CN211330580U - 激光清洗设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光清洗设备，包括激光组件、反射组件、聚焦组件和振镜组件，激光组件包括激光器和准直镜，所述准直镜用于使所述激光器发出的激光束沿第一方向传输；反射组件用于将所述激光束的传输方向由所述第一方向改变为第二方向；聚焦组件用于对所述第二方向上的激光束进行聚焦；振镜组件用于使聚焦之后的激光束射至工件上。通过设置的准直镜、反射组件和聚焦组件的配合，能够先将激光束调整为平行光束，然后使平行光束的传输方向由第一方向改变为第二方向，沿第二方向传输的平行光束可完全进入聚焦组件内，不仅减少了清洗设备在单一延伸方向上的长度，降低了激光清洗设备的长度尺寸，便于收纳或运输，而且不影响激光束的正常传输。

Description

激光清洗设备

技术领域

本实用新型涉及激光清洗设备领域，尤其涉及一种激光清洗设备。

背景技术

在金属材料加工过程中，需要对金属进行清洗，工业上一般采用化学药剂清洗和机械方法对金属材料进行清洗；对于化学药剂清洗方法来说，清洗过程中容易造成环境污染，清洗操作难以满足环保要求；对于机械清洗方法来说，清洗原理即是将清洗工具与待清洗物的表面接触，清洗过程中不仅容易损伤物体表面，而且会产生粉尘，不利于操作人员的身体健康，随着激光技术的发展，激光清洗设备也越来越多地应用在各个领域。

激光清洗是一种新型的清洗技术，相较于传统的清洗方法，激光清洗具有污染小、清洗效果好的优点，但是传统的激光清洗设备的整体长度尺寸较大，不便收纳和运输。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种激光清洗设备，用于解决传统的激光清洗设备的长度较长，不便收纳和运输的问题。

为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型提出一种激光清洗设备，用于清洗工件，包括：

激光组件，包括激光器和准直镜，所述准直镜用于使所述激光器发出的激光束沿第一方向传输；

反射组件，设置于所述准直镜的下游，用于将所述激光束的传输方向由所述第一方向改变为第二方向；

聚焦组件，设置于所述反射组件的下游，用于对所述第二方向上的激光束进行聚焦；以及

振镜组件，用于使聚焦之后的激光束射至工件上。

可选地，所述激光组件还包括冷却器，所述冷却器用于冷却所述激光器。

可选地，所述冷却器包括液冷壳体和输液管，所述液冷壳体内设有容纳腔，所述输液管的数目至少为两个，且至少两个的所述输液管分别与所述容纳腔连通，所述液冷壳体贴合于所述激光器。

可选地，所述冷却器包括气冷壳体和进气管，所述进气管连接于所述气冷壳体，且所述气冷壳体设有通孔和冷却孔，所述通孔的轴线沿所述第一方向延伸，所述冷却孔分别与所述进气管和所述通孔相连通，所述气冷壳体贴合于所述激光器。

可选地，所述第一方向与所述第二方向之间的夹角为反射角，所述反射角的角度范围为0°-180°。

可选地，所述反射角为90°。

可选地，所述聚焦组件包括聚焦镜和固定件，所述聚焦镜沿所述第二方向可移动地设置在所述固定件上。

可选地，所述聚焦组件还包括移动件，所述移动件连接于所述聚焦镜，所述移动件用于驱动所述聚焦镜沿第二方向移动。

可选地，所述振镜组件包括镜体和驱动件，所述驱动件的输出端连接于所述镜体，所述驱动件用于驱动所述镜体转动。

可选地，还包括保护罩，所述保护罩设置在所述振镜组件上，所述保护罩用于对所述振镜组件进行防尘保护。

实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：

使用本激光清洗设备时，激光器发出的激光束首先经过准直镜进行调整，以使激光束成为平行光束并沿第一方向传输至反射组件，反射组件将激光束的传输方向由第一方向改变为第二方向，沿第二方向传输的激光通过聚焦组件聚焦之后传输到振镜组件，振镜组件即可将激光束照射在工件上，以对工件进行激光清洗操作。由于激光器自身的长度较长，在激光器后设置依次设置准直镜、反射组件和聚焦组件，能够先将激光束调整为平行光束，然后使平行光束的传输方向由第一方向改变为第二方向，沿第二方向传输的平行光束可完全进入聚焦组件内，不仅减少了清洗设备在单一延伸方向上的长度，降低了激光清洗设备的长度尺寸，便于收纳或运输，而且不影响激光束的正常传输。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

