一种智能在线激光清洗系统的制作方法

本实用新型涉及一种金属的清洗系统，尤其是涉及一种智能在线激光清洗系统。

背景技术：

管材、型材、焊丝生产线中，在把金属带焊成金属管前，需要除去金属带上的用于防锈的油膜。现在一般采用化学方法去除。这种清洗方法污染大，随着生产环保要求的提高，有必要采用一种污染小的清洗方法。为此，本实用新型应运而生。

技术实现要素：

鉴于上述情况，本实用新型的目的在于提供一种清洗效果好、对环境污染小、不损伤金属的智能在线激光清洗系统。

为实现上述目的，在此所提供的智能在线激光清洗系统该系统包括用于产生激光的光纤激光器、固定式线形光斑激光清洗头和用于检测待清洗金属进给速度、检测待清洗金属表面温度、控制所述光纤激光器的激光功率和频率以及发出报警信号的控制系统主机，所述光纤激光器产生的激光经光纤传输后射入所述固定式线形光斑激光清洗头，然后照射于待清洗金属上对其进行清洗，所述控制系统主机对待清洗金属的进给速度和表面温度进行检测；当待清洗金属表面温度达到金属的相变温度时，所述控制系统主机发出报警信号，并显示在控制系统主机上的操作触摸屏上；当进给速度超过预设值时，所述控制系统输出控制信号调节所述光纤激光器的激光功率和频率。

进一步的，所述控制系统主机包括主要由用于测量所述待清洗金属表面温度的温度传感器、用于检测待清洗金属进给速度的速度传感器和控制器，所述温度传感器的输出信号和所述速度传感器的输出信号输入所述控制器。

进一步的，所述控制系统主机还包括与所述控制器信号输出端连接的显示器，用于显示待清洗金属表面温度、待清洗金属进给速度以及报警信号。

进一步的，本实用新型所提供的清洗系统还包括用于连通抽尘器及时吸走清洗时产生的杂质的抽尘接口。

进一步的，本实用新型所提供的清洗系统还包括水冷机，所述水冷机的水冷通道连接于所述光纤激光器和固定式线形光斑激光清洗头上，用于所述光纤激光器和固定式线形光斑激光清洗头的降温。

进一步的，该清洗系统还包括开卷机、浸泡防锈槽、循环热风机组、循环热风烘干槽、纠偏系统和卷取机，所述待清洗金属通过所述开卷机进给并使所述待清洗金属位于所述激光清洗头下方使激光能够照射于所述待清洗金属上，所述待清洗金属经所述激光清洗头清洗后依次经所述浸泡防锈槽、所述循环热风烘干槽和所述纠偏系统进行处理后经所述卷取机收取；所述循环热风机组为所述循环热风烘干槽提供热风。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所提供的清洗系统利用激光照射于待清洗金属上使其表面的污物、氧化层、镀层或涂层等受热发生瞬间的熔融、烧蚀、蒸发或剥离，实现了清洗作用。与传统的化学或机械清洗方法相比，利用激光清洗具有清洗效果好、控制精度高、对环境污染小、不损伤金属等优点。

通过待清洗金属表面温度、进给速度调节光纤激光器的激光功率和频率，无需人工调控，实现了智能控制。

利用抽尘器在清洗过程中进行抽尘处理，避免了清洗好的金属产生二次污染。

附图说明

图1为本实用新型所提供的激光清洗系统的系统图；

图2为本实用新型所提供的激光清洗系统的控制原理图；

图中：1-光纤激光器，2-固定式线形光斑激光清洗头，3-待清洗金属，4-温度传感器，5-速度传感器，6-抽尘接口，7-开卷机，8-浸泡防锈槽，9-循环热风机组，10-循环热风烘干槽，11-纠偏系统，12-卷取机，13-辅助气体接口。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

为了解决传统的化学或机械清洗方法对待清洗金属进行清洗时对待清洗金属造成损伤，且对环境具有较大影响的问题，本实用新型在此提供一种智能在线激光清洗系统，该系统结构和控制原理分别如图1所示和图2所示；其包括了用于产生激光的光纤激光器1、固定式线形光斑激光清洗头2和用于检测待清洗金属3进给速度、检测待清洗金属3表面温度、控制光纤激光器1的激光功率和频率以及发出报警信号的控制系统主机，光纤激光器1产生的激光经固定式线形光斑激光清洗头2照射于待清洗金属3上对其进行清洗，控制系统主机对待清洗金属3的进给速度和表面温度进行检测；当待清洗金属3表面温度达到金属的相变温度时，控制系统主机发出报警信号；当进给速度超过预设值时，控制系统主机输出控制信号调节光纤激光器1的激光功率和频率。其中，光纤激光器1产生的激光经固定式线形光斑激光清洗头2对光束进行整形，把圆光斑整形成一定长度的固定式线形光斑，并照射于待清洗金属3上，对其表面的油污、氧化层等进行清洗。

