CN209272045U - 一种基于柯恩达效应的激光场镜自动清洗装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于柯恩达效应的激光场镜自动清洗装置，包括环状底座、环状压盖；所述环状底座的顶面设有凹槽，所述环状压盖固定在所述环状底座的顶面上且与所述凹槽盖合形成高压腔室，所述环状压盖的底面与所述环状底座的顶面之间具有缝隙，该缝隙为所述高压腔室的出气口，所述出气口与所述环状底座围合而成的气流空腔连通；所述环状底座上开设有进气口，所述进气口与所述高压腔室连通；所述环状底座的内侧面和其顶面的连接处为外凸弧面。本申请提供的自动清洗装置，可快速去除表面(可视镜头)的水、污物、灰尘等，保持高透射率。

Description

一种基于柯恩达效应的激光场镜自动清洗装置

技术领域

本申请涉及一种基于柯恩达效应的激光场镜自动清洗装置，属于场景清洗技术领域。

背景技术

众所周知，无论是工业应用还是科学研究中的，各部件或器件的表面清洁工作尤为常见。

例如，工业用激光打标器、激光清洗除锈等设备对金属或非金属表面进行标刻、除锈、去油污、去漆等工人，工作中产生的金属微粒、灰尘、污物等吸尘不彻底的话，会贴附在场镜头表面，降低激光的透射率，严重干扰激光正常加工，因此，提出一种能够自动实时清洁保护的装置成了亟待解决的技术难题。

目前普遍方法是在场镜前面外加防护镜，将污物，灰尘等隔绝在外，在恶劣工作环境下，镜头仍然会遭受污染，影响激光加工效果，一般需要拆下镜头，采用专用镜头拭纸加酒精擦拭清洁，操作比较繁杂。

采用镜头拭纸，价格较便宜，若表面粘附不洁净的灰尘颗粒，容易划伤镜头；镜头布可以除尘除污渍以及吸粘有镜头上的雨滴、油污等液体，但镜头布容易脱落一些纤维，易造成二次污染；采用气吹可以吹除镜头表面灰尘，但吹嘴与镜头表面必须要成一定角度，且不能触碰镜头，劣质的皮吹容易老化，内壁会脱落橡胶颗粒，随压缩空气喷出，对镜头危害不言而喻。以上自行维护性差，不能自动实时清洗，需要定时或不定时人工进行清洁，无法满足高效生产使用。

传统吹气应用产品有诸多弊端，如：吹出的气流不均匀；压缩空气消耗量非常大；虽然具备强劲的冲击力，但噪音水平过高，严重影响现场操作人员的健康；以电能为动力的吹气产品又往往需要经常维护，并且使用寿命短等问题。

实用新型内容

根据本申请的一个方面，提供了一种基于柯恩达效应的激光场镜自动清洗装置，该装置克服了上述现有技术中存在的缺陷，可快速去除表面(可视镜头)的水、污物、灰尘等，保持高透射率。

本申请提供的一种基于柯恩达效应的激光场镜自动清洗装置，包括环状底座、环状压盖；

所述环状底座的顶面设有凹槽，所述环状压盖固定在所述环状底座的顶面上且与所述凹槽盖合形成高压腔室，所述环状压盖的底面与所述环状底座的顶面之间具有缝隙，该缝隙为所述高压腔室的出气口，所述出气口与所述环状底座围合而成的气流空腔连通；