其中：

图1是本实用新型的主视剖视图；

图2是本实用新型的立体视图；

图3是本实用新型的的第一状态时的激光传输示意图；

图4是本实用新型的的第二状态时的激光传输示意图；

图5是本实用新型的的第三状态时的激光传输示意图；

图中：

1、激光组件；101、激光器；102、准直镜；103、冷却器；1031、液冷壳体； 1032、输液管；104、准直箱；

2、反射组件；201、反射镜；202、反射箱；

3、聚焦组件；301、聚焦镜；302、固定件；303、移动件；

4、振镜组件；401、镜体；402、驱动件；403、清洗箱；

5、保护罩；

6、第一清洗位；7、第二清洗位；8、第三清洗位。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种激光清洗设备，用于对清洗区域内的待清洗工件进行激光清洗，如图1所示，该激光清洗设备包括激光组件1、反射组件2、聚焦组件3 和振镜组件4，激光组件1用于向反射组件2发出激光束，反射组件2用于对激光束进行反射以改变激光束的传输方向，聚焦组件3接收反射之后的激光束并对激光束进行聚焦，振镜组件4用于将聚焦之后的激光束发射至工件上，以对待清洗工件进行清洗。

具体的，激光组件1包括激光器101和准直镜102，准直镜102用于使激光器101发出的激光束沿第一方向传输；反射组件2设置于准直镜102的下游，用于将激光束的传输方向由第一方向改变为第二方向；聚焦组件3设置于反射组件 2的下游，用于对第二方向上的激光束进行聚焦。

使用本激光清洗设备时，激光器101发出的激光束首先经过准直镜102进行调整，以使激光束成为平行光束并沿第一方向传输至反射组件2，反射组件2将激光束的传输方向由第一方向改变为第二方向，沿第二方向传输的激光通过聚焦组件3聚焦之后传输到振镜组件4，振镜组件4即可将激光束照射在工件上，以对工件进行激光清洗操作。由于激光器101自身的长度较长，在激光器101后设置依次设置准直镜102、反射组件2和聚焦组件3，能够先将激光束调整为平行光束，然后使平行光束的传输方向由第一方向改变为第二方向，沿第二方向传输的平行光束可完全进入聚焦组件3内，不仅减少了清洗设备在单一延伸方向上的长度，降低了激光清洗设备的长度尺寸，便于收纳或运输，而且不影响激光束的正常传输。

进一步的，激光组件1还包括冷却器103，冷却器103用于冷却激光器101。可以理解的是，激光器101在运行时会产生大量的热量，通过设置的冷却器103 可以对激光器101进行进行散热，避免激光器101由于高温而损坏。

如图2所示，激光组件1还包括准直箱104，准直箱104设置在激光器101 和反射组件2之间，在一实施例中，冷却器103在第一方向上的相对两端分别连接于准直箱104和激光器101，冷却器103沿第一方向设置在激光器101和反射组件2之间，冷却器103与激光器101贴合并对激光器101进行降温，与此同时激光束在通过准直箱104时也会使准直箱104的温度升高，冷却器103也可以对准直箱104进行降温。在另一实施例中，冷却器103仅连接于激光器101，冷却器103可以对激光器101进行散热。

具体的，如图2所示，在一实施例中，冷却器103为水冷器，水冷器包括液冷壳体1031和输液管1032，液冷壳体1031内设有容纳腔，输液管1032的数目至少为两个，且至少两个的输液管1032分别与容纳腔连通，液冷壳体1031沿第一方向上的相对两端分别贴合于激光器101和准直箱104。

可以理解的是，激光器101的热量通过液冷壳体1031传导至容纳腔中的液体中，通过设置至少两个输液管1032，可以将至少两个的输液管1032其中的一个作为液体输入管路并输入液体，至少两个的输液管1032其中的另外一个作为液体输出管路并输出液体，由此即可使冷却液在容纳腔中流动并形成循环，通过液体将激光器101的热量通过液体带出；该液体可以是水、冷却油。

在另一实施例中，冷却器103为气冷器，气冷器包括气冷壳体和进气管，进气管连接于气冷壳体，且气冷壳体设有通孔和冷却孔，通孔的轴线沿第一方向延伸，冷却孔分别与进气管和通孔相连通，气冷壳体沿第一方向上的相对两端分别贴合于激光器101和准直箱104。

使用气冷器时，将进气管连接外部的冷却气体发生装置，冷却气体通过进气管并由冷却孔输入至通孔内，冷却气体进入通孔内之后可以进入准直箱104，从而将激光器101和准直箱104内的热量吸收，冷却气体从本激光清洗设备排出时可以将热量一同带出，以对激光器101进行降温。

