具有激光射入端(71)和激光射出端(72)的主体结构(7)；所述的激光射入端(71)具有安装斜面(73)，所述的反射镜(2)固定在安装斜面(73)上；所述的激光准直系统(1)与主体结构(7)射入端垂直安装，激光束经反射镜(2)反射后进入主体结构(7)；主体结构(7)侧壁固定有高速电机(6)，所述的扫描转镜(3)位于主体结构(7)内部，并与高速电机(6)的旋转轴连接；所述的约束反射镜(4)固定在主体结构(7)内部，聚焦镜(5)安装在激光射出端(72)；
激光准直系统(1)射出的激光束经过反射镜(2)，反射到扫描转镜(3)上，经扫描转镜(3)反射后进入约束反射镜(4)，再经过聚焦镜(5)聚焦在待清洗工件的表面。
2.如权利要求1所述的激光清洗头，其特征是：所述的扫描转镜(3)沿圆周分布有多个扫描反射面(3a)。
3.如权利要求2所述的激光清洗头，其特征是：所述的扫描转镜(3)沿圆周具有多个与旋转轴平行的扫描反射面(3a)。
4.如权利要求2所述的激光清洗头，其特征是：所述的扫描转镜(3)具有多个与旋转轴呈一定角度的扫描反射面(3a)。
5.如权利要求3所述的激光清洗头，其特征是：所述的扫描转镜(3)沿轴向分布有多组不同半径的扫描反射面(3a)。
6.如权利要求4所述的激光清洗头，其特征是：所述的扫描转镜(3)沿轴向分布有多组不同半径的扫描反射面(3a)。
7.如权利要求1所述的激光清洗头，其特征是：所述的约束反射镜(4)具有一个弧度和直径根据扫描宽度确定的弧形反射面，所述的弧度在10-90度之间。
8.如权利要求1所述的激光清洗头，其特征是：所述的聚焦镜(5)的焦距在50mm-200mm之间。
9.如权利要求1至8中任一权利要求所述的激光清洗头，其特征是：在反射镜(2)与扫描转镜(3)之间光路上设有第二聚焦透镜(8)。
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| CN201821452857.7U CN208772055U (zh) | 2018-09-06 | 2018-09-06 | 一种激光清洗头 |
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| CN201821452857.7U CN208772055U (zh) | 2018-09-06 | 2018-09-06 | 一种激光清洗头 |
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| CN201821452857.7U Active CN208772055U (zh) | 2018-09-06 | 2018-09-06 | 一种激光清洗头 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108941067A (zh) * | 2018-09-06 | 2018-12-07 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种高速激光清洗方法及应用该方法的激光清洗头 |
| CN110548730A (zh) * | 2019-09-10 | 2019-12-10 | 武汉武钢华工激光大型装备有限公司 | 铝合金阳极氧化膜及表面漆膜复合层激光清洗装置及方法 |
| CN113275756A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-08-20 | 张怡 | 一种l型光路装置及使用方法 |
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