CN210098424U - 激光扫描枪及具有其的清洗设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于激光清洗设备技术领域，具体涉及一种激光扫描枪及具有其的清洗设备。本实用新型中的激光扫描枪包括壳体、激光发生单元、第一镜片组、第二镜片组、旋转单元和激光输出单元，其中，第一镜片组能够将出射激光形成用于对工件进行清洗的第一光线；第二镜片组能够将出射激光形成用于对工件进行毛化处理的第二光线；第一镜片组和第二镜片组连接于旋转单元，旋转单元能够带动第一镜片组和第二镜片组共同转动，从而将出射激光转换为第一光线或第二光线。通过使用本技术方案中的激光扫描枪及具有其的清洗设备，可在第一镜片组和第二镜片组之间进行自由切换，使激光扫描枪既可实现激光清洗功能，又可以实现激光毛化功能，提高了作业效率。

Description

激光扫描枪及具有其的清洗设备

技术领域

本实用新型属于激光清洗设备技术领域，具体涉及一种激光扫描枪及具有其的清洗设备。

背景技术

传统清洗工业包括各种各样的清洗方式，其中多为利用化学药剂和机械方法进行清洗。在我国环境保护法规要求日益严格、人们环保和安全意识日益增强的今天，工业生产清洗中可以使用的化学药品种类将变得越来越少。如何寻找更清洁，且不具损伤性的清洗方式是我们不得不考虑的问题。而激光清洗具有无研磨、非接触、无热效应和适用于各种材质的物体等清洗特点，被认为是最可靠、最有效的解决办法。同时，激光清洗可以解决采用传统清洗方式无法解决的问题。

目前，激光清洗设备主要是用于材料表面清洗，功能比较单一，然而生产过程中很多工艺要求材料表面后期还需要喷漆、喷塑等，为了更好的提高漆层或涂层在材料表面的附着力，在清洗后还需要对材料表面进行毛化处理，以增加涂层与材料表面的粘合力。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决上述缺陷和不足至少之一，本实用新型提出了一种激光扫描枪。

本技术方案提出了一种激光扫描枪，包括壳体、激光发生单元、第一镜片组、第二镜片组、旋转单元和输出单元，所述激光发生单元设于所述壳体内，并能够在所述壳体形成出射激光，所述第一镜片组用于接收所述出射激光，并能够将接收到的所述出射激光进行调节后形成用于对工件进行清洗的第一光线，所述第二镜片组用于接收所述出射激光，并能够将接收到的所述出射激光进行调节后形成用于对所述工件进行毛化处理的第二光线，所述第一镜片组和所述第二镜片组均连接于所述旋转单元，所述旋转单元能够带动所述第一镜片组和所述第二镜片组共同转动，且在所述旋转单元的转动过程中能够使所述第一镜片组和所述第二镜片组分别与所述出射激光同轴设置，从而将所述出射激光转换为所述第一光线或所述第二光线，所述激光输出单元用于接收所述第一光线或所述第二光线，并能够将所述第一光线或所述第二光线输出至所述壳体的外部。

通过使用本技术方案中的激光扫描枪，在激光扫描枪内设有两种镜片组，可以通过旋转单元进行转换，使得激光扫描枪可切换激光清洗和激光毛化两种功能，在加工过程中可先对材料表面进行清洗，再对材料表面进行毛化，以提高材料表面的粘合性，为后期在材料表层进行油漆、涂层等工序提供了便利条件。

根据本实用新型提供的上述激光扫描枪，还可以具有以下附加的技术特征：

在上述技术方案中，所述旋转单元包括驱动齿轮、传动齿轮和连接架，所述驱动齿轮和所述传动齿轮相互啮合，所述驱动齿轮的至少部分结构设于所述壳体的外部，所述传动齿轮、所述第一镜片组和所述第二镜片组共同设于所述连接架上，且所述连接架能够随所述传动齿轮共同转动。