在其他实施例中，冷却器103也可为散热风扇，散热风扇启动之后可以加速激光器101周围气体的流动速度，从而使激光器101的热量能够快速散发，提高激光器101的散热效果。

如图2所示，定义第一方向为图2中所示的X方向，准直镜102设置在准直箱104内，且准直镜102沿第一方向设置在激光器101和反射组件2之间，准直镜102的主光轴沿第一方向延伸。

可以理解的是，通过将准直镜102设置在激光器101和反射组件2之间，当激光器101发出的激光束通过准直镜102之后，准直镜102可以对激光束进行准直，也就是降低通过准直镜102之后的激光束的发散角，以使激光束整体沿第一方向传输至反射组件2。

如图2和图3所示，反射组件2包括反射镜201和反射箱202，反射箱202 分别连接于准直箱104和聚焦组件3，且反射镜201设置在反射箱202内；第一方向与第二方向之间的夹角为反射角，定义反射角为图中的角α，反射角的角度范围为0°-180°。

可以理解的是，反射镜201设置在激光束沿第一方向传输的路径上，沿第一方向传输的激光束在通过反射镜201反射之后即可沿第二方向传输，从而使激光束能够由反射箱202射出，激光束即可通过聚焦组件3之后传输至振镜组件4，以对工件进行激光清洁。

优选实施例中，反射角为90°。可以理解的是，在本实施例中，第一方向与第二方向之间相互垂直，此时激光清洗设备的整体形状为L型，沿第一方向射入反射箱202的激光束即可在反射镜201反射作用下沿与第一方向相垂直的第二方向射出反射箱202。在其他实施例中，0°<α<90°或90°<α<180°，由于第一方向所在直线与第二方向所在直线之间的具有角度，所以激光清洗设备在与第一方向相垂直的方向上的长度可以进一步降低。

如图2所示，定义第二方向为图2中的Y方向，聚焦组件3在第二方向上设置在反射组件2和振镜组件4之间。可以理解的是，反射组件2中反射镜201将激光束的传输方向改变为第二方向之后，激光束便会通过聚焦组件3进行聚焦，也就是在激光束通过聚焦组件3之后，激光束便会形成焦点，并且该焦点位于激光传输路径上振镜组件4的下游。

具体的，聚焦组件3包括聚焦镜301和固定件302，固定件302连接于反射箱202；聚焦镜301可移动地设置在固定件302上，聚焦镜301能够沿第二方向移动。通过移动聚焦镜301即可调节通过聚焦镜301之后激光束的焦点，从而适应距离振镜组件4不同位置的工件，使用效果好。

进一步的，聚焦组件3还包括移动件303，移动件303连接于聚焦镜301，移动件303能够驱动聚焦镜301移动。在一实施例中，该移动件303可以是电动缸，电动缸启动之后可以带动聚焦镜301移动，从而调节聚焦镜301在固定件302 上的位置；在另一实施例中，移动件303也为齿轮传动机构，齿轮传动机构包括驱动电机、齿轮和齿条，齿条连接于聚焦镜301，齿轮与齿条啮合连接，驱动电机的输出端连接于齿轮以用于驱动齿轮转动，驱动电机驱动齿轮转动之后，齿轮可以带动齿条移动，从而带动聚焦镜301移动，即可调节激光焦点的位置。在其他实施例中，移动件303也可以是滑块，滑块固定连接于聚焦镜301，且滑块可滑动地设置在固定件302上，滑块能够沿第二方向滑动，在本实施例中，可以通过调节滑块的位置带动聚焦镜301移动。

为了使聚焦镜301能够更好地对沿第二方向传输的激光束进行聚焦，聚焦镜 301的主光轴沿第二方向延伸；可以理解的是，通过将聚焦镜301设置为聚焦镜 301的主光轴与第二方向处于同一方向，沿第二方向传输的激光束在通过聚焦镜 301之后，激光束的焦点也位于第二方向上，便于激光束焦点位置的调节。

具体的，振镜组件4包括镜体401、驱动件402和清洗箱403，镜体401设置在清洗箱403内，驱动件402的输出端连接于镜体401，驱动件402用于驱动镜体401转动；清洗箱403设置在固定件302远离反射箱202的一端。

