CN211679117U

CN211679117U - 激光清洗机构及激光清洗装置

Info

Publication number: CN211679117U
Application number: CN201921139115.3U
Authority: CN
Inventors: 金越越; 梁进智; 封芸; 马利
Original assignee: Beijing North China Rhine Photoelectric Technology Co ltd
Current assignee: Beijing North China Rhine Photoelectric Technology Co ltd
Priority date: 2019-07-18
Filing date: 2019-07-18
Publication date: 2020-10-16
Anticipated expiration: 2029-07-18

Abstract

本实用新型涉及涂层清洗技术领域，具体涉及一种激光清洗机构及激光清洗装置。本实用新型的激光清洗机构包括：工作台，所述工作台用于放置加工件；激光器，所述激光器连接有激光清洗头，所述激光清洗头接收到控制器发出的信号，采用预设的工艺参数对放置在所述工作台上的所述加工件的涂层进行激光清洗。根据本实用新型的激光清洗机构中激光清洗头接收到控制器发出的信号，采用预设的工艺参数对放置在所述工作台上的所述加工件的涂层进行激光清洗，可去除加工件表面涂层，不会对加工件产生损伤或二次污染，提高了清洗效果。

Description

激光清洗机构及激光清洗装置

技术领域

本实用新型涉及涂层清洗技术领域，具体涉及一种激光清洗机构及激光清洗装置。

背景技术

传统涂层清洗有各种各样的清洗方式，多是利用化学药剂和机械方法进行清洗。传统的清洗方法往往是接触式清洗，对清洗物体表面有机械作用力，损伤物体的表面或者清洗的介质附着于被清洗物体的表面，无法去除，产生二次污染。化学药剂的清洗采用大量的化学药品，在我国环境保护法规要求越来越严格、人们环保和安全意识日益增强的今天，工业生产清洗中可以使用的化学药品种类将变得越来越少。如何寻找更清洁，且不具损伤性的清洗方式是我们不得不考虑的问题。且以非金属材料作为基底的涂层去除需求日益增多，尚无相对应的工艺研究。

综上，现有清洗效果不好，且容易对被清洗物造成损伤的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是至少解决现有清洗效果不好，且容易对被清洗物造成损伤的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的第一方面提出了一种激光清洗机构，其中，包括：

工作台，所述工作台用于放置加工件；

激光器，所述激光器连接有激光清洗头，所述激光清洗头接收到控制器发出的信号，采用预设的工艺参数对放置在所述工作台上的所述加工件的涂层进行激光清洗。

根据本实用新型的激光清洗机构中激光清洗头接收到控制器发出的信号，采用预设的工艺参数对放置在所述工作台上的所述加工件的涂层进行激光清洗，可去除加工件表面涂层，不会对加工件产生损伤或二次污染，提高了清洗效果。

另外，根据本实用新型的激光清洗机构，还可具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些实施例中，还包括与所述激光器连接的水冷机，所述预设的工艺参数为所述激光清洗头的功率，当所述功率大于200W时，所述控制器控制所述水冷机开启以对所述激光清洗头进行冷却。

在本实用新型的一些实施例中，所述激光清洗头对应于所述工作台的一端设置有高速扫描振镜和聚焦场镜，所述激光清洗头对应于所述激光器的另一端设置有水冷管，所述聚焦场镜与所述水冷管之间设置有光束整形镜。

在本实用新型的一些实施例中，所述光束整形镜沿光路传输方向设置一个凹透镜和一个凸透镜。

在本实用新型的一些实施例中，还包括抽风除尘***，所述抽风除尘***包括箱体和与所述箱体连通的抽风管，所述抽风管对应于所述工作台设置，所述箱体内设置有风机，所述控制器控制所述风机开启，以抽吸所述工作台上的粉末。

在本实用新型的一些实施例中，所述抽风管对应于所述工作台的进风口处设置有滤网，所述箱体内还设置有用于过滤的活性炭。

在本实用新型的一些实施例中，还包括运动***，所述激光清洗头能够沿所述运动***的X轴向、Y轴向或Z轴向移动；所述运动***包括固定块和丝杆，所述控制器控制所述丝杆转动，所述固定块在所述丝杆的转动下移动。

在本实用新型的一些实施例中，所述运动***包括X轴运动台、Y轴运动台和Z轴运动台；

所述激光清洗头固定在所述X轴运动台的X轴固定块上，所述X轴固定块沿X轴丝杆移动；

所述X轴运动台固定在Z轴运动台的Z轴固定块上，所述Z轴固定块沿Z 轴丝杆移动；

所述Z轴运动台固定在所述Y轴运动台的Y轴固定块上，所述Y轴固定块沿Y轴丝杆移动。

在本实用新型的一些实施例中，所述运动***固定在可移动平台上，所述可移动平台底部设置有滚轮，所述可移动平台通过所述滚轮能够沿所述工作平台的长度方向移动。

本实用新型的第二方面提出了一种激光清洗装置，包括如上所述的激光清洗机构。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示意性地示出了根据本实用新型实施方式的激光清洗机构的结构示意图；