所述环状底座上开设有进气口，所述进气口与所述高压腔室连通；

所述环状底座的内侧面和其顶面的连接处为外凸弧面。

可选地，所述环状底座包括两个相互配合的半环状座体，每个所述半环状座体的顶面上均设有一个沿周向连通的所述凹槽。

可选地，所述半环状座体通过固定连接件可拆卸地固定在一起，所述固定连接件上设置有第一螺孔，所述半环状座体的底面设置有第二螺孔，通过螺钉将第一螺孔和第二螺孔连接。

可选地，所述进气口为多个，多个所述进气口位于所述环状底座的外侧面且沿所述环状底座的外侧面的周向分布。

可选地，还包括多个进气弯管，所述进气弯管的一端插设在所述环状底座的所述进气口内。

可选地，所述进气口为多个，多个所述进气口位于所述环状底座的底面且沿所述环状底座的底面的周向分布。

可选地，所述缝隙的间距为0.025～6.350mm。

可选地，所述环状压盖的内侧面为斜面，所述斜面围合成倒圆台状。

可选地，所述环状压盖的上方固定有支撑环，所述支撑环的侧面安装有多个过滤网，所述多个过滤网沿所述支撑环的周向分布。

可选地，所述环状压盖的底面与所述环状底座顶面的外侧部分之间设置有密封垫。

本申请能产生的有益效果包括：

1)本申请所提供的一种基于柯恩达效应的激光场镜自动清洗装置，结构简单，由于利用柯恩达效应，气流稳定，没有震动，节约了压缩空气；且没有用电设备，没有活动机械部件，免维护，寿命长。

2)本申请所提供的一种基于柯恩达效应的激光场镜自动清洗装置，低噪音、安静(<75分贝)。

3)本申请所提供的一种基于柯恩达效应的激光场镜自动清洗装置，压缩空气消耗量低，环保节能，且可以调节风力和流量大小。

4)本申请所提供的一种基于柯恩达效应的激光场镜自动清洗装置，具有气流均衡，空气压缩比达40：1的优势。

5)本申请所提供的一种基于柯恩达效应的激光场镜自动清洗装置，环状边缘有小孔，易于安装；且体积结构小巧，重量轻，材质可选用铝或不锈钢。

6)本申请所提供的一种基于柯恩达效应的激光场镜自动清洗装置，可快速去除表面(可视镜头)的水、污物、灰尘等，保持高透射率。

附图说明

图1为实施例1提供的基于柯恩达效应的激光场镜自动清洗装置的爆炸图；

图2为实施例1提供的基于柯恩达效应的激光场镜自动清洗装置的纵向剖面图；

图3为图2中A处的局部放大；

图4为实施例1提供的基于柯恩达效应的激光场镜自动清洗装置的布局剖面图；

图5为本申请另一种实施例方式中进气口的结构示意图；

图6为本申请提供的基于柯恩达效应的激光场镜自动清洗装置工作状态示意图；

图7为本申请提供的基于柯恩达效应的激光场镜自动清洗装置工作状态的爆炸图。

部件和附图标记列表：

100 环状底座； 101 气流腔室；

102 凹槽； 103 半环状座体

1031 固定连接件； 104 进气口

200 环状压盖； 300 高压腔室；

301 出气口； 400 进气管；

500 支撑环； 501 过滤网；

600 密封垫； 700 场镜模组；

800 转接环； 900 振镜模组。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

本申请提供了一种基于柯恩达效应(康达效应(Coanda Effect))的激光场镜自动清洗装置，该装置包括环状底座100、环状压盖200；环状底座100的顶面设有凹槽102，环状压盖200固定在环状底座100的顶面上且与凹槽102盖合形成高压腔室300，环状压盖200的底面与环状底座100的顶面之间具有缝隙，该缝隙为高压腔室300的出气口301，出气口301与环状底座100围合而成的气流空腔101连通；环状底座100上开设有进气口104，进气口104与高压腔室300连通；环状底座100的内侧面和其顶面的连接处为外凸弧面。

具体地，在一个示例中，环状压盖200的底面的中间部分与凹槽102盖合成高压腔室300，环状压盖200的底面的内侧部分与环状底座100的顶面之间的缝隙为高压腔室300的出气口301。

在本申请中高压气流由进气口进入高压腔室内，高压腔室对进入其中的气体具有缓冲作用，然后该高压气流以很高的流速从缝隙中流出，根据柯恩达原理，由于环状底座的内侧面和其顶面的连接处为外凸弧面，所以这股气流会顺着该外凸弧面以一定的斜角向气流空腔喷射，然后再由气流空腔向外排出，这样在气流空腔的中心处会形成一个低压区，这个低压区会吸附镜头表面污物、水等杂质，并且低压区会迫使周围大量空气携带污物同高压射出的气流一道向外喷射，从而达到了清洁镜头的作用。

