一种高效激光清洗设备制造技术

本实用新型专利技术属于激光清洗设备，特别涉及一种高效激光清洗设备。激光器主机通过电源线与控制及电源系统相连接，激光器主机通过外部激光光纤与激光清洗头连接，激光清洗头发生的扫描激光束照射预处理材料上。在激光清洗头中还设有扫描头外壳，在扫描头外壳的前端设有聚焦场镜，在扫描头外壳的后端设有激光准直器，在扫描头外壳的底部设有激光头手柄，保护气刀通过连接杆一固定在扫描头外壳上，安全罩壳通过连接杆二固定在保护气刀上。该设备操作简单，清洗高效环保。

【技术实现步骤摘要】
一种高效激光清洗设备
本技术属于激光清洗设备，特别涉及一种高效激光清洗设备。
技术介绍
本技术为高效率激光清洗设备，主要针对解决当前工业生产中存在的较厚的锈层和漆或者涂层的清洗去除问题。与本技术技术方案最相近的现有技术为针对模具、工具、零部件表面漆、锈层进行清洁/去除的激光清洗系统。目前现有的激光清洗系统均采用脉冲型激光器对材料、工件表面进行照射处理，受激光器本身输出功率的制约，其清洁效率有限，尤其是针对工业界中大量存在的较厚的锈层和漆层，例如船舶工业中动辄厚达数毫米的锈层和漆层，其处理效率极其低下，远远不能达到工业界实际生产对效率的要求，没有实用性。另外，目前的激光清洗系统一般采用两种光学扫描方式，一是采用一维或二维振镜扫描的方式，这种方式简单易操作，但由于振镜在往复摆动过程中在两个端点的位置由于加减速的过程会造成局部的能量集中，容易对工件表面的局部位置造成过烧。二是通过特殊的光学元器件将点状光斑转变为线形光斑，再通过线光斑的移动完成对工件的扫描。这种方式光斑的能量密度均匀，材料表面处理效果一致性好，但由于客观上增大了光斑的面积，降低了能量密度，因此能处理的材料范围大幅度减少。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种高效激光清洗设备。本技术解决技术问题采用的技术方案是：一种高效激光清洗设备包括冷水机、外部激光光纤、激光清洗头、扫描激光束、预处理材料、激光器主机、控制及电源系统，其特点是激光器主机通过电源线与控制及电源系统相连接，控制及电源系统通过电源线一与冷水机相连接，激光器主机通过电源线二和信号线一与冷水机连接，激光器主机通过外部激光光纤与激光清洗头连接，激光清洗头发生的扫描激光束照射预处理材料上。在激光清洗头中，在预处理材料与抽气口之间设有接触传感器，在激光清洗头中还设有扫描头外壳，在扫描头外壳的前端设有聚焦场镜，在扫描头外壳的内部设有反射镜、扫描转镜，在扫描头外壳的后端设有激光准直器，内部激光光纤通过光纤转接头与激光准直器相连接，在扫描头外壳的底部设有激光头手柄，在激光头手柄上设有开关按钮和电缆，保护气刀通过连接杆一固定在扫描头外壳上，安全罩壳通过连接杆二固定在保护气刀上，在保护气刀上开有吹气口。本技术的有益效果是相比目前采用脉冲激光器的激光清洗系统，本技术通过采用更高功率的连续激光器，在表面清洗效率上可提高数倍至10倍以上，满足实际工业生产对清洗效率的要求。本技术通过转镜将点激光转变为线激光，扫描的均匀性相比目前普遍采用的振镜扫描方式更为均匀，尤其克服了振镜扫描线两端由于镜片摆动惯性所导致的过烧问题。转镜的扫描速度可以达到振镜的数倍至数十倍，因此能够大幅度提升激光清洗的效率。附图说明图1是本技术的高效激光清洗设备的整体示意图。图2是本技术图1中的清洗头内部视图。图中，1-冷水机；2-外部激光光纤；3-激光清洗头；3-1-接触传感器；3-2-抽气口；3-3-激光束；3-4-聚焦场镜；3-5-反射镜；3-6-扫描头外壳；3-7-激光准直器；3-8-光纤转接头；3-9-内部激光光纤；3-10-扫描转镜；3-11-激光头手柄；3-12-开关按钮；3-13-电缆；3-14-连接杆一；3-15-保护气刀；3-16-吹气口；3-17-连接杆二；3-18-安全罩壳；4-扫描激光束；5-预处理材料；6-激光器主机；7-控制及电源系统；P1-电源线一；P2-电源线二；P3-电源线三；Q1-信号线一。具体实施方式实施例，参照附图1-2，一种高效激光清洗设备是激光器主机6通过电源线P3与控制及电源系统7相连接，控制及电源系统7通过电源线一P1与冷水机1相连接，激光器主机6通过电源线二P2和信号线一Q1与冷水机1连接，激光器主机6通过外部激光光纤2与激光清洗头3连接，激光清洗头3发生的扫描激光束4照射预处理材料5上。