CN104128332A - 一种焦点跟踪激光清洗机 - Google Patents

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陈建坦
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    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
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Abstract

本发明涉及激光设备技术领域，特别涉及一种焦点跟踪激光清洗机，包括：激光器、光纤耦合传输***、激光清洗头、控制***及激光焦点跟踪***。光纤耦合传输***设置在激光器的前侧；激光清洗头设置在光纤耦合传输***的前侧，经过耦合的激光入射至激光清洗头进行准直、振动反射和聚焦后输出激光照射在工件上。控制***与激光器连接，用于控制激光器产生不同功率和不同工作模式的激光。激光焦点跟踪***设置在激光清洗头上，激光焦点跟踪***用于测量和显示激光清洗头输出的激光的焦点与工件之间的距离。本发明提供的焦点跟踪激光清洗机，便于操作人员在清洗时利用焦点与工件之间的距离调节照射在工件上的激光的功率，满足对不同工件的清洗要求。

Description

一种焦点跟踪激光清洗机
技术领域
本发明涉及激光设备技术领域，特别涉及一种焦点跟踪激光清洗机。
背景技术
在工业生产中，激光清洗机已经开始慢慢的得以应用，普通的激光清洗机的出光焦点的位置难以确定，导致在清洗的过程中不能将焦点对准清洗的设备或工件，因此存在激光功率衰减的问题，导致不能利用最高功率的激光对设备或工件进行清洗，清洗效果差，还造成了激光能源的浪费。此外，在对脆弱的工件进行清洗时，由于难以确定激光焦点的位置，因此难以对照射在工件上的激光的功率进行调节，容易损坏工件。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够确定激光焦点与工件之间的距离，便于操作人员在清洗时利用焦点与工件之间的距离调节照射在工件上的激光的功率，满足对不同工件的清洗要求的焦点跟踪激光清洗机。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种焦点跟踪激光清洗机，包括：激光器、光纤耦合传输***、激光清洗头、控制***及激光焦点跟踪***。所述光纤耦合传输***设置在所述激光器的前侧，所述光纤耦合传输***接收所述激光器产生的激光，并对所述激光进行耦合。所述激光清洗头设置在所述光纤耦合传输***的前侧，经过耦合的所述激光入射至所述激光清洗头进行准直、振动反射和聚焦后输出激光照射在工件上，实现对所述工件的清洗。所述控制***与所述激光器连接，所述控制***用于控制所述激光器产生不同功率和不同工作模式的激光。所述激光焦点跟踪***设置在所述激光清洗头上，所述激光焦点跟踪***用于测量和显示所述激光清洗头输出的激光的焦点与所述工件之间的距离。
进一步地，所述激光焦点跟踪***包括：焦点测量单元和反馈显示单元。所述焦点测量单元和所述反馈显示单元设置在所述激光清洗头上；所述焦点测量单元与所述反馈显示单元连接。所述焦点测量单元测量所述激光清洗头输出的激光的焦点与所述工件之间的距离信息。所述反馈显示单元从所述焦点测量单元获取所述距离信息，并实时显示所述距离的数值。
进一步地，还包括：防护罩。所述防护罩固定在所述激光清洗头的前端；所述焦点测量单元设置在所述防护罩内部。
进一步地，还包括：手柄和开关按钮。所述手柄固定在所述激光清洗头上。所述开关按钮固定在所述手柄上。所述开关按钮与所述控制***及所述激光焦点跟踪***连接，用于开启或关闭所述控制***及所述激光焦点跟踪***。
