CN209109752U - 激光清洗装置及激光清洗机 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种激光清洗装置及激光清洗机，涉及激光清洗领域。激光清洗装置包括：壳体；第一板状件，第一板状件设置在壳体上，用于与外部的自动移动控制设备连接；激光线束输出组件，激光线束组件位于壳体内，激光线束输出组件用于将外部的激光器发射出的发散激光准直为用于进行激光清洗的激光束，并将激光束输出。第一板状件可以用于与外部的自动移动控制设备可拆卸的连接，实现自动化激光清洁。自动化激光清洁，提高了清洁效率。

Description

激光清洗装置及激光清洗机

技术领域

本申请涉及激光清洗设备领域，具体而言，涉及一种激光清洗装置及激光清洗机。

背景技术

工件的加工过程中会产生大量的杂质，例如对于热轧钢板轧制过程中产生的四氧化三铁黑色氧化膜。目前针对四氧化三铁黑色氧化膜多采用酸液清洗的方法进行清洗，这种清洁方式一方面因酸液的挥发作用清洁效率低，另一方面酸性溶液会对工件产生腐蚀作用。

激光清洗是一种新型高效的环保清洁技术，可利用激光的方向性和高能量脉冲激光束来清除掉材料表面的污染物。目前激光清洗装置普遍采用人工手持进行清洗，而手动清洗存在着清洗的效率较低的技术问题。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种激光清洗装置，以有效的改善上述技术缺陷。

本实用新型是采用以下技术方案实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种激光清洗装置，包括：壳体；第一板状件，第一板状件设置在壳体上，用于与外部的自动移动控制设备连接；激光线束输出组件，激光线束组件位于壳体内，激光线束输出组件用于将外部的激光器发射出的发散激光准直为用于进行激光清洗的激光束，并将激光束输出。

结合第一方面，在一些可选地实现方式中，激光清洗装置包括第二板状件，第二板状件设置在所述壳体上，用于与外部的手持控制件连接。

结合第一方面，在一些可选地实现方式中，激光线束输出组件包括：激光准直件，激光准直件包括准直镜片、激光准直件安装件和激光准直件支撑件，准直镜片设置在激光准直件安装上，激光准直件安装件和所述激光准直件支撑件连接；激光输出件，激光输出件包括反射件和激光振镜，反射件位于激光振镜的一侧，反射件与水平方向成45度角。

结合第一方面，在一些可选地实现方式中，激光清洗装置包括：吸尘件，吸尘件和第一板状件可拆卸连接，吸尘件用于将激光束清洗的废料回收。

结合第一方面，在一些可选地实现方式中，吸尘件为管状结构。

结合第一方面，在一些可选地实现方式中，激光清洗装置包括：聚焦件，聚焦件和壳体连接，聚焦件用于提高激光束的聚集程度。

结合第一方面，在一些可选地实现方式中，激光清洗装置包括：激光止挡件，激光止挡件位于所述壳体内，激光止挡件一端与壳体连接，激光止挡件的另一端朝远离垂直于激光止挡件的一端延伸，激光止挡件用于防止激光束损坏激光清洗装置。

结合第一方面，在一些可选地实现方式中，第一板状件和外部的自动移动控制设备为可拆卸连接。

结合第一方面，在一些可选地实现方式中，第二板状件和外部的手持控制件可拆卸连接。

第二方面，本申请实施例提供了一种激光清洗机，包括外部的激光器和第一方面中的激光清洗装置，外部的激光器与激光清洗装置连接。

相较于现有技术本申请实施例的有益效果是：

激光清洗装置包括壳体、第一板状件和激光线束输出组件，第一板状设置在壳体上。第一板状件可以用于与外部的自动移动控制设备可拆卸的连接，使得整个激光清洗装置可以和外部的自动移动控制设备连接。通过第一板状件与外部的自动移动控制设备连接，使得激光清洁实现自动化。自动化清洁提高了清洁效率，解决了手动清洁效率低的技术问题。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本申请第一实施例提供的激光清洗装置的第一视角结构示意图；

