一种多功能激光清洗光路的装置和清洗方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种多功能激光清洗光路的装置和清洗方法，包括光纤接入端、激光器端盖、激光器壳体、调节变束结构、聚焦透镜、升温模块、光路调节模块、替换镜片结构和保护镜头，激光器壳体内设置有两个相邻空腔，激光器壳体的上端且位于空腔处均设置激光器端盖，两个激光器端盖分别与激光器壳体的空腔相连通，激光器端盖的上端均设置光纤接入端，且光纤接入端均与激光器端盖相连通，激光器壳体的空腔内均设置调节变束结构、光路调节模块，本发明专利技术旨在提供可自由调节光斑、增大清洗应用范围、清洗复杂表面、二次清洗等多功能激光清洗光路装置，使得激光清洗方法更加灵活，提高清洗效率，丰富激光器的使用场景，弥补传统激光器的缺点。弥补传统激光器的缺点。弥补传统激光器的缺点。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能激光清洗光路的装置和清洗方法


[0001]本专利技术属于激光清洗
，具体涉及一种多功能激光清洗光路的装置和清洗方法。

技术介绍

[0002]激光清洗是通过激光高能束振动、剥离和气化等去除机械零部件及其表面污染物的一种清洗方法。具有清洗精度高、绿色环保、非接触等优点。但目前市场主流的激光清洗系统，由于其清洗光路的固定化一般只具有单一固定光束，无法通过光路本身调节光斑及无法清洗复杂表面等特点。一般只能通过调整激光器的功率、脉冲频率等参数达到清洗的目的。因此，目前需要一种更加灵活的激光清洗系统解决上述问题。

技术实现思路

[0003]因此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种多功能激光清洗光路的装置和清洗方法，能够解决现有激光清洗系统灵活性差、功能性较单一的问题。旨在提供可调节光斑、扩大清洗应用范围、清洗复杂表面、二次清洗等多功能激光清洗光路装置和清洗方法。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种多功能激光清洗光路的装置，包括光纤接入端、激光器端盖、激光器壳体、调节变束结构、聚焦透镜、升温模块、光路调节模块、替换镜片结构和保护镜头；
[0005]激光器壳体内设置有两个相邻内腔，激光器壳体的上端且位于内腔处均设置激光器端盖，两个激光器端盖分别与激光器壳体的内腔相连通，激光器端盖的上端均设置光纤接入端，且光纤接入端均与激光器端盖相连通，激光器壳体的内腔均设置调节变束结构，以使调节变束结构调节从光纤接入端进入的光纤的角度；
[0006]聚焦透镜、升温模块和光路调节模块均设置在激光器壳体的内腔中，其中，聚焦透镜位于调节变束结构的下端，升温模块位于聚焦透镜的下端，光路调节模块位于升温模块的下端，聚焦透镜和升温模块均设置在激光器壳体的内腔侧壁上，光路调节模块设置内腔侧壁上且向空腔中间延伸，替换镜片结构体设置在激光器壳体的外侧壁，且与内腔中的光路调节模块相连接，以使替换镜片结构带动光路调节模块旋转；激光器壳体的下端且位于内腔处均设置保护镜头，以使从调节变束结构射出的光纤依次经过聚焦透镜和光路调节模块，从保护镜头射出。
[0007]可选的，调节变束结构均包括第一透镜、圆环壁、调节变束端盖、第一变束镜、调节变束壳体、调节镜片组、第二透镜和磁吸镜组；
[0008]调节变束壳体均安装在激光器壳体的空腔内，调节变束壳体的上端外侧壁设置螺纹，调节变束端盖通过螺纹与调节变束壳体的上端外侧壁连接，调节变束端盖的上端连接第一透镜，第一透镜的下表面连接圆环壁，圆环壁位于调节变束端盖的内侧，圆环壁的下端连接第一变束镜；
[0009]调节镜片组设置在调节变束壳体的内腔，且位于第一变束镜的下方，磁吸镜组设
