[发明专利]一种激光清洗设备

说明书

技术领域

本发明属于激光应用的技术领域，具体涉及一种激光清洗设备，特别是一种曲面或大幅面的激光清洗设备。

背景技术

传统清洗工业设备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。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。而激光清洗具有无研磨、非接触、低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。在清洗过程中尤其对表面粘有亚微米级的污染颗粒时，这些颗粒往往粘得很紧，常规的清洗办法不能够将它去除，而用本激光辐射工件表面进行清洗则非常有效。由于激光对工件是无接触清洗，对精密工件或其精细部位清洗十分安全，且清洗精度高被广泛接受。

现有的激光清洗机大多采用约1μm激光波长，例如德国的SLCR公司就采用1μm波长。由于金属对1μm波长激光吸收率相当高，所以灰尘、油污等物质被清洗掉，金属表面也会被伤及。在清洗世界2006,22（4）:27-32激光清洗设备介绍中就提到采用10.6μm波长清洗，但是该技术方案采用的是平台上加载物体的方式，由于平台载荷大，当清洗高精度微小物体时会造成清洗效率低、精度不够高等缺点。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提出一种环保清洁、高精度、低热效应且不具损伤性的清洗装置。

本发明激光清洗设备的技术方案为：

一种激光清洗设备，包括激光发生系统，光束整形系统，控制系统，所述激光发生系统发生激光束，所述光束整形系统设置于激光束光路上，还包括检测系统、3D扫描振镜和聚焦系统。所述激光束，由所述激光发生系统发出，依次通过所述光束整形系统、3D扫描振镜和聚焦系统直至待清洗工件；所述控制系统通过控制所述激光发生系统，检测系统和3D扫描振镜，实时动态调整激光束焦点位置并完成清洗工作。

进一步地，还包括XY工作平台，所述控制系统控制所述XY工作平台工作，所述激光发生系统、光束整形系统、3D扫描振镜安装于所述XY工作平台上。

进一步地，所述光束整形系统还包括反射偏振单元，所述反射偏振单元包括平行放置的正交偏振镜片或平行放置的偏振镜片和反射镜片。

更进一步地，所述平行放置的正交偏振镜片为2片或所述平行放置的偏振镜片和反射镜片各位1片。

进一步地，所述聚焦系统包括变焦镜组。

更进一步地，所述变焦镜组为变焦透镜。

更进一步地，所述变焦镜组为移动镜组，所述移动镜组与电机相连，所述电机安装于支架上，并由所述控制系统中控制运动。

进一步地，所述检测系统为激光测距模块，所述激光测距模块发出测距光束，所述测距光束与所述激光发生系统发出的激光束同轴。

更进一步地，所述激光测距模块包括合束镜，所述合束镜镜片两面镀对所述激光束增透膜，在合束镜镜片反射一面镀所述测距光束的反射膜。

进一步地，所述检测系统为CCD可视模块，所述CCD可视模块与所述激光发生系统发出的激光束同轴设置或旁轴设置。

本发明第二个技术方案为：

一种大幅面激光清洗方法，包括以下几个步骤：

1、将待清洗工件图纸导入所述控制系统；

2、所述控制系统根据待清洗工件图纸及所述XY工作平台工作范围自动分割成多个清洗部分；

3、控制系统控制所述XY工作平台、所述激光发生系统，检测系统和3D扫描振镜，分区域进行清洗，直至清洗工作完成。

本发明第三个技术方案为：

一种便携式激光清洗设备，包括激光发生系统、光束整形系统、控制系统、检测系统、3D扫描振镜和聚焦系统；所述激光发生系统发生激光束，所述光束整形系统设置于激光束光路上，所述聚焦系统为变焦透镜并设置于所述3D扫描振镜末端；所述激光束，由所述激光发生系统发出，依次通过所述光束整形系统、3D扫描振镜和变焦透镜直至待清洗工件；所述控制系统通过控制所述激光发生系统、检测系统和3D扫描振镜，实时动态调整激光束焦点位置并完成清洗工作。

本发明技术方案具有以下优点：

本发明采用了3D扫描振镜系统，可以曲面物体或平面物体的高精度清洗，精度达到微米量级；采用XY工作平台系统，也可以实现大幅面清洗作业。

附图说明

图1为本发明激光清洗设备的设计示意图；