一种水下激光水流复合清洗系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种水下激光水流复合清洗系统及方法，涉及激光清洁设备技术领域，包括激光清洗装置和水循环过滤装置，所述激光清洗装置包括适于清洗待清洗基材的激光清洗工作头，所述激光清洗工作头的内部包括适于激光发射的第一腔室、适于水流清洗的第二腔室以及设置于所述第一腔室和所述第二腔室之间的密封件，所述第一腔室和所述第二腔室沿激光的发射方向从上到下依次设置于所述激光清洗工作头的内部，且所述第二腔室与所述水循环过滤装置相连通适于水流的循环流通。本发明专利技术能够实现水流与激光复合清洗，在激光清洗和水流冲洗复合清洗的同时用水流带走清洗后的污物，保证激光到达待清洗基材表面的强度，同时保护环境，减少污染。

【技术实现步骤摘要】
一种水下激光水流复合清洗系统及方法
本专利技术涉及激光清洁设备
，具体而言，涉及一种水下激光水流复合清洗系统及方法。
技术介绍
随着人类在海洋方面的发展，舰船和海洋平台等水下装备在长期的服役过程中，容易被海洋微生物附着表面，海洋中的盐会在材料表面发生电化学反应，致使表面发生破坏，极大地影响所述装备的服役年限及应用。现有技术中，经常采用机械人工打磨方法去除污染物，清洗效率低下、清洗效果不佳，且对清洗人员技术要求较高。随着清洗技术的不断发展，激光清洗技术日渐成熟，并得到了广泛的应用。但现有激光清洗设备在清洗过程中产生的污物，未能被收集而污染环境，同时清洗产生的污物将会吸收激光强度，致使清洗效果变差。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是解决水下现有激光清洗设备在清洗过程中产生的污物，未能被收集而污染环境，同时清洗产生的污物将会吸收激光强度，致使清洗效果变差中的至少一个方面。为解决上述问题，本专利技术提供一种水下激光水流复合清洗系统，包括激光清洗装置和水循环过滤装置，所述激光清洗装置包括适于清洗待清洗基材的激光清洗工作头，所述激光清洗工作头的内部包括适于激光发射的第一腔室、适于水流清洗的第二腔室以及设置于所述第一腔室和所述第二腔室之间的密封件，所述第一腔室和所述第二腔室沿激光的发射方向从上到下依次设置于所述激光清洗工作头的内部，且所述第二腔室与所述水循环过滤装置相连通适于水流的循环流通。进一步地，所述第二腔室的内壁设有第一进水口、第一出水口和导流结构，所述第一进水口和所述第一出水口分别设置于所述激光清洗工作头宽度方向的两端，且所述第一进水口与所述水循环过滤装置的第二出水口相连通，所述第一出水口与所述水循环过滤装置的第二进水口相连通，所述导流结构适于将从所述第一进水口进入的水流从所述第一出水口导出。进一步地，所述导流结构包括第一导流结构和第二导流结构，且所述第一导流结构和所述第二导流结构分别设置于所述第二腔室内壁宽度方向的两端，且所述第一导流结构与所述第二腔室内壁的连接处位于所述第一进水口的上方，所述第二导流结构与所述第二腔室内壁的连接处位于第一出水口的下方。进一步地，所述第一导流结构为向下弯曲的弧形导流片，所述第二导流结构为向上弯曲的弧形导流片。进一步地，所述第一腔室的内部设有激光发射装置，所述激光发射装置包括分别与所述第一腔室的内壁连接的激光准直器、全反射镜、振镜和聚焦透镜，所述激光准直器下方设有所述全反射镜，所述全反射镜与所述振镜相对设置，所述全反射镜和所述振镜下方设有所述聚焦透镜，所述激光适于透过所述密封件进入到所述第二腔室，并穿过所述第二腔室后对所述待清洗基材进行清洗。进一步地，所述密封件为透镜保护镜，所述透镜保护镜设置于所述聚焦透镜的下方，所述透镜保护镜的外周边缘与所述激光清洗工作头的内壁密封相连。进一步地，还包括激光清洗控制器，所述激光清洗装置还包括与所述激光清洗工作头相连接的机器臂，所述激光清洗控制器与所述机器臂通讯连接，且所述激光清洗控制器适于控制所述机器臂的运动。进一步地，还包括用于连接所述第一进水口和所述第二出水口的进水管和用于连接所述第二进水口和所述第一出水口的出水管，且所述进水管和/或所述出水管与所述机器臂可拆卸连接。进一步地，所述激光清洗工作头还包括第一保护结构，所述第一保护结构设置于所述激光清洗工作头与所述待清洗基材的接触端面。进一步地，所述激光清洗工作头还包括第二保护结构，所述第二保护结构沿所述激光清洗工作头与所述待清洗基材的接触端面的外壁向远离所述激光清洗工作头的方向延伸设置。本专利技术所述的水下激光清洗装置具有水流和激光复合清洗功能，即水流冲洗和激光清洗以复合清洗的形式同时作用于待清洗基材，两种清洗方式均具有清洗效果，重点在于，导流结构的设置，使得激光清洗和水流清洗的同时水流能够带走复合清洗产生的污物，水流对污物的收集作用保证了激光到达待清洗基材表面的强度；本专利技术的复合清洗方式不只是简单的将两种清洗方式组合在一起，而是在此基础上，水流清洗还具有辅助激光清洗的效果，使得本专利技术的清洗效果比简单的两种清洗方式结合在一起的效果更佳。本专利技术还提供了一种水下激光水流复合清洗方法，通过上述的水下激光水流复合清洗系统实现，包括：步骤S1：设定所述水下激光水流复合清洗系统的激光清洗装置和水循环过滤装置的工作参数，并使得激光清洗工作头对准待清洗基材；步骤S2：向所述水循环过滤装置内注水，保证与所述水循环过滤装置连通的第二腔室注满水后，启动所述水循环过滤装置和所述激光清洗装置，对待清洗基材进行激光水流复合清洗；步骤S3：运行一段时间后，对激光水流复合清洗情况进行确认，如达到预期清洗效果，继续进行激光水流复合清洗，直至清洗完成；如未达到预期清洗效果，则重复步骤S1至S3，直至清洗完成；步骤S4：依次关闭所述激光清洗装置和所述水循环过滤装置，激光水流复合清洗结束。本专利技术所述的水下激光水流复合清洗方法相对于现有技术的优势与所述水下激光水流复合清洗系统相对于现有技术的优势相同，在此不再赘述。附图说明图1为本专利技术实施例中水下激光水流复合清洗系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例中激光清洗工作头的结构示意图；图3为本专利技术实施例中第二腔室的水流结构示意图；图4为本专利技术实施例中水下激光水流复合清洗方法的流程框图。附图标记说明：1-激光清洗工作头；2-激光清洗控制器；3-机器臂；4-进水管；5-出水管；11-第一腔室；111-激光准直器；112-全反射镜；113-振镜；114-聚焦透镜；115-透镜保护镜；12-第二腔室；13-第一进水口；14-第一出水口；15-导流结构；151-第一导流结构；152-第二导流结构；16-第一保护结构；17-第二保护结构；21-第二出水口；22-第二进水口。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。需要说明的是，本文提供的坐标系XY中，X轴正向代表的右方，X轴的反向代表左方，Y轴的正向代表上方，Y轴的反向代表下方。同时，要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。如图1、图2所示，本专利技术实施例提供了一种水下激光水流复合清洗系统，包括激光清洗装置和水循环过滤装置，激光清洗装置还包括适于清洗待清洗基材的激光清洗工作头1，激光清洗工作头1的内部包括适于激光发射的第一腔室11、适于水流清洗的第二腔室12以及设置于第一腔室11和第二腔室12之间的密封件，第一腔室11和第二腔室12沿激光的发射方向从上到下依次设置于激光清洗工作头1的内部，且第二腔室12与水循环过滤装置相连通适于水流的循环流通。具体如图2、图3所示第二腔室12本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水下激光水流复合清洗系统，其特征在于，包括激光清洗装置和水循环过滤装置，所述激光清洗装置包括适于清洗待清洗基材的激光清洗工作头(1)，所述激光清洗工作头(1)的内部包括适于激光发射的第一腔室(11)、适于水流清洗的第二腔室(12)以及设置于所述第一腔室(11)和所述第二腔室(12)之间的密封件，所述第一腔室(11)和所述第二腔室(12)沿所述激光的发射方向从上到下依次设置于激光清洗工作头(1)的内部，且所述第二腔室(12)与所述水循环过滤装置相连通适于水流的循环流通。/n