置在调节变束壳体的侧壁上，且与调节镜片组相互对应，以使光纤通过第一变束镜，经过调节镜片组和磁吸镜组改变射出角度，第二透镜设置在调节变束壳体的下端，且位于调节镜片组的下端。
[0010]可选的，调节镜片组包括第二变束镜、第三变束镜、三向空心管、弹簧伸缩杆、第一传动杆、第二传动杆、第一调节旋钮和第二调节旋钮；
[0011]三向空心管的第一段内腔活动安装有第一连接杆，第一连接杆伸出三向空心管的一端连接第二变束镜，三向空心管的第二段内腔活动安装有第二连接杆，第二连接杆伸出三向空心管的一端连接第三变束镜，其中，第二变束镜和第三变束镜之间相互垂直设置，三向空心管的第三段内腔活动安装有第二传动杆，第一连接杆的另一端连接弹簧伸缩杆，弹簧伸缩杆的一端连接第一锥齿轮，第二连接杆的另一端连接第一传动杆，第一传动杆的一端连接第二锥齿轮，第二传动杆靠近第一锥齿轮的一端连接第三锥齿轮，其中第三锥齿轮与第一锥齿轮相互啮合或第三锥齿轮与第二锥齿轮相互啮合；
[0012]三向空心管的第三段伸出调节变束壳体外侧，三向空心管位于调节变束壳体外侧的一端连接第二调节旋钮，第二传动杆远离第三锥齿轮的一端穿过调节变束壳体，第二传动杆的一端连接第一调节旋钮。
[0013]可选的，磁吸镜组包括第四变束镜、第五变束镜、电磁装置、第一按钮和第二按钮；
[0014]调节变束壳体的外侧壁设置有凹槽，电磁装置设置在凹槽内，电磁装置内部上下设置有第一磁铁和第二磁铁，第四变束镜和第五变束镜分别设置在第一磁铁和第二磁铁处，且第四变束镜和第五变束镜均与调节镜片组相互吸附，电磁装置上设置有第一按钮和第二按钮，其中，第一按钮与第一磁铁电性连接，第二按钮与第二磁铁电性连接，第一按钮和第二按钮均与外界电源电性连接。
[0015]可选的，升温模块包括温度显示装置、电源连接口、升温模块主体结构和隔热圈层，隔热圈层均与激光器壳体内腔侧壁相连接，且位于聚焦透镜的下方，升温模块主体结构镶嵌在空腔的侧壁中，升温模块主体结构的加热口朝向光路调节模块，升温模块主体结构的侧壁上均连接温度显示装置和电源连接口，且温度显示装置和电源连接口均位于激光器壳体的外侧壁。
[0016]可选的，升温模块的温度t范围为20℃≤t≤500℃。
[0017]可选的，光路调节模块包括支撑杆凸轮、温控透镜和温控透镜支撑杆，温控透镜支撑杆的一端活动连接支撑杆凸轮，温控透镜支撑杆的另一端连接温控透镜，温控透镜与激光器壳体的轴线呈45
°
设置，支撑杆凸轮设置在激光器壳体内腔侧壁处。
[0018]可选的，替换镜片结构包括替换镜片结构壳体、蜗杆传动杆、第一蜗杆、第二蜗杆、纵向锥齿轮、第一蜗轮、第二蜗轮、横向锥齿轮、第一蜗轮传动杆、第二蜗轮传动杆、替换镜片旋钮、第一旋转挡板和第二旋转挡板；
[0019]第一旋转挡板设置在激光器壳体的一个内腔侧壁凹槽处，第二旋转挡板设置在激光器壳体的另一个内腔侧壁凹槽处；替换镜片结构壳体设置在激光器壳体的外侧壁，且位于光路调节模块处，替换镜片结构壳体内腔横向设置蜗杆传动杆，且位于替换镜片结构壳体的中心处，蜗杆传动杆中部安装纵向锥齿轮，纵向锥齿轮与横向锥齿轮相互啮合，横向锥齿轮连接转动轴，转动轴的一端穿过替换镜片结构壳体，传动轴连接替换镜片旋钮；
[0020]蜗杆传动杆的两端均连接第一蜗杆和第二蜗杆，其中，第一蜗杆和第二蜗杆均与
替换镜片结构壳体转动连接，第一旋转挡板设置在激光器壳体的一个内腔侧壁凹槽处，第一旋转挡板连接第一蜗轮传动杆，第一蜗轮传动杆穿过激光器壳体连接第一蜗轮，第一蜗轮与第一蜗杆啮合传动，第二旋转挡板设置在激光器壳体的另一个内腔侧壁凹槽处，第二旋转挡板连接第二蜗轮传动杆，第二蜗轮传动杆穿过激光器壳体连接第二蜗轮，第二蜗轮与第二蜗杆啮合传动。
[0021]本专利技术的另一方面提供了一种如上述所述的一种多功能激光清洗光路的清洗方法，清洗方法包括以下步骤：