图2示出了本申请第一实施例提供的激光清洗装置的第二视角结构示意图；

图3示出了本申请第一实施例提供的激光清洗装置的第三视角结构示意图；

图4示出了本申请第一实施例提供的激光清洗装置的第四视角结构示意图。

图标：100-激光清洗装置；110-壳体；120-第一板状件；130-第二板状件；140-激光线束输出组件；141-激光准直件；1411-准直镜片；1412- 激光准直件安装件；1413-激光准直件支撑件；142-激光输出件；1421-反射件；1422-激光振镜；150-吸尘件；160-激光止挡件；170-聚焦件。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“水平”、“内”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“垂直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

第一实施例

请参阅图1至图4，图1至图4为本实施例提供的一种激光清洗装置 100的结构示意图。

该激光清洗装置100包括：壳体110、第一板状件120和激光线束输出组件140，第一板状件120设置在壳体110上，用于与外部的自动移动控制设备连接；激光线束输出组件140位于壳体110内，激光线束输出组件140 用于将外部的激光器发射出的发散激光准直为用于进行激光清洗的激光束，并将激光束输出。第一板状件120用于与外部的自动移动控制设备连接，可以实现激光清洗装置100与自动移动控制设备连接实现自动清洁，提高清洁效率。

目前，激光清洗的主要方式有四种，分别为：激光干洗法，即采用脉冲激光直接辐射去污；激光+液膜方法，即首先沉积一层液膜于基体表面，然后用激光辐射去污；激光+惰性气体的方法，即在激光辐射的同时，用惰性气体吹向基体表面，当污物从表面剥离后会立即被惰性气体吹离表面，以避免表面再次污染和氧化；运用激光使得污垢松散后，再用非腐蚀性化学方法清洗，非腐蚀性化学方法主要指的是运用石质文物材料进行清洗。可以根据实际清洗的物体和污渍的种类选择激光清洗方式进行不同的激光清洗方式进行清洗。

在本实施例中，壳体110内设置有激光线束输出组件140和激光止挡件160，壳体110上设置有第一板状件120、第二板状件130、吸尘件150 和聚焦件170。

壳体110材料可选择合金材料如铝合金和钛合金、塑料外壳如碳纤维和ABS工程塑料及纳米工艺的金刚玻璃，可选地，本实施例壳体110材料采用镁铝合金。镁铝合金具有散热性良好、质量轻及抗压性较强优点，并且可以使得激光清洗装置100更轻便和具有更良好的散热性。

壳体110的形状可以为长方体形、圆柱形或者任意不规则形状，可选地，在本实施例中，壳体110的形状为长方体形状。长方体形状可以更利于加工制造，并且长方体形状使得设置在壳体110上的第一板状件120和第二板状件130与壳体110的接触面积更大，更利于第一板状件120和第二板状件130与壳体110的连接。

壳体110上设置有第一板状件120和第二板状件130，设置方式可以是壳体110的同一表面上设置第一板状件120和第二板状件130，或者壳体 110的不同表面上设置第一板状件120和第二板状件130。可选地，在本实施例中，第一板状件120和第二板状件130分别设置在壳体110的不同表面上。

由于第一板状件120用于与外部的自动移动控制设备连接，设置在壳体110的表面上，可以使得第一板状件120在于外部的自动移动控制设备连接时，而不影响激光清洗装置100的内部结构。可理解的，将第二板状件130设置在壳体110的表面上。

由于外部的自动移动控制设备的表面面积以及结构形状与外部的手持控制件的表面面积以及结构形状不同，因此，考虑到方便连接和连接时的结构稳定性，将第一板状件120和第二板状件130分别设置在壳体110的不同表面上。

具体地，壳体110为长方体形状，使得壳体110具有相对的第一表面和第二表面。第一板状件120设置在第一表面上，第二板状件130设置在第二表面上。

第一板状件120设置在壳体110上，第一板状件120用于用于与外部的自动移动控制设备连接。特别地，第一板状件120的表面大小尺寸和第一表面相同，使得第一板状件120完全覆盖第一表面。第一板状件120和外部的自动移动控制设备连接方式可以为固定连接或者可拆卸连接，可选地，在本实施例中，第一板状件120和外部的自动移动控制设备连接方式采用可拆卸连接。可拆卸连接使得激光清洗装置100便于完成与外部的自动移动控制设备和与外部的手持控制件的融合。