【技术特征摘要】
1.一种水下激光水流复合清洗系统，其特征在于，包括激光清洗装置和水循环过滤装置，所述激光清洗装置包括适于清洗待清洗基材的激光清洗工作头(1)，所述激光清洗工作头(1)的内部包括适于激光发射的第一腔室(11)、适于水流清洗的第二腔室(12)以及设置于所述第一腔室(11)和所述第二腔室(12)之间的密封件，所述第一腔室(11)和所述第二腔室(12)沿所述激光的发射方向从上到下依次设置于激光清洗工作头(1)的内部，且所述第二腔室(12)与所述水循环过滤装置相连通适于水流的循环流通。


2.根据权利要求1所述的水下激光水流复合清洗系统，其特征在于，所述第二腔室(12)的内壁设有第一进水口(13)、第一出水口(14)和导流结构(15)，所述第一进水口(13)和所述第一出水口(14)分别设置于所述激光清洗工作头(1)宽度方向的两端，且所述第一进水口(13)与所述水循环过滤装置的第二出水口(21)相连通，所述第一出水口(14)与所述水循环过滤装置的第二进水口(22)相连通，所述导流结构(15)适于将从所述第一进水口(13)进入的水流从所述第一出水口(14)导出。


3.根据权利要求2所述的水下激光水流复合清洗系统，其特征在于，所述导流结构(15)包括第一导流结构(151)和第二导流结构(152)，且所述第一导流结构(151)和所述第二导流结构(151)分别设置于所述第二腔室(12)内壁宽度方向的两端，且所述第一导流结构(151)与所述第二腔室(12)内壁的连接处位于所述第一进水口(13)的上方，所述第二导流结构(152)与所述第二腔室(12)内壁的连接处位于第一出水口(14)的下方。


4.根据权利要求3所述的水下激光水流复合清洗系统，其特征在于，所述第一导流结构(151)为向下弯曲的弧形导流片，所述第二导流结构(152)为向上弯曲的弧形导流片。


5.根据权利要求1所述的水下激光水流复合清洗系统，其特征在于，所述第一腔室(11)的内部设有激光发射装置，所述激光发射装置包括分别与所述第一腔室(11)的内壁连接的激光准直器(111)、全反射镜(112)、振镜(113)和聚焦透镜(114)，所述激光准直器(111)下方设有所述全反射镜(112)，所述全反射镜(112)与所述振镜(113)相对设置，所述全反射镜(112)和所述振镜(113)下方设有所述聚焦透镜(114)，所述激光适于透过所述密封件进入到所述第二腔室(12)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐杰，李志超，徐振海，单德彬，郭斌，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44