其中，控制系统主机可以采用现有的任何一种，在此的控制系统主机包括用于测量所述待清洗金属3表面温度的温度传感器4、用于检测待清洗金属3进给速度的速度传感器5和用于数据处理和输出信号的控制器，温度传感器4的输出信号和速度传感器5的输出信号输入控制器，控制器根据接收到的温度值、速度值进行不同的处理，当待清洗金属表面温度达到金属的相变温度时，控制器发出报警信号；当进给速度超过预设值时，控制器输出控制信号调节光纤激光器1的激光功率和频率。

为了能够使工作人员及时了解和掌握待清洗金属3表面温度、进给速度等参数，本实用新型所记载的控制系统主机还包括与控制器信号输出端连接的显示器，用于显示待清洗金属3表面温度和待清洗金属3进给速度。

为了避免了清洗好的金属产生二次污染，本实用新型所提供的清洗系统还包括用于连通抽尘器及时吸走清洗时产生的杂质的抽尘接口6，通过抽尘接口6可以将现有的抽尘器进行连接，在清洗过程中进行抽尘处理。

此外，本实用新型所提供的清洗系统还包括制冷系统，该制冷系统可以采用现有的任何一种制冷设备构成，在此采用水冷机构成。该水冷机的水冷通道连接于光纤激光器1和固定式线形光斑激光清洗头2上，用于光纤激光器1和固定式线形光斑激光清洗头2的降温。

在此本实用新型所提供的清洗系统还包括辅助气体接口13，该辅助气体接口13用于辅助气体是辅助抽尘接口进行抽尘的，可以通过一些惰性气体对待清洗金属3进行抽尘。

在使用时，先把抽尘器的抽尘管道安装到激光清洗头的抽尘接口上；工作开始前，依次开启抽尘器、水冷机、激光器和控制系统主机；正常工作时，速度传感器检测到带材进给速度，发送速度信号给控制器，控制器根据速度信号调节光纤激光器的激光功率和频率。光纤激光器发出激光，激光通过操作光纤传导到固定式线形光斑激光清洗头，经过固定式线形光斑激光清洗头对光束进行整形，把圆光斑整形成一定长度的固定式线形光斑，并照射在激光清洗区域的带材表面上，对带材表面的油污、氧化层等进行清洗。通过温度传感器利用红外辐射检测激光清洗区域的表面温度，并把检查到的温度值发送至控制器，控制器会把实时温度值显示在操作面板上。如果表面温度超过金属的相变温度，则会发出电信号给控制器，控制器会在显示器上显示温度，并进行声音、光线或声光结合方式进行报警，并在操作人员的确认后调整激光工艺参数。工作结束时，依次关闭控制系统、激光器、水冷机、抽尘器。

本实用新型所记载的待清洗金属3可以通过任何设备进给于固定式线形光斑激光清洗头2的下方使激光能够照射于待清洗金属3上，在此利用开卷机7将待清洗金属3进给并使所述待清洗金属3位于固定式线形光斑激光清洗头2下方使激光能够照射于待清洗金属3上。为了保证清洗后的金属的性能，本实用新型在对待清洗金属3进行清洗后还依次经浸泡防锈槽8、循环热风烘干槽10和纠偏系统11进行处理后，最终由卷取机12进行收取；其中，循环热风烘干槽10通过循环热风机组9提供热风对清洗后的金属进行热处理；当然也可以根据实际情况不进行以上处理，仅对待清洗金属3进行清洗后直接收取，或者进行过其它处理后进行收取。

其中，浸泡防锈槽8里面是防锈的油，金属带材通过防锈槽后可以防止与空气接触氧化，纠偏系,11就是两个纠偏的导向轮，防止带材行进路线不正，带材穿过两个导向轮之间，行进位置进行纠偏。

本实用新型提供的激光清洗系统的利用光纤激光器1产生激光并传导至固定式线形光斑激光清洗头2内，经固定式线形光斑激光清洗头2对光束进行整形，把圆光斑整形成一定长度的固定式线形光斑后经激光照射于待清洗金属3上对待清洗金属3表面的油污、氧化层等进行清洗。

在进行清洗过程中，对待清洗金属3表面温度、进给速度进行检测，当待清洗金属3表面温度达到金属的相变温度时，控制器发出报警信号；当进给速度超过预设值时，控制器输出控制信号调节光纤激光器1的激光功率和频率。

同时，在清洗过程中，利用抽尘器对对待清洗金属3表面进行抽尘处理。本实用新型所记载的温度传感器4、速度传感器5、和抽尘接头6可以设置于任何能够检测到待清洗金属3相变温度、进给速度和能够有效将待清洗金属3上灰尘进行抽取的位置，在此将温度传感器4、速度传感器5、和抽尘接头6设置于待清洗金属3的上方，其中温度传感器4、速度传感器5距待清洗金属3 1～5cm，抽尘接头6距待清洗金属3 5～10cm。

本实用新型中所列的生产线系统只是此激光清洗系统中所列的一种典型在线应用场合。本实用新型所提供的清洗系统可以用于对任何一种金属进行在线清洗，如金属带材、型材和焊丝生产线。

需要说明的是，本实用新型如图2所示，是不同功能的部件的组合，其改进在于各个部件的连接关系相互配合，形成本实用新型的技术方案，不涉及任何软件方面的改进，各部件也是现有部件的直接采购！

需要再一次说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出多种变化。因而，在不违反本实用新型的权利要求宗旨的前提下，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。