在上述技术方案中，所述传动齿轮与所述连接架同轴设置，所述第一镜片组的中轴线、所述第二镜片组的中轴线和所述连接架的中轴线处于同一平面内，且所述第一镜片组的中轴线距所述连接架的中轴线的距离与所述第二镜片组的中轴线距所述连接架的中轴线的距离相等。

在上述技术方案中，所述第一镜片组包括沿所述出射激光的出射方向依次设置的第一凹透镜和第一凸透镜。

在上述技术方案中，所述第二镜片组包括沿所述出射激光的出射方向依次设置的第二凹透镜、第二凸透镜和第三凸透镜。

在上述技术方案中，所述激光发生单元包括沿所述出射激光的出射方向依次同轴设置的激光输出头和激光准直镜。

在上述技术方案中，所述激光输出单元包括沿所述出射激光的出射方向依次设置反射镜、扫描振镜和聚焦场镜，所述反射镜与所述出射激光的出射方向所形成的最小夹角为45°，所述出射激光在所述扫描振镜上的入射方向和出射方向所形成的最小夹角为90°。

在上述技术方案中，所述扫描振镜为一维扫描振镜。

在上述技术方案中，所述激光扫描枪还包括水冷管道，所述水冷管道设于所述壳体内，用于对所述激光发生单元和所述激光输出单元进行水冷保护。

本实用新型还提出了一种具有激光扫描枪的清洗设备，包括激光器、激光扫描枪、抽风除尘单元、水冷单元和控制单元，所述激光器用于产生激光，所述激光扫描枪用于接收所述激光，并能够利用所述激光对工件进行清洗和/或毛化作业，所述抽风除尘单元用于对所述工件的表面进行抽风除尘处理，所述水冷单元用于对所述抽风除尘单元和所述激光器进行冷却处理，所述控制单元用于控制所述激光器、所述抽风除尘单元和所述水冷单元的操作，其中，所述激光扫描枪包括以上所述的激光扫描枪。

本实用新型实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。

图1为本实用新型的一实施例的清洗设备的整体结构示意图；

图2为图1中激光扫描枪的俯视结构示意图；

图3为图1中激光扫描枪的主视结构示意图；

图4为图1中激光扫描枪的旋转单元的结构示意图。

附图中各标号表示如下：

10：激光扫描枪；

11：壳体；

12：激光发生单元、121：激光输出头、122：激光准直镜；

13：第一镜片组；

14：第二镜片组；

15：旋转单元、151：驱动齿轮、152：传动齿轮、153：连接架；

16：激光输出单元、161：反射镜、162：一维扫描振镜、163：聚焦场镜；

20：激光器；

30：抽风除尘单元；

40：水冷单元：

50：控制单元。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

图1为本实用新型的一实施例的清洗设备的整体结构示意图。图2为图1中激光扫描枪的俯视结构示意图。图3为图1中激光扫描枪的主视结构示意图。图4为图1中激光扫描枪的旋转单元的结构示意图。如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型提出了一种激光扫描枪，尤其是指一种手持式激光扫描枪。本实施例中的激光扫描枪包括壳体11、激光发生单元12、第一镜片组13、第二镜片组14、旋转单元15和激光输出单元16。激光发生单元12设于壳体11内，并能够在壳体11形成出射激光。第一镜片组13用于接收出射激光，并能够将接收到的出射激光进行调节后形成用于对工件进行清洗的第一光线。第二镜片组14用于接收出射激光，并能够将接收到的出射激光进行调节后形成用于对工件进行毛化处理的第二光线。第一镜片组13和第二镜片组14均连接于旋转单元15，旋转单元15能够带动第一镜片组13和第二镜片组14共同转动，且在旋转单元15的转动过程中能够使第一镜片组13和第二镜片组14分别与出射激光同轴设置，从而将接收到的出射激光转换为第一光线或第二光线。激光输出单元16用于接收第一光线或第二光线，并能够将第一光线或第二光线输出至壳体11的外部。

通过使用本技术方案中的激光扫描枪10，在激光扫描枪10内设有两种镜片组，可以通过旋转单元15进行转换，使得激光扫描枪10可切换激光清洗和激光毛化两种功能，在加工过程中可先对材料表面进行清洗，再对材料表面进行毛化，以提高材料表面的粘合性，为后期在材料表层进行油漆、涂层等工序提供了便利条件。

