一种复合式激光清洗装置

1.本实用新型涉及一种复合式激光清洗装置。


背景技术：

2.激光按照控制方式不同分为脉冲激光、连续激光，这两种激光在激光清洗行业均有广泛的应用，虽然激光清洗较传统清洗具有诸多优势，但单一类型的激光清洗本身也具有一定缺陷，如采用脉冲激光进行激光清洗时，清洗效率较低，企业投入较大；而采用连续激光进行激光清洗时，激光产生的能量会超过基材的烧蚀阈值，且表面污染物气化的同时，基材表面也极易受损，使得清洗效果较差。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种效率较高且清洗效果良好的复合式激光清洗装置。
4.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
5.一种复合式激光清洗装置，所述清洗装置包括激光清洗头、用于发出连续式激光束的连续式激光器，以及用于发出脉冲式激光束的脉冲式激光器，所述激光清洗头包括：
6.连续光头，包括具有第一激光投射通道的第一光头座，所述第一光头座中沿所述第一激光投射通道自后向前依次设置有准直镜组、第一聚焦透镜及反射镜，所述第一光头座上还设有第一接头，所述第一接头与所述连续式激光器连接；
7.脉冲光头，包括具有第二激光投射通道的第二光头座，所述第二光头座中沿所述第一激光投射通道自后向前依次设置有第二聚焦透镜、振镜、第三聚焦透镜、反射透镜及保护镜，所述第二光头座上还设有第二接头，所述第二接头与所述脉冲式激光器连接；
8.所述反射镜具有第一反射面，所述反射透镜具有第二反射面，所述第二反射面位于所述第一反射面的反射路径上，所述保护镜位于所述第二反射面的反射路径上。
9.优选地，所述第一光头座与所述第二光头座相互固定地设置，所述第一接头与所述第二接头位于所述激光清洗头的同一端部。
10.优选地，所述第一激光投射通道与所述第二激光投射通道相互平行。
11.优选地，所述第一光头座与所述第二光头座之间还设有连接座，所述连接座具有一传输通道，所述传输通道的延伸方向垂直于所述第一激光投射通道/所述第二激光投射通道的延伸方向，所述反射镜与所述反射透镜分设于所述传输通道的相异两侧。
12.进一步优选地，所述反射镜为积分镜。
13.进一步优选地，所述第一光头座和/或所述第二光头座的底部还集成有吸尘结构。
14.进一步优选地，所述吸尘结构设于所述第二光头座的底部。
15.进一步优选地，所述第二光头座的底部设有出光口，所述保护镜设于所述出光口；所述吸尘结构具有吸尘口，所述吸尘口与所述出光口临近设置。
16.由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型的复合式激光清洗装置，连续激光束和脉冲激光束分别通过连续光头和脉冲光头进行调
整，从而实现叠加并形成用于清洗工件的复合聚焦光斑，清洗效率较高且不会对工件造成损伤。
附图说明
17.附图1和附图2为本实用新型的复合式激光清洗装置中激光清洗头的立体结构示意图；
18.附图3为附图1的激光清洗头的俯视图；
19.附图4为附图3沿a-a处的剖视图；
20.附图5为附图1的激光清洗头的主视图；
21.附图6为附图5沿b-b处的剖视图；
22.附图7为本实用新型的复合式激光清洗装置中连续式激光束和脉冲式激光束的光路示意图；
23.附图8为本实用新型的复合式激光清洗装置的一具体实施例输出的复合聚焦光斑的形状示意图；
24.其中：1、连续光头；11、第一光头座；12、准直镜组；13、第一聚焦透射镜；14、反射镜（积分镜）；141、第一反射面；15、第一接头；2、脉冲光头；21、第二光头座；22、第二聚焦透镜；23、振镜（高速振镜）；24、第三聚焦透镜；25、反射透镜；26、保护镜；3、连接座；31、传输通道；41、吸尘口；5、第一光斑；6、第二光斑。
具体实施方式
25.下面结合附图和具体的实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。