详细地，可拆卸连接包括：螺纹连接、卡扣连接和铰链连接，可选地，在本实施例中，采用螺纹连接对第一板状件120和所述外部的自动移动控制设备连接。第一板状件120的结构使得螺纹连接更便于实现，并且螺纹连接可以使得在第一板状件120安装吸尘件150更方便。

第一板状件120上设置有螺纹通孔，通过外部的自动移动控制设备上的螺栓和螺纹通孔配合，实现了第一板状件120和外部的自动移动控制设备的连接。

可理解到的是，第一板状件120上设置有螺纹通孔，通过外部的自动移动控制设备上的螺栓和螺纹通孔配合，实现了第一板状件120和外部的自动移动控制设备的连接为本实施例一种实现方式，不应该作为本实施例的限定，本实施例还可以采用其他能够实现的方式，例如：第一板状件120 上设置一螺杆，外部的自动移动控制设备设置有螺纹孔，通过螺杆和螺纹孔的配合，使得第一板状件120与外部的自动移动控制设备连接。

外部的自动移动控制设备可以为机械臂、机床移动控制设备或者其它能实现自动化操作的自动移动控制设备。可选地，在本实施例中，外部的自动移动控制设备为机械臂。机械臂具有能精确接受指令、精确定位到三维空间上的某一点进行作业，使得自动清洗时的准确率和自动清洗的效率大幅提高。

第二板状件130设置在第二表面，第二板状件130用于与外部的手持控制件连接。特别地，第二板状件130的表面大小尺寸小于第二表面，因为外部的手持控制件的一头端部面积小于第二表面，基于经济成本考虑，设计第二板状件130的表面大小尺寸小于第二表面。

第二板状件130用于与外部的手持控制件连接，第二板状件130和外部的手持控制件连接方式可以为固定连接或者可拆卸连接，可选地，在本实施例中，第二板状件130和外部的手持控制件连接方式采用可拆卸连接。可拆卸连接使得激光清洗装置100便于完成与外部的自动移动控制设备和与外部的手持控制件的融合。

详细地，可拆卸连接包括：螺纹连接、卡扣连接和铰链连接，可选地，在本实施例中，采用螺纹连接对第二板状件130和所述外部的手持控制件连接。第二板状件130的结构使得螺纹连接更便于实现，并且螺纹连接可以使得在第二板状件130安装的手持控制件易于拆卸。

第二板状件130上设置有螺纹通孔，通过外部的手持控制件上的螺栓和螺纹通孔配合，实现了第二板状件130和外部的手持控制件的连接。

可理解到的是，第二板状件130上设置有螺纹通孔，通过外部的手持控制件上的螺栓和螺纹通孔配合，实现了第二板状件130和外部的手持控制件的连接，不应该作为本实施例的限定，本实施例还可以采用其他能够实现的方式，例如：第二板状件130上设置一螺杆，外部的手持控制件上设置有螺纹孔，通过螺杆和螺纹孔的配合，使得第二板状件130与外部的手持控制件连接。

激光线束输出组件140位于壳体110内，激光线束输出组件140用于将外部的激光器发射出的发散激光准直为用于进行激光清洗的激光束，并将激光束输出。激光线束输出组件140是激光清洗装置100能实现激光清洗的重要组件之一，激光线束输出组件140使得将外部的激光器发射出的发散激光准直为具有高能量脉冲可用于进行激光清洗的激光束；并将该激光束输出至待清洁的物体表面，继而使激光清洗装置100实现清洁功能。

激光线束输出组件140包括：激光准直件141和激光输出件142。激光准直件141包括准直镜片1411、激光准直件安装件1412和激光准直件支撑件1413，准直镜片1411设置在激光准直件安装件1412上，激光准直件安装件1412和激光准直件支撑件1413连接，具体地，准直镜片1411的准直焦距为55-75mm的可调范围。激光输出件142包括反射件1421和激光振镜 1422，反射件1421位于激光振镜1422的一侧，反射件1421与水平方向成 45度角。