进一步地，如图4所示，激光扫描枪10的旋转单元15包括驱动齿轮151、传动齿轮152和连接架153，其中，驱动齿轮151和传动齿轮152相互啮合以进行力矩传递，进而达到激光扫描枪10功能切换的目的。驱动齿轮151的至少部分结构设于壳体11的外部，可便于人工进行调节，具体地，驱动齿轮151上还设置了定位点，可使得人工切换过程中进行精确定位，从而可以准确的切换激光清洗和激光毛化两种功能。传动齿轮152、第一镜片组13和第二镜片组14共同设于连接架153上，且连接架153能够随传动齿轮152共同转动，从而通过转动驱动齿轮151带动传动齿轮152、第一镜片组13和第二镜片组14共同转动，实现激光扫描枪的清洗和毛化功能的转换。通过增加了旋转单元15，可以人工进行调节所需要的功能，节省了工序，提高了效率。

具体地，传动齿轮152与连接架153同轴设置，第一镜片组13的中轴线、第二镜片组14的中轴线和连接架153的中轴线处于同一平面内，三个轴线处于同一平面可保证旋转单元15旋转180°即可切换激光扫描枪10的功能。其中第一镜片组13的中轴线距连接架153的中轴线的距离与第二镜片组14的中轴线距连接架153的中轴线的距离相等，这样可保证切换过程中第一镜片组13和第二镜片组14可与激光准直镜122处于同轴位置，以便于激光准确接收。

如图2所示，图中右边的箭头为出射激光的方向，第一镜片组13包括沿出射激光的出射方向依次设置的第一凹透镜和第一凸透镜，这样设置的第一镜片组13可使得激光扫描枪10具有激光清洗功能。第二镜片组14包括沿出射激光的出射方向依次设置的第二凹透镜、第二凸透镜和第三凸透镜，这样设置的第二镜片组14可使得激光扫描枪10具有激光毛化功能。

进一步地，激光发生单元12包括沿出射激光的出射方向依次同轴设置的激光输出头121和激光准直镜122。其中，激光输出头121为激光扫描枪10提供激光输出，激光准直镜122可以维持光束的准直性，为下一步操作的激光的准直性提供保证。

如图2所示，图中中间的箭头为激光经过反射镜161时激光的改变方向。激光输出单元16包括沿出射激光的出射方向依次设置反射镜161、扫描振镜和聚焦场镜163。本实施例中反射镜161与出射激光的出射方向形成的最小夹角为45°，从而使出射激光在反射镜161上的入射方向与反射方向之间的形成夹角为90°。经过反射镜161反射后的出射激光再次入射至一维扫描振镜162，且出射激光在一维扫描振镜162上的入射方向与出射方向之间的形成夹角也为90°。

本实施例中的扫描振镜为一维扫描振镜162，扫描角度为±15°，扫描的范围为1-100mm。

进一步地，激光扫描枪还包括水冷管道，水冷管道设于壳体11内，用于对激光发生单元12和激光输出单元16进行水冷保护。

本实用新型还提出了一种具有激光扫描枪10的清洗设备，包括激光器20、激光扫描枪10、抽风除尘单元30、水冷单元40和控制单元50。激光器20用于产生激光。激光扫描枪10用于接收激光，并能够利用激光对工件进行清洗和/或毛化作业并且能够自由移动。抽风除尘单元30用于对工件的表面进行抽风除尘处理。水冷单元40用于对抽风除尘单元30和激光器20进行冷却处理。控制单元50用于控制激光器20、抽风除尘单元30和水冷单元40的操作。其中，激光扫描枪10包括上述所述的激光扫描枪10。