26.参见附图1至附图6所示的一种复合式激光清洗装置，包括：激光清洗头、用于发出连续式激光束的连续式激光器（图中未示出），以及用于发出脉冲式激光束的脉冲式激光器（图中未示出）。
27.激光清洗头包括连续光头1和脉冲光头2，其中：连续光头1包括具有第一激光投射通道的第一光头座11，第一光头座11中沿第一激光投射通道自后向前依次设置有准直镜组12、第一聚焦透射镜13及反射镜14，第一光头座11上还设有用于连接连续式激光器的第一接头15；脉冲光头2包括具有第二激光投射通道的第二光头座21，第二光头座21中沿第一激光投射通道自后向前依次设置有第二聚焦透镜22、振镜23、第三聚焦透镜24、反射透镜25及保护镜26，第二光头座21上还设有用于连接脉冲式激光器的第二接头（图中未示出）。第一接头15连接连续式激光器，第二接头连接脉冲式激光器。
28.参见附图4所示，反射镜14具有第一反射面141，反射透镜25具有第二反射面（图中未示出），第二反射面位于第一反射面141的反射路径上，保护镜26位于第二反射面的反射路径上。如此，连续式激光束在通过第一反射面141的反射后，再通过第二反射面的反射，最后从保护镜26处输出，而脉冲式激光束在透过反射透镜25后，能够和连续式激光束叠加，并产生复合聚焦光斑。
29.本实施例中，反射镜14为积分镜15，即反射镜14能够对连续式激光束进行积分聚焦，再经过反射透镜25的反射后形成矩形光斑，且光斑内激光光强均匀分布，这将提高待清洗位置处附着物吸热的均匀性，加快附着物剥离基材的速度，大幅提升激光清洗效率。
30.参见附图4和附图6所示，本实施例中，振镜23为定制化高速振镜23，并对镜片进行了精确的负载设计，同时通过差分式光电传感器（图中未示出）精确检测振镜马达（图中未示出）的马达转子的位置，避免了振镜电机温度漂移、信号干扰和零位漂移等常见问题。
31.参见附图1至附图5所示，第一光头座11与第二光头座21相互固定地设置，第一接头15与第二接头位于激光清洗头的同一端部且第一激光投射通道与第二激光投射通道相互平行。在其他一些实施例中，用户也可以根据实际工况对第一激光投射通道、第二激光投射通道、反射镜14、反射透镜25进行调整，同样可以实现连续式激光束和脉冲式激光束的叠加。
32.第一光头座11与第二光头座21之间还设有连接座3，连接座3具有一传输通道31，传输通道31的延伸方向垂直于第一激光投射通道/第二激光投射通道的延伸方向，反射镜14与反射透镜25分设于传输通道31的相异两侧。
33.第一光头座11和/或第二光头座21的底部还集成有吸尘结构（图中未示出），本实施例中，吸尘结构设于第二光头座21的底部，吸尘结构上具有吸尘口41；第二光头座的底部设有出光口（图中未示出），保护镜26设于出光口，出光口和吸尘口41临近设置，如此，便于快速有效地吸尘。
34.采用本复合式激光清洗装置进行激光清洗的具体方法为：
35.同时向待清洗位置输出连续式激光束与脉冲式激光束，其中连续式激光束的功率大于脉冲式激光束的功率，激光束经过连续光头和脉冲光头的调整，使得连续式激光束产生的第一光斑5与脉冲式激光束产生的第二光斑6叠加形成复合聚焦光斑并聚焦在待清洗位置，具体光路图参见附图7所示，复合聚焦光斑的具体形状参见附图8所示，其中第一光斑5为圆形或者本实施例所示例的矩形光斑，第二光斑6为带状光斑。
36.下面以道面黑胶清洗为例，以说明本复合式激光清洗方法的清洗原理：
37.当连续式激光束产生的光斑（第一光斑5）辐照胶层表面时，表面吸收连续式激光产生的均等分布的热能，使基材和被清洗物之间形成热膨胀压力，降低两者之间结合力；当脉冲激光器输出高能脉冲式激光束时，产生的振动冲击波直接使结合力不强的附着物脱离基材，从而实现激光快速清洗。
38.综上，本实用新型的复合式激光清洗装置，连续激光束和脉冲激光束分别通过连续光头和脉冲光头进行折射和调整，从而实现叠加并形成用于清洗工件的复合聚焦光斑，清洗效率较高且不会对工件造成损伤。
39.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。