图2为图1所示激光清洗机构中的激光清洗头的结构示意图。

其中，1-触摸屏；2-控制器；3-激光器；4-水冷机；5-激光清洗头；6-运动***；7-抽风除尘***；8-工作台；9-加工件；10-光纤。

11-X轴运动台；12-Y轴运动台；13-Z轴运动台；14-可移动平台；15-高速扫描振镜；16-聚焦场镜；17-光束整形镜；18-水冷管；19-抽风管。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1所示，根据本实用新型的实施方式，提出了一种激光清洗机构，其中，包括：工作台8和激光器3，工作台8上放置有加工件9；激光器连接有激光清洗头5，激光清洗头5接收到控制器2发出的信号，采用预设的工艺参数对放置在所述工作台上的加工件9的涂层进行激光清洗。

本实用新型采用的激光清洗具有无研磨、非接触、无热效应和适用于各种材质的物体等清洗特点，被认为是最可靠、最有效的解决办法。与机械摩擦清洗、化学腐蚀清洗、液体固体强力冲击清洗和高频超声清洗等传统清洗方法相比，激光清洗具有明显的优点。激光清洗是一种“绿色”的清洗方法，不需使用任何化学药剂和清洗液，清洗下来的废料基本上都是固体粉末，具有体积小、易于存放、可回收和解决化学清洗带来的环境污染问题。激光相对于传统的清洗方式，整套设备只需要电能供应，因此具有节能功效，可节约水资源且每小时耗电量低。

具体地，可以设置于控制器2连接的触摸屏1，通过触摸屏1对控制器2 实现控制，也可以设定相应的激光工艺参数(激光工艺参数为：激光频率、激光功率和扫描速度)。工作过程中，激光器3出射的激光通过光纤10传输到激光清洗头5内，作用于被清洗材料表面，针对其表面涂层进行清洗。激光器3 采用高功率的光纤激光器3，输出功率为：100W-500W。

根据本实用新型的激光清洗机构中激光清洗头5接收到控制器2发出的信号，采用预设的工艺参数对加工件9进行激光清洗，可去除加工件9表面涂层，不会对加工件9产生损伤或二次污染，提高了清洗效果。

在本实用新型的一些实施例中，还包括与激光器3连接的水冷机4，激光清洗头5的预设的工艺参数为其功率，当功率大于200W时，控制器2控制水冷机4开启以对激光清洗头5进行冷却。

具体为，若激光功率大于200W时，需要采用水冷管18对激光清洗头进行水冷保护。

如图2所示，在本实用新型的一些实施例中，激光清洗头5对应于工作台的一端设置有高速扫描振镜15和聚焦场镜16，激光清洗头5对应于激光器3 的另一端设置有水冷管18，聚焦场镜16与水冷管18之间设置有光束整形镜17。

具体地，通过激光清洗头5内的扫描振镜及聚焦场镜16，形成汇聚光斑，高功率密度的激光束照射于金属表面涂层或非金属表面涂层(如玻璃表面涂层)，在光震动、气化、分解和等离子体剥离等机理的共同作用下，对等待加工的加工件9表面，针对其表面涂层进行清洗。设置光束整形镜17，有利于增加焦深。高速扫描振镜15包括二维扫描振镜及运动电机，可使激光形成二维阵列排布。聚焦场镜16采用长焦深场镜。

在本实用新型的一些实施例中，光束整形镜17沿光路传输方向设置一个凹透镜和一个凸透镜。

在本实用新型的一些实施例中，还包括抽风除尘***7，抽风除尘***7 包括箱体和与箱体连通的抽风管19，抽风管19对应于工作台8设置，箱体内设置有风机，控制器2控制风机开启，以抽吸工作台8上的粉末。

设置有抽风除尘***7，可以根据需要将清洗时产生的粉末由抽风除尘***7进行过滤回收。可将粉尘过滤回收，实现真正的绿色环保清洗。

在本实用新型的一些实施例中，抽风管19对应于工作台8的进风口处设置有滤网，箱体内还设置有用于过滤的活性炭。

具体地，为了防止将颗粒较大的粉尘进入风机中，对风机造成破坏，在抽风管19的进风口处设置有滤网。为了便于对粉尘进行回收，在箱体内设置有活性炭，粉尘经过活性炭过滤留在活性炭部分，气体通过风机抽风排出箱体。