进一步地，抽风除尘单元30还包括电机、滤网、活性炭等，对清洗时产生的烟尘进行过滤回收。

进一步地，控制单元50还包括控制箱、触摸屏及控制板卡，其中，控制单元50可控制激光功率、激光频率、扫描速度等操作，从而对激光扫描枪10的出射激光的强度进行调节。

通过使用本技术方案中的具有激光扫描枪的清洗设备，在激光扫描枪内设有两种镜片组，可以通过旋转单元进行转换，使得激光扫描枪可切换激光清洗和激光毛化两种功能，在加工过程中可先对材料表面进行清洗，再对材料表面进行毛化，以提高材料表面的粘合性，为后期在材料表层进行油漆、涂层等工序提供了便利条件。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种激光扫描枪，其特征在于，包括：

壳体；

激光发生单元，所述激光发生单元设于所述壳体内，并能够在所述壳体形成出射激光；

第一镜片组，所述第一镜片组用于接收所述出射激光，并能够将接收到的所述出射激光进行调节后形成用于对工件进行清洗的第一光线；

第二镜片组，所述第二镜片组用于接收所述出射激光，并能够将接收到的所述出射激光进行调节后形成用于对所述工件进行毛化处理的第二光线；

旋转单元，所述第一镜片组和所述第二镜片组均连接于所述旋转单元，所述旋转单元能够带动所述第一镜片组和所述第二镜片组共同转动，且在所述旋转单元的转动过程中能够使所述第一镜片组和所述第二镜片组分别与所述出射激光同轴设置，从而将所述出射激光转换为所述第一光线或所述第二光线；和

激光输出单元，所述激光输出单元用于接收所述第一光线或所述第二光线，并能够将所述第一光线或所述第二光线输出至所述壳体的外部。

2.根据权利要求1所述的激光扫描枪，其特征在于，所述旋转单元包括驱动齿轮、传动齿轮和连接架，所述驱动齿轮和所述传动齿轮相互啮合，所述驱动齿轮的至少部分结构设于所述壳体的外部，所述传动齿轮、所述第一镜片组和所述第二镜片组共同设于所述连接架上，且所述连接架能够随所述传动齿轮共同转动。

3.根据权利要求2所述的激光扫描枪，其特征在于，所述传动齿轮与所述连接架同轴设置，所述第一镜片组的中轴线、所述第二镜片组的中轴线和所述连接架的中轴线处于同一平面内，且所述第一镜片组的中轴线距所述连接架的中轴线的距离与所述第二镜片组的中轴线距所述连接架的中轴线的距离相等。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的激光扫描枪，其特征在于，所述第一镜片组包括沿所述出射激光的出射方向依次设置的第一凹透镜和第一凸透镜。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的激光扫描枪，其特征在于，所述第二镜片组包括沿所述出射激光的出射方向依次设置的第二凹透镜、第二凸透镜和第三凸透镜。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的激光扫描枪，其特征在于，所述激光发生单元包括沿所述出射激光的出射方向依次同轴设置的激光输出头和激光准直镜。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的激光扫描枪，其特征在于，所述激光输出单元包括沿所述出射激光的出射方向依次设置反射镜、扫描振镜和聚焦场镜，所述反射镜与所述出射激光的出射方向所形成的最小夹角为45°，所述出射激光在所述扫描振镜上的入射方向和出射方向所形成的最小夹角为90°。

8.根据权利要求7所述的激光扫描枪，其特征在于，所述扫描振镜为一维扫描振镜。

9.根据权利要求1所述的激光扫描枪，其特征在于，所述激光扫描枪还包括水冷管道，所述水冷管道设于所述壳体内，用于对所述激光发生单元和所述激光输出单元进行水冷保护。

10.一种激光清洗设备，其特征在于，包括

激光器，所述激光器用于产生激光；

激光扫描枪，所述激光扫描枪用于接收所述激光，并能够利用所述激光对工件进行清洗和/或毛化作业；

抽风除尘单元，所述抽风除尘单元用于对所述工件的表面进行抽风除尘处理；

水冷单元，所述水冷单元用于对所述抽风除尘单元和所述激光器进行冷却处理；

控制单元，所述控制单元用于控制所述激光器、所述抽风除尘单元和所述水冷单元的操作；

其中，所述激光扫描枪为根据权利要求1-9中任一项所述的激光扫描枪。

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