可选地，环状底座100包括两个相互配合的半环状座体103，每个半环状座体103的顶面上均设有一个沿周向连通的凹槽102。

可选地，半环状座体103通过固定连接件1031可拆卸地固定在一起，固定连接件1031上设置有第一螺孔，半环状座体103的底面设置有第二螺孔，通过螺钉将第一螺孔和第二螺孔连接。

具体地，两个半环状座体103围合形成气流空腔101。两个半环状座体103可拆卸地连接在一起。例如可以通过如图1所示的两个固定连接件1031连接，固定连接件1031为片状结构且具有一定的弧度，在固定连接件1031上开设有第一螺孔，在两个半环状座体103的连接处的附近也开设有与第一螺孔相配适的第二螺孔，通过螺钉将第一螺孔和第二螺孔连接在一起。

凹槽102为半环状，两个凹槽102拼接在一起形成不闭合的环形，从而将环状底座100的顶面分为内侧顶面和外侧顶面两部分，即内侧顶面为位于环状凹槽内侧的顶面，外侧顶面为位于环状凹槽外侧的顶面。环状压盖200的底面与内侧顶面之间具有缝隙，也就是说高压腔室300的出气口301为环状喷嘴，高压气流通过狭窄、细薄的喷嘴后在环形方向形成了一张均衡的气流薄片，该气流薄片具有很强的冲击力，形成更强的低压区，从而提高了镜头表面污物、水等杂质的清洁效果。

可选地，进气口104为多个，多个进气口104位于环状底座100的外侧面且沿环状底座100的外侧面的周向分布。

具体地，进气口为2个，或者也可以为4个，当然还可以为其他合适的数量。如图2所示，多个进气口104沿环状底座100的外侧面的周向均匀分布，以使高压气流均匀进入高压腔室300。

可选地，还包括多个进气弯管400，进气弯管400的一端插设在环状底座100的进气口104内。

具体地，进气弯管400可以为90°弯管，或者也可以为60°弯管，当然还可以为其他合适的弯度。本申请中，通过设置有进气弯管400，可以使高压气流方便地进入高压腔室，并且也可以对高压气流的流动状态进行调控，从而提高高压气流的冲击力。

可选地，进气口104为多个，多个进气口104位于环状底座100的底面且沿环状底座100的底面的周向分布。

具体地，如图5所示，进气口104位于环状底座100的底面。

可选地，缝隙的间距为0.025～6.350mm。

具体地，环状压盖200的底面与环状底座100的顶面之间具有缝隙，即出气口301，底面和顶面之间的间距为0.025～6.350mm。

当环状压盖200的底面和环状底座100的顶面之间的间距为0.025～6.350mm时，高压腔室300对高压气流的压缩比达到40：1，此时气流速度损失最小，而压力最大，于是产生一张具有强冲击力而最小剪切力的气流薄片。

可选地，环状压盖200的内侧面为斜面，所述斜面围合成倒圆台状。

具体地，如图3所示，环状压盖200的内侧面为斜面。由高压气流的柯恩达运动而产生的负压区会带动周围的空气一起运动，当环状压盖200的内侧面为斜面时，可以使这些空气产生更好的运动效果并且也可以增大空气量，以实现对镜头表面杂质更好的清洁效果。

当然，在本申请中，环状压盖200可以由两个半环结构拼接组成，或者也可以为整体结构。

可选地，环状压盖200的上方固定有支撑环500，支撑环500的侧面上安装有多个过滤网501，多个过滤网501沿支撑环500的周向分布。

具体地，如图1所示，支撑环500固定在环状压盖200的上方，在固定环500的侧面上开设有用于安装过滤网501的窗口。过滤网501可以使空气从外界进入支撑环500围合所形成的空腔中时，产生过滤效果，从而提高清洁效率。