本发明提供的焦点跟踪激光清洗机，设置有激光焦点跟踪***，激光焦点跟踪***能够实时测量和显示激光清洗头输出的激光的焦点与工件之间的距离，便于操作人员在清洗时利用焦点与工件之间的距离调节照射在工件上的激光的功率，满足对不同工件的清洗要求。
附图说明
图1为本发明实施例提供的焦点跟踪激光清洗机结构框图；
图2为本发明实施例提供的焦点跟踪激光清洗机结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明提供的焦点跟踪激光清洗机进行说明。
参见图2，本发明实施例提供了一种焦点跟踪激光清洗机，包括：激光器2、光纤耦合传输***、激光清洗头、控制***3及激光焦点跟踪***。光纤耦合传输***设置在激光器2的前侧，光纤耦合传输***接收激光器2产生的激光，并对激光进行耦合。激光清洗头设置在光纤耦合传输***的前侧，经过耦合的激光入射至激光清洗头进行准直、振动反射及聚焦，输出振动式平移的激光照射在工件上，实现对工件的清洗。控制***3与激光器2连接，用于控制激光器2产生不同功率和不同工作模式(如持续出光模式或间断出光模式)的激光。激光焦点跟踪***设置在激光清洗头上，激光焦点跟踪***用于测量和显示激光清洗头输出的激光的焦点与工件表面之间的距离。
下面进一步地对本发明实施例提供的焦点跟踪激光清洗机的结构进行介绍。参见图1和图2，激光器2的后侧设置有散热***1，用于对激光器2散热。控制***3与激光器2连接，控制***3用于控制激光器2产生不同功率和不同工作模式的激光。光纤耦合传输***包括：光纤耦合透镜组、光纤(芯径为400～600mm)及第一光学密封套管。激光清洗头包括：光束准直透镜组(扩束倍率为2～3)、振镜扫描聚焦***(包括振镜***和聚焦透镜组)、出光单元、第二光学密封套管及外壳。激光焦点跟踪***包括：焦点测量单元9和反馈显示单元8。光纤耦合透镜组设置在激光器2的前侧，光纤耦合透镜组接收激光器2发出的激光，并对接收的激光进行耦合。参见图1和图2，光束准直透镜组通过光纤与光纤耦合透镜组连接，经过光纤耦合透镜组耦合后的激光通过光纤传导至光束准直透镜组。第一光学密封套管设置在光纤与光纤耦合透镜组连接处的外侧，第二光学密封套管设置在光纤与光束准直透镜组连接处的外侧。振镜***设置在光束准直透镜组的前端，经过光束准直透镜组准直后的激光入射至振镜***进行振动反射(即反射光形成的光斑来回的摆动形成一条直线型轨迹)；聚焦透镜组设置在振镜***的前端，出光单元设置在聚焦透镜组的前端，其中，聚焦透镜组的焦距为20～60mm；经过振镜***振动反射的激光入射至聚焦透镜组进行聚焦，聚焦后的激光通过出光单元照射在工件上，实现对所述工件的清洗。光束准直透镜组、振镜扫描聚焦***(包括振镜***和聚焦透镜组)及第二光学密封套管均设置在外壳中；出光单元的后端设置在外壳中，出光单元的前端设置在外壳外部。焦点测量单元9和反馈显示单元8设置在外壳上。焦点测量单元9与反馈显示单元8连接，焦点测量单元9测量激光清洗头输出的激光的焦点与工件表面之间的距离信息，反馈显示单元8从焦点测量单元9获取所述距离信息，并实时显示距离的数值。参见图2，本发明实施例提供的焦点跟踪激光清洗机还包括：吸尘装置、金属软管4、防护罩7、手柄5和开关按钮6。吸尘装置的风口设置在外壳上，用于吸除清洗时产生的杂质。与控制***3连接的控制线、吸尘装置的导管及光纤设置在金属软管4内，金属软管4起保护作用。防护罩7固定在激光清洗头的前端；焦点测量单元9设置在防护罩7内部。手柄5固定在外壳上，开关按钮6固定在手柄5上；开关按钮6与控制***3及激光焦点跟踪***连接，用于开启或关闭控制***3及激光焦点跟踪***。