更具体地，可以在抽风管19与风机之间设置有过滤腔，抽风管19将粉尘和空气吸入到过滤腔，过滤腔内设置有活性炭，粉尘吸附在活性炭上，气体在风机作用下排出箱体。

在本实用新型的一些实施例中，还包括运动***6，激光清洗头5能够沿运动***6的X轴向、Y轴向或Z轴向移动；运动***6包括固定块和丝杆，控制器2控制丝杆转动，固定块在丝杆的转动下移动。

在本实用新型的一些实施例中，运动***6包括X轴运动台11、Y轴运动台12和Z轴运动台13；

激光清洗头5固定在X轴运动台11的X轴固定块上，X轴固定块沿X轴丝杆移动；

X轴运动台11固定在Z轴运动台13的Z轴固定块上，Z轴固定块沿Z轴丝杆移动；

Z轴运动台13固定在Y轴运动台12的Y轴固定块上，Y轴固定块沿Y轴丝杆移动。

具体地，通过X轴运动台11可以调整加工件9和激光清洗头的距离，通过 X轴运动台11和Y轴运动台12，可以调整激光头的前后和左右的方向，对加工件9进行加工。

在本实用新型的一些实施例中，运动***6固定在可移动平台14上，可移动平台14底部设置有滚轮，可移动平台14通过滚轮能够沿工作平台的长度方向移动。

具体地，通过设置可移动平台14，能够对整个运动台进行移动调整，以适应不同工况情况。

本实用新型的第二方面提出了一种激光清洗的装置，包括如上的激光清洗机构。

一种应用如上的激光清洗机构的清洗方法，其中，具体步骤为：

S1、将需要去除涂层的加工件9放置于工作台8上，确定清洗去除区域；

S2、通过Z轴丝杆转动调整激光清洗头5移动，调节激光器3焦点位置，将加工件9置于正离焦状态；

S3、设置最优激光工艺参数，通过光学***对加工件9进行高速清洗扫描；

S4、加工件9尺寸较大时，还需要与X轴丝杆和Y轴丝杆同时转动，对激光清洗头5位置调整；

S5、清洗过程中，控制器2控制风机开启，对清洗中的加工件9进行吸尘，以保证清洗过程无污染。

具体地，激光器3采用光纤激光器3，波长1064nm，输出功率200W。激光器3频率为100-1200KHz，激光器3脉宽为10-400ns，激光器3中的高速扫描振镜15的扫描速度为1-12000mm/s。

本实用新型提供的激光清洗机构中，在清洗加工时激光清洗头5只对材料表面涂层进行去除，对材料基底无损伤，且具有再生制造的效果，清洗过程中不会引入其他化学试剂，只产生固体粉末烟尘，在抽风除尘***7的配合下，可将粉尘过滤回收，实现真正的绿色环保清洗。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种激光清洗机构，其特征在于，包括：

工作台，所述工作台用于放置加工件；

2.根据权利要求1所述的激光清洗机构，其特征在于，

还包括与所述激光器连接的水冷机，所述预设的工艺参数为所述激光清洗头的功率，当所述功率大于200W时，所述控制器控制所述水冷机开启以对所述激光清洗头进行冷却。

3.根据权利要求1所述的激光清洗机构，其特征在于，所述激光清洗头对应于所述工作台的一端设置有高速扫描振镜和聚焦场镜，所述激光清洗头对应于所述激光器的另一端设置有水冷管，所述聚焦场镜与所述水冷管之间设置有光束整形镜。

4.根据权利要求3所述的激光清洗机构，其特征在于，所述光束整形镜沿光路传输方向设置一个凹透镜和一个凸透镜。

5.根据权利要求1-4任一项所述的激光清洗机构，其特征在于，还包括抽风除尘***，所述抽风除尘***包括箱体和与所述箱体连通的抽风管，所述抽风管对应于所述工作台设置，所述箱体内设置有风机，所述控制器控制所述风机开启，以抽吸所述工作台上的粉末。

6.根据权利要求5所述的激光清洗机构，其特征在于，所述抽风管对应于所述工作台的进风口处设置有滤网，所述箱体内还设置有用于过滤的活性炭。

7.根据权利要求1-4任一项所述的激光清洗机构，其特征在于，还包括运动***，所述激光清洗头能够沿所述运动***的X轴向、Y轴向或Z轴向移动；所述运动***包括固定块和丝杆，所述控制器控制所述丝杆转动，所述固定块在所述丝杆的转动下移动。

8.根据权利要求7所述的激光清洗机构，其特征在于，所述运动***包括X轴运动台、Y轴运动台和Z轴运动台；

所述X轴运动台固定在Z轴运动台的Z轴固定块上，所述Z轴固定块沿Z轴丝杆移动；

9.根据权利要求7所述的激光清洗机构，其特征在于，所述运动***固定在可移动平台上，所述可移动平台底部设置有滚轮，所述可移动平台通过所述滚轮能够沿所述工作平台的长度方向移动。

10.一种激光清洗装置，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的激光清洗机构。