由聚焦镜301聚焦之后的激光束进入清洗箱403之后，镜体401即可对激光束进行反射，以使激光束的焦点由清洗箱403中射出，并射在工件上，通过驱动件402驱动镜体401转动，即可使激光的焦点在工件表面移动，以对工件表面进行激光清洁，从而实现振镜组件4的激光清洁功能。驱动件402可以是伺服电机、旋转气缸等具有转动功能的驱动元件。本激光清洗设备还包括控制器，控制器电连接于激光器101、移动件303和驱动件402，通过控制器的控制即可实现本激光清洗设备的自动运行功能。

如图3至图5所示，本激光清洗设备在运行时，激光束从振镜组件4中摆动地射出；如图3所示，振镜组件4发出的激光束射在第一极限位置，移动件303 驱动聚焦镜301移动至第一聚焦位，此时驱动件402驱动镜体401转动至第一振镜位，镜体401将激光反射至第一清洗位6，此位置也是清洗区域的其中一个极限位置；如图4所示，振镜组件4发出的激光束射在激光束摆动范围内的中间位置，移动件303驱动聚焦镜301由第一聚焦位移动至第二聚焦位，可以理解的是，此时激光束的焦距小于第一极限位置时激光束的焦距，驱动件402驱动镜体401 由第一振镜位转动至第二振镜位，此时，镜体401将激光反射至第二清洗位7；如图5所示，振镜组件4发出的激光束射在第二极限位置，移动件303驱动聚焦镜301由第二聚焦位移动至第一聚焦位，驱动件402驱动镜体401转动至第三振镜位，此时，镜体401将激光反射至第三清洗位8；本激光清洗设备的振镜组件 4在控制器的控制下使激光束由第一极限位置移动至第二极限位置并返回第一极限位置，从而形成激光束的移动循环，以实现激光的扫射清洗功能，当激光清洗设备整体移动时，即可对工件的不同位置进行激光清洗，清洗效果好。

进一步的，如图2所示，本激光清洗设备还包括保护罩5，保护罩5设置在清洗箱403上，且保护罩5位于激光束传输路径上镜体401的下游，保护罩5用于对振镜组件4进行防尘保护。

按照图2所示的摆放位置，保护罩5设置在清洗箱403的下侧，也就是清洗箱403的输出端口处，沿第二方向传输的激光束通过镜体401之后向下传输，并穿过保护罩5，保护罩5与清洗箱403连接之后可以对清洗箱403的输出端口进行密封。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种激光清洗设备，用于清洗工件，其特征在于，包括：

激光组件，包括激光器和准直镜，所述准直镜用于使所述激光器发出的激光束沿第一方向传输；

反射组件，设置于所述准直镜的下游，用于将所述激光束的传输方向由所述第一方向改变为第二方向；

聚焦组件，设置于所述反射组件的下游，用于对所述第二方向上的激光束进行聚焦；以及

振镜组件，用于使聚焦之后的激光束射至工件上。

2.根据权利要求1所述的激光清洗设备，其特征在于，所述激光组件还包括冷却器，所述冷却器用于冷却所述激光器。

3.根据权利要求2所述的激光清洗设备，其特征在于，所述冷却器包括液冷壳体和输液管，所述液冷壳体内设有容纳腔，所述输液管的数目至少为两个，且至少两个的所述输液管分别与所述容纳腔连通，所述液冷壳体贴合于所述激光器。

4.根据权利要求2所述的激光清洗设备，其特征在于，所述冷却器包括气冷壳体和进气管，所述进气管连接于所述气冷壳体，且所述气冷壳体设有通孔和冷却孔，所述通孔的轴线沿所述第一方向延伸，所述冷却孔分别与所述进气管和所述通孔相连通，所述气冷壳体贴合于所述激光器。

5.根据权利要求1所述的激光清洗设备，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向之间的夹角为反射角，所述反射角的角度范围为0°-180°。

6.根据权利要求5所述的激光清洗设备，其特征在于，所述反射角为90°。

7.根据权利要求1所述的激光清洗设备，其特征在于，所述聚焦组件包括聚焦镜和固定件，所述聚焦镜沿所述第二方向可移动地设置在所述固定件上。

8.根据权利要求7所述的激光清洗设备，其特征在于，所述聚焦组件还包括移动件，所述移动件连接于所述聚焦镜，所述移动件用于驱动所述聚焦镜沿第二方向移动。

9.根据权利要求1所述的激光清洗设备，其特征在于，所述振镜组件包括镜体和驱动件，所述驱动件的输出端连接于所述镜体，所述驱动件用于驱动所述镜体转动。

10.根据权利要求1所述的激光清洗设备，其特征在于，还包括保护罩，所述保护罩设置在所述振镜组件上，所述保护罩用于对所述振镜组件进行防尘保护。

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