[0022]步骤1：首先对多功能激光清洗光路进行光斑大小调节；
[0023]步骤2：设置预设临界值，对清洗临界值大于预设临界值的零件进行激光清洗；
[0024]步骤3：对被污染零件的二次激光清洗；
[0025]步骤4：对复杂倾斜平面的清洗；
[0026]步骤5：对温控透镜进行替换。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能激光清洗光路的装置，其特征在于，包括光纤接入端(1)、激光器端盖(2)、激光器壳体(3)、调节变束结构(4)、聚焦透镜(5)、升温模块(6)、光路调节模块(7)、替换镜片结构(8)和保护镜头(9)；激光器壳体(3)内设置有两个相邻内腔，激光器壳体(3)的上端且位于内腔处均设置激光器端盖(2)，两个激光器端盖(2)分别与激光器壳体(3)的内腔相连通，激光器端盖(2)的上端均设置光纤接入端(1)，且光纤接入端(1)均与激光器端盖(2)相连通，激光器壳体(3)的内腔均设置调节变束结构(4)，以使调节变束结构(4)调节从光纤接入端(1)进入的光纤的角度；聚焦透镜(5)、升温模块(6)和光路调节模块(7)均设置在激光器壳体(3)的内腔中，其中，聚焦透镜(5)位于调节变束结构(4)的下端，升温模块(6)位于聚焦透镜(5)的下端，光路调节模块(7)位于升温模块(6)的下端，聚焦透镜(5)和升温模块(6)均设置在激光器壳体(3)的内腔侧壁上，光路调节模块(7)设置内腔侧壁上且向空腔中间延伸，替换镜片结构(8)体设置在激光器壳体(3)的外侧壁，且与内腔中的光路调节模块(7)相连接，以使替换镜片结构(8)带动光路调节模块(7)旋转；激光器壳体(3)的下端且位于内腔处均设置保护镜头(9)，以使从调节变束结构(4)射出的光纤依次经过聚焦透镜(5)和光路调节模块(7)，从保护镜头(9)射出。2.根据权利要求1所述的多功能激光清洗光路的装置，其特征在于，调节变束结构(4)均包括第一透镜(401)、圆环壁(402)、调节变束端盖(403)、第一变束镜(404)、调节变束壳体(405)、调节镜片组、第二透镜(414)和磁吸镜组；调节变束壳体(405)均安装在激光器壳体(3)的空腔内，调节变束壳体(405)的上端外侧壁设置螺纹，调节变束端盖(403)通过螺纹与调节变束壳体(405)的上端外侧壁连接，调节变束端盖(403)的上端连接第一透镜(401)，第一透镜(401)的下表面连接圆环壁(402)，圆环壁(402)位于调节变束端盖(403)的内侧，圆环壁(402)的下端连接第一变束镜(404)；调节镜片组设置在调节变束壳体(405)的内腔，且位于第一变束镜(404)的下方，磁吸镜组设置在调节变束壳体(405)的侧壁上，且与调节镜片组相互对应，以使光纤通过第一变束镜(404)，经过调节镜片组和磁吸镜组改变射出角度，第二透镜(414)设置在调节变束壳体(405)的下端，且位于调节镜片组的下端。3.根据权利要求1所述的多功能激光清洗光路的装置，其特征在于，调节镜片组包括第二变束镜(406)、第三变束镜(407)、三向空心管(408)、弹簧伸缩杆(409)、第一传动杆(410)、第二传动杆(411)、第一调节旋钮(412)和第二调节旋钮(413)；三向空心管(408)设置在调节变束壳体(405)的内腔，三向空心管(408)的第一段内腔活动安装有第一连接杆，第一连接杆伸出三向空心管(408)的一端连接第二变束镜(406)，三向空心管(408)的第二段内腔活动安装有第二连接杆，第二连接杆伸出三向空心管(408)的一端连接第三变束镜(407)，其中，第二变束镜(406)和第三变束镜(407)之间相互垂直设置，三向空心管(408)的第三段内腔活动安装有第二传动杆(411)，第一连接杆的另一端连接弹簧伸缩杆(409)，弹簧伸缩杆(409)的一端连接第一锥齿轮，第二连接杆的另一端连接第一传动杆(410)，第一传动杆(410)的一端连接第二锥齿轮，第二传动杆(411)靠近第一锥齿轮的一端连接第三锥齿轮，其中第三锥齿轮与第一锥齿轮相互啮合或第三锥齿轮与第二锥齿轮相互啮合；