在激光清洗头3中，在预处理材料5与抽气口3-2之间设有接触传感器3-1，在激光清洗头3中还设有扫描头外壳3-6，在扫描头外壳3-6的前端设有聚焦场镜3-4，在扫描头外壳3-6的内部设有反射镜3-5、扫描转镜3-10，在扫描头外壳3-6的后端设有激光准直器3-7，内部激光光纤3-9通过光纤转接头3-8与激光准直器3-7相连接，在扫描头外壳3-6的底部设有激光头手柄3-11，在激光头手柄3-11上设有开关按钮3-12和电缆3-13，保护气刀3-15通过连接杆一3-14固定在扫描头外壳3-6上，安全罩壳3-18通过连接杆二3-17固定在保护气刀3-15上，在保护气刀3-15上开有吹气口3-16。一种高效激光清洗设备的工作原理是：由激光器主机6，控制及电源系统7，冷水机1，外部激光光纤2和激光清洗头3组成。其中扫描激光束4由激光器主机6产生，通过外部激光光纤2输入激光清洗头3，激光清洗头3将扫描激光束4进行整形聚焦后输出7为扫描激光束4并作用在预处理材料5表面进行激光清洗作业。系统中的控制及电源系统7主要为系统中各个部件提供电力能源，冷水机1为激光器主机6和激光清洗头3提供冷水循环水。激光束3-4由内部激光光纤3-8传输到激光清洗头3内，经过激光准直器3-7整形为平行光束，再通过反射镜3-5反射到扫描转镜3-10上，扫描转镜3-10为一个多面柱状体，每个面均为一片激光反射镜，激光束3-4再经过扫描转镜3-10的转动反射以及聚焦场镜3-4聚焦后成线性光束投射到预处理材料5上进行表面清洗作业。激光头手柄3-11为进行人工激光清洗操作时的手工握持部分，上面的开关按钮3-12用于控制激光束的输出和关闭，并通过电缆3-13将控制信号传输到设备中的控制系统。上述主要的器件安装在扫描头外壳3-6中。保护气刀3-15主要为保护聚焦场镜3-4设置，通过它吹出的高压空气避免灰尘飞溅等对聚焦场镜的污染。安全罩壳3-18将激光扫描清洗完全封闭，避免激光散射造成人员和设备的损伤。吹气口3-15会向扫描区域吹高压空气，将扫描产生的废物吹离工作区域，同时抽气口3-2将这些废物吸走，集中收集到系统中的集尘袋里。设备中的当安全罩壳3-18完全覆盖工作区域后，接触传感器3-1工作，激光器才能够发射激光束3-3，当接触传感器3-1离开工件表面则激光束3-3离开被关断，可避免误操作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效激光清洗设备，包括冷水机（1）、外部激光光纤（2）、激光清洗头（3）、扫描激光束（4）、预处理材料（5）、激光器主机（6）、控制及电源系统（7），其特征是，激光器主机（6）通过电源线（P3）与控制及电源系统（7）相连接，控制及电源系统（7）通过电源线一（P1）与冷水机（1）相连接，激光器主机（6）通过电源线二（P2）和信号线一（Q1）与冷水机（1）连接，激光器主机（6）通过外部激光光纤（2）与激光清洗头（3）连接，激光清洗头（3）发生的扫描激光束（4）照射预处理材料（5）上，在激光清洗头（3）中，在预处理材料（5）与抽气口（3‑2）之间设有接触传感器（3‑1），在激光清洗头（3）中还设有扫描头外壳（3‑6），在扫描头外壳（3‑6）的前端设有聚焦场镜（3‑4），在扫描头外壳（3‑6）的内部设有反射镜（3‑5）、扫描转镜（3‑10），在扫描头外壳（3‑6）的后端设有激光准直器（3‑7），内部激光光纤（3‑9）通过光纤转接头（3‑8）与激光准直器（3‑7）相连接，在扫描头外壳（3‑6）的底部设有激光头手柄（3‑11），在激光头手柄（3‑11）上设有开关按钮（3‑12）和电缆（3‑13），保护气刀（3‑15）通过连接杆一（3‑14）固定在扫描头外壳（3‑6）上，安全罩壳（3‑18）通过连接杆二（3‑17）固定在保护气刀（3‑15）上，在保护气刀（3‑15）上开有吹气口（3‑16）。...

【技术特征摘要】
1.一种高效激光清洗设备，包括冷水机（1）、外部激光光纤（2）、激光清洗头（3）、扫描激光束（4）、预处理材料（5）、激光器主机（6）、控制及电源系统（7），其特征是，激光器主机（6）通过电源线（P3）与控制及电源系统（7）相连接，控制及电源系统（7）通过电源线一（P1）与冷水机（1）相连接，激光器主机（6）通过电源线二（P2）和信号线一（Q1）与冷水机（1）连接，激光器主机（6）通过外部激光光纤（2）与激光清洗头（3）连接，激光清洗头（3）发生的扫描激光束（4）照射预处理材料（5）上，在激光清洗头（3）中，在预处理材料（5）与抽气口（3-2）之间设有接触传感器（3-1），在激光清洗头（3）中还...

【专利技术属性】
技术研发人员：李延民，王鑫波，徐志强，王乾宝，陈林，
申请(专利权)人：南京派纳克激光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32