外部的激光器发出的激光经过光纤传导到激光线束输出组件140处时，激光是一个点光源，具有一个可根据资料查阅的发散角参数，将该点光源放置在准直镜片1411的焦点上，就可以把点光源变成平行光。准直镜片1411 安装在激光准直件安装件1412上，激光准直件安装件1412可以为可伸缩的筒状结构。激光准直件安装件1412和激光准直件支撑件1413连接，激光准直件支撑件1413用于对准直镜片1411和激光准直件安装件1412提供安装位置。

平行光经过与水平方向成45度角的反射件1421的反射，以与水平方向成90度角的方向到达激光振镜1422处。反射件1421可以为45度全返镜片，激光振镜1422是一种特殊的摆动电机，具有稳定的扫描性能和非常高的扫描速度，并且可以实时控制激光脉冲、脉冲能量以及平均功率。平行光经过激光振镜1422的扫描后，可以沿着水平方向到达聚焦件170。

详细地，激光振镜1422的工作原理为：一束激光被一片激光振镜镜片反射，激光振镜镜片在马达的带动下高速的来回延轴旋转，达到改变激光光束路径的目的，经过激光振镜镜片光束线路发生偏转后的激光光束通过一片聚焦镜片，进行聚焦，形成可用于激光清洗的激光光束。特别地，激光振镜可以为一维振镜、二维振镜或者三维振镜。

经过激光振镜1422出来后的平行光到达聚焦件170，其中，聚焦件170 可以为聚焦镜片。平行光经过聚焦件170后，能量密度会发生变化，具体的能量密度变化会依照一个公众所公知的计算公式：准直镜焦距/聚焦镜焦距＝聚焦后能量密度与聚焦前能量密度之比。具体地，当能量密度变小为原来的二分之一时，经过聚焦件170发射出的激光的聚焦光斑的面积会相较于从光纤出来的点光源的面积大一倍。而经过聚焦件170输出的激光就可以作为清洁激光来进行清洁。

聚焦件170和壳体110连接，聚焦件170可以为光纤聚焦镜，激光光学系统中的光纤聚焦镜，基材为融石英材料，双面镀增透膜，聚焦镜聚焦光束，产生高能量密度的焦点对工件进行清洗。

聚焦件170的形状可以为圆形或者非圆形，可选地，本实施例中，聚焦件的形状为非圆形。非圆形结构可以使激光清洗装置100的体积更小巧，结构更轻便。

激光清洗装置100还包括吸尘件150，吸尘件150用于将经过聚焦件170发射出来的激光束清洗的工件污渍给回收，以及将工件表面的灰尘清扫干净。

吸尘件150和第一板状件120连接，吸尘件150的形状可以为管状形状、正六边柱形或者不规则形状。可选地，在本实施例中，吸尘件150的形状为管状。管状形状可以在实际生产中便于工艺生产。特别地，吸尘件 150的形状和尺寸可以根据具体的应用场景来进行调整。

吸尘件150和第一板状件120连接，连接方式可以为固定连接或者可拆卸连接，可选地，在本实施例中，连接方式为可拆卸连接。详细地，可拆卸连接包括：螺纹连接、卡扣连接和铰链连接，可选地，在本实施例中，采用螺纹连接对第一板状件120和吸尘件150连接。

第一板状件120上设置有螺纹孔，用于安装吸尘件150的卡扣结构通过螺栓和螺纹孔的配合形成可拆卸连接。卡扣结构用来卡和吸尘件150，使得在实际情况中需要吸尘件150时，就可以通过将吸尘件安装在卡扣结构中，实现清扫的功能。

激光止挡件160位于壳体110内，激光止挡件160一端与壳体110连接，激光止挡件160的另一端朝远离垂直于激光止挡件160的一端延伸，激光止挡件160用于防止激光束损坏激光清洗装置100。