本发明实施例提供的焦点跟踪激光清洗机的工作原理如下：参见图1和图2，控制***3控制激光器2工作，可以通过控制***3控制激光器2发出不同功率或不同模式(如持续出光模式或间断出光模式)的激光。激光器2发出激光的激光入射至光纤耦合透镜组，光纤耦合透镜组对入射的激光进行耦合，经过耦合的激光经过光纤高效地传输到光束准直透镜组进行准直。经过光束准直透镜组准直后的激光入射至振镜扫描聚焦***，依次经过振动反射(即反射光形成的光斑来回的摆动形成一条直线型轨迹)、聚焦后通过出光单元照射在工件上，实现对工件的清洗。在清洗的过程中，激光焦点跟踪***能够实时测量和显示激光清洗头输出的激光的焦点(振动反射形成的直线型轨迹作为一个直线型焦点)与工件之间的距离，焦点正好位于工件上时，距离显示为零；焦点位于工件表面前侧时，距离显示为负值；焦点位于工件表面的后侧时，距离显示为正值；焦点离工件表面的距离越远，距离的绝对值越大。操作人员在清洗时根据反馈显示单元8上显示的距离值调节照射在工件上的激光的功率，满足对不同工件的清洗要求，焦点离工件表面的距离越远，工件表面上照射的激光的功率越小。
本发明实施例提供的焦点跟踪激光清洗机，能够通过激光清洗头产生振动式平移的激光束对工件进行清洗，与传统的机械式清洗和化学药剂清洗相比，能够避免对清洗的工件造成损伤。此外，本发明提供的焦点跟踪激光清洗机，激光清洗头中集成有多中功能单元，集成化程度高、体积小，方便携带。本发明实施例提供的焦点跟踪激光清洗机，设置有激光焦点跟踪***，激光焦点跟踪***能够实时测量和显示激光清洗头输出的激光的焦点与工件之间的距离，便于操作人员在清洗时利用焦点与工件之间的距离调节照射在工件上的激光的功率，满足对不同工件的清洗要求。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种焦点跟踪激光清洗机，其特征在于，包括：激光器、光纤耦合传输***、激光清洗头、控制***及激光焦点跟踪***；
所述光纤耦合传输***设置在所述激光器的前侧，所述光纤耦合传输***用于接收所述激光器产生的激光，并对所述激光进行耦合；
所述激光清洗头设置在所述光纤耦合传输***的前侧，所述激光清洗头用于将入射至所述激光清洗头的经过耦合的所述激光进行准直、振动反射和聚焦后输出激光照射在工件上，实现对所述工件的清洗；
所述控制***与所述激光器连接，所述控制***用于控制所述激光器产生不同功率和不同工作模式的激光；
所述激光焦点跟踪***设置在所述激光清洗头上，所述激光焦点跟踪***用于测量和显示所述激光清洗头输出的激光的焦点与所述工件之间的距离。
2.根据权利要求1所述的焦点跟踪激光清洗机，其特征在于，所述激光焦点跟踪***包括：焦点测量单元和反馈显示单元；
所述焦点测量单元和所述反馈显示单元设置在所述激光清洗头上；所述焦点测量单元与所述反馈显示单元连接；
所述焦点测量单元用于测量所述激光清洗头输出的激光的焦点与所述工件之间的距离信息；
所述反馈显示单元用于从所述焦点测量单元获取所述距离信息，并实时显示所述距离的数值。
3.根据权利要求2所述的焦点跟踪激光清洗机，其特征在于，还包括：防护罩；
所述防护罩固定在所述激光清洗头的前端；所述焦点测量单元设置在所述防护罩内部。
4.根据权利要求1-3任一项所述的焦点跟踪激光清洗机，其特征在于，还包括：手柄和开关按钮；
所述手柄固定在所述激光清洗头上；
所述开关按钮固定在所述手柄上；
所述开关按钮与所述控制***及所述激光焦点跟踪***连接，用于开启或关闭所述控制***及所述激光焦点跟踪***。
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