三向空心管(408)的第三段伸出调节变束壳体(405)外侧，三向空心管(408)位于调节变束壳体(405)外侧的一端连接第二调节旋钮(413)，第二传动杆(411)远离第三锥齿轮的一端穿过调节变束壳体(405)，第二传动杆(411)的一端连接第一调节旋钮(412)。4.根据权利要求1所述的多功能激光清洗光路的装置，其特征在于，磁吸镜组包括第四变束镜(415)、第五变束镜(416)、电磁装置(417)、第一按钮(418)和第二按钮(419)；调节变束壳体(405)的外侧壁设置有凹槽，电磁装置(417)设置在凹槽内，电磁装置(417)内部上下设置有第一磁铁和第二磁铁，第四变束镜(415)和第五变束镜(416)分别设置在第一磁铁和第二磁铁处，且第四变束镜(415)和第五变束镜(416)均与调节镜片组相互吸附，电磁装置(417)上设置有第一按钮(418)和第二按钮(419)，其中，第一按钮(418)与第一磁铁电性连接，第二按钮(419)与第二磁铁电性连接，第一按钮(418)和第二按钮(419)均与外界电源电性连接。5.根据权利要求1所述的多功能激光清洗光路的装置，其特征在于，升温模块(6)包括温度显示装置(601)、电源连接口(602)、升温模块主体结构(603)和隔热圈层(604)，隔热圈层(604)均与激光器壳体(3)内腔侧壁相连接，且位于聚焦透镜(5)的下方，升温模块主体结构(603)镶嵌在空腔的侧壁中，升温模块主体结构(603)的加热口朝向光路调节模块(7)，升温模块主体结构(603)的侧壁上均连接温度显示装置(601)和电源连接口(602)，且温度显示装置(601)和电源连接口(602)均位于激光器壳体(3)的外侧壁。6.根据权利要求5所述的多功能激光清洗光路的装置，其特征在于，升温模块(6)的温度t范围为20℃≤t≤500℃。7.根据权利要求5所述的多功能激光清洗光路的装置，其特征在于，光路调节模块(7)包括支撑杆凸轮(701)、温控透镜(702)和温控透镜支撑杆(703)，温控透镜支撑杆(703)的一端活动连接支撑杆凸轮(701)，温控透镜支撑杆(703)的另一端连接温控透镜(702)，温控透镜(702)与激光器壳体(3)的轴线呈45
°
设置，支撑杆凸轮(701)设置在激光器壳体(3)内腔侧壁处。8.根据权利要求1所述的多功能激光清洗光路的装置，其特征在于，替换镜片结构(8)包括替换镜片结构壳体(801)、蜗杆传动杆(802)、第一蜗杆(803)、第二蜗杆(804)、纵向锥齿轮(805)、第一蜗轮(806)、第二蜗轮(807)、横向锥齿轮(808)、第一蜗轮传动杆(809)、第二蜗轮传动杆(810)、替换镜片旋钮(811)、第一旋转挡板(812)和第二旋转挡板(813)；第一旋转挡板(812)设置在激光器壳体(3)的一个内腔侧壁凹槽处，第二旋转挡板(813)设置在激光器壳体(3)的另一个内腔侧壁凹槽处；替换镜片结构壳体(801)设置在激光器壳体(3)的外侧壁，且位于光路调节模块(7)处，替换镜片结构壳体(801)内腔横向设置蜗杆传动杆(802)，且位于替换镜片结构壳体(801)的中心处，蜗杆传动杆(802)中部安装纵向锥齿轮(805)，纵向锥齿轮(805)与横向锥齿轮(808)相互啮合，横向锥齿轮(808)连接转动轴，转动轴的一端穿过替换镜片结构壳体(801)，传动...

【专利技术属性】
技术研发人员：王蔚，李晓旭，刘伟军，邢飞，卞宏友，纪向城，王静，周宪民，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：