激光止挡件160的形状可以为长方体形或者不规则形状，可选地，在本实施例中，激光止挡件160的形状为长方体形。长方体形可以使制造工艺方便。

激光清洗装置100通过第一板状件120与外部的自动移动控制设备可拆卸连接，通过第二板状件130与外部的手持控制件可拆卸连接，激光清洗装置100内的激光线束输出组件140和激光止挡件160共同配合，实现激光清洗装置100可以实现自动激光清洗和手动清洗的融合，实现激光清洗装置100的激光清洗的功能。

第二实施例

激光清洗机包括外部的激光器和激光清洗装置100。激光器是能发射激光的装置，激光器按照工作介质分可以分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器。激光清洗装置的具体结构已经在上述第一实施例中进行了具体的阐述，此处不再赘述。

激光清洗机是新一代表面清洗的产品，具有易于操控、易于自动化集成、无需化学试剂、可贴合曲面清洗、清洗洁度高等优点。

综上所述，本申请实施例提供了一种激光清洗装置。激光清洗装置包括：壳体；第一板状件，第一板状件设置在壳体上，用于与外部的自动移动控制设备连接；激光线束输出组件，激光线束组件位于壳体内，激光线束输出组件用于将外部的激光器发射出的发散激光准直为用于进行激光清洗的激光束，并将激光束输出。

激光清洗装置包括壳体、第一板状件和激光线束输出组件，第一板状设置在壳体上。第一板状件可以用于与外部的自动移动控制设备可拆卸的连接，使得整个激光清洗装置可以和外部的自动移动控制设备连接。通过第一板状件与外部的自动移动控制设备连接，使得激光清洁实现自动化。自动化清洁提高了清洁效率，解决了手动清洁效率低的技术问题。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种激光清洗装置，其特征在于，包括：

壳体；

第一板状件，所述第一板状件设置在所述壳体上，用于与外部的自动移动控制设备连接；

激光线束输出组件，所述激光线束组件位于所述壳体内，所述激光线束输出组件用于将外部的激光器发射出的发散激光准直为用于进行激光清洗的激光束，并将所述激光束输出。

2.根据权利要求1所述的激光清洗装置，其特征在于，所述激光清洗装置包括第二板状件，所述第二板状件设置在所述壳体上，用于与外部的手持控制件连接。

3.根据权利要求1所述的激光清洗装置，其特征在于，所述激光线束输出组件包括：

激光准直件，所述激光准直件包括准直镜片、激光准直件安装件和激光准直件支撑件，所述准直镜片设置在所述激光准直件安装件上，所述激光准直件安装件和所述激光准直件支撑件连接；

激光输出件，所述激光输出件包括反射件和激光振镜，所述反射件位于所述激光振镜的一侧，所述反射件与水平方向成45度角。

4.根据权利要求1所述的激光清洗装置，其特征在于，所述激光清洗装置包括：

吸尘件，所述吸尘件和所述第一板状件可拆卸连接，所述吸尘件用于将所述激光束清洗的废料回收。

5.根据权利要求4所述的激光清洗装置，其特征在于，所述吸尘件为管状结构。

6.根据权利要求1所述的激光清洗装置，其特征在于，所述激光清洗装置包括：

聚焦件，所述聚焦件和所述壳体连接，所述聚焦件用于提高所述激光束的聚集程度。

7.根据权利要求1所述的激光清洗装置，其特征在于，所述激光清洗装置包括：

激光止挡件，所述激光止挡件位于所述壳体内，所述激光止挡件一端与所述壳体连接，所述激光止挡件的另一端朝远离垂直于所述激光止挡件的一端延伸，所述激光止挡件用于防止所述激光束损坏所述激光清洗装置。

8.根据权利要求1所述的激光清洗装置，其特征在于，所述第一板状件和所述外部的自动移动控制设备为可拆卸连接。

9.根据权利要求2所述的激光清洗装置，其特征在于，所述第二板状件和所述外部的手持控制件可拆卸连接。

10.一种激光清洗机，其特征在于，包括所述外部的激光器和权利要求1-9任一项所述的激光清洗装置，所述外部的激光器与所述激光清洗装置连接。