可选地，环状压盖200的底面与环状底座100的顶面的外侧部分之间设置有密封垫600。

具体地，该密封垫600位于环状压盖200的底面与环状底座100的外侧顶面之间，以使高压气流更好地从环状压盖200的底面与内侧顶面之间的缝隙中喷出。

实施例1

图1为实施例1提供的基于柯恩达效应的激光场镜自动清洗装置的爆炸图，图2为实施例1提供的基于柯恩达效应的激光场镜自动清洗装置的纵向剖面图，图3为图2中A处的局部放大，图4为实施例1提供的基于柯恩达效应的激光场镜自动清洗装置的布局剖面图，下面结合图1～4具体对本实施例进行具体说明。

如图1～4所示，本实施例所提供的基于柯恩达效应的激光场镜自动清洗装置包括环状底座100、环状压盖200、支撑环500。

请继续参考图1～4，环状底座100包括两个半环状座体103，该半环状座体103围合形成气流空腔101，两个半环状座体103通过固定连接件1031可拆卸地固定连接。在半环状底座103的顶面开设有半环形的凹槽102，该凹槽102将半环状座体103的顶面分为内侧顶面和外侧顶面，在半环状座体103的外侧顶面上开设有4个螺纹孔(两个半环状座体103一共开设有8个螺纹孔)，在半环状座体103的外侧面的中间位置开设有进气口104，进气口104内插设并固定有进气弯管400。

环状压盖200上开设有与半环状座体103上的螺纹孔相配适的螺纹通孔，通过螺钉将环状压盖200固定在环状底座100上，与半环形的凹槽102形成高压腔室300，环状压盖200的底壁与环状底座100的内侧顶面之间具有缝隙，该缝隙为高压腔室300的出气口301，环状压盖200的底壁与环状底座100的外侧顶面之间设有密封垫。环状压盖200上还开设有用于与支撑环500固定的螺纹孔，如图1所示，该螺纹孔一共为4个。

支撑环500的周向安装有过滤网501，且在支撑环500上开设有4个与环状压盖200上的螺纹孔相配适的通孔，通过螺钉将支撑环500固定在环状压盖200上。

在使用过程中，如图6和图7所示，将环状底座100、环状压盖200、支撑环500组装在一起，支撑环500的内壁开设有螺纹，可以与待检测的场镜模组700连接，场镜模组700通过转接环800与振镜模组900连接。

以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (10)

1.一种基于柯恩达效应的激光场镜自动清洗装置，其特征在于，包括环状底座、环状压盖；

所述环状底座的顶面设有凹槽，所述环状压盖固定在所述环状底座的顶面上且与所述凹槽盖合形成高压腔室，所述环状压盖的底面与所述环状底座的顶面之间具有缝隙，该缝隙为所述高压腔室的出气口，所述出气口与所述环状底座围合而成的气流空腔连通；

所述环状底座上开设有进气口，所述进气口与所述高压腔室连通；

所述环状底座的内侧面和其顶面的连接处为外凸弧面。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述环状底座包括两个相互配合的半环状座体，每个所述半环状座体的顶面上均设有一个沿周向连通的所述凹槽。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述半环状座体通过固定连接件可拆卸地固定在一起，所述固定连接件上设置有第一螺孔，所述半环状座体的底面设置有第二螺孔，通过螺钉将第一螺孔和第二螺孔连接。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述进气口为多个，多个所述进气口位于所述环状底座的外侧面且沿所述环状底座的外侧面的周向分布。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括多个进气弯管，所述进气弯管的一端插设在所述环状底座的进气口内。

6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述进气口为多个，多个所述进气口位于所述环状底座的底面且沿所述环状底座的底面的周向分布。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述缝隙的间距为0.025～6.350mm。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述环状压盖的内侧面为斜面，所述斜面围合成倒圆台状。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述环状压盖的上方固定有支撑环，所述支撑环的侧面安装有多个过滤网，所述多个过滤网沿所述支撑环的周向分布。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述环状压盖的底面与所述环状底座顶面的外侧部分之间设置有密封垫。