[实用新型]一种柔性激光清洗机

说明书

技术领域

本实用新型设计一种激光清洗机，特别涉及一种柔性激光清洗机。 

背景技术

激光清洗技术是利用激光高亮度和发散角小的特性，把高能量的激光束聚焦后照射在物体表面，使物体表面的污染物、涂层、氧化腐蚀生绣的表层发生振动、融化、蒸发、燃烧，最终脱离物体表面，达到清洗的目的。采用高能量激光沿着一定的轨迹扫描，就可以实现大幅面、高速度的表面清洗。 

国外的激光清洗技术大大领先于国内。有关产品也是以进口设备为主。随着国内光纤激光器的迅速发展，采用光纤激光打标机类似的结构，就可以进行小范围、比较薄的表层的清洗。国内早期有用TEACO2激光器做激光清洗，但是由于CO2激光不能用光纤传输而使其在激光清洗领域中受到约束。大功率的激光清洗机基本以进口为主，如CLEANLASER,典型采用半导体泵浦的固体激光器为光源。对于国内广大的中小用户而言，这类设备价格昂贵，像模具这类行业急需高能量的柔性激光清洗设备，却由于价格瓶颈的关系，限制了激光清洗技术的应用。 

发明内容

本实用新型设计通过采用高光束质量、高平均功率的柔性激光清洗机，解决了高能激光的耦合传输问题，采用灯泵YAG激光器作为高能量激光清洗机的光源，价格相对较低，为国内相关用户提供优质优价产品，解决了国内在高能量柔性激光清洗方面所面临的问题。  

为实现上述目的，一种柔性激光清洗机，包括灯泵YAG激光器、光纤耦合传输系统、冷水机、控制系统、吸尘装置和手持式激光清洗头，所述的光纤耦合传输系统包括光纤耦合透镜组、能量光纤、光束准直透镜组和密封圈；所述的手持式激光清洗头包括振镜扫描聚焦系统、出光口和吸尘风口；所述的光纤耦合传输系统通过能量光纤与手持式激光清洗头连接；所述灯泵YAG激光器发出的激光，经过第一分束镜，极少部分的激光进入第一光电探测器，剩下绝大部分激光进入所述的光纤耦合透镜组并通过能量光纤传输，再经过设置在所述的手持式激光清洗头中的光束准直透镜组，进入第二分束镜后，极少部分的激光进入第二光电探测器，剩下的绝大部分激光则进入所述振镜扫描聚焦系统中振镜经反射，再由振镜扫描聚焦系统中的场镜组中的第一透镜和第二透镜的聚焦，最后激光从出光口出射在场镜组的焦平面17处，形成一条由各个激光聚焦点汇成的线状激光聚焦光斑；所述的冷水机分别通过第一水流通道软管和第二水流通道软管与所述的灯泵YAG激光器和手持式激光清洗头连接；所述的手持式激光清 洗头分别通过空气管路软管和控制电缆与吸尘装置和控制系统连接。 

在上述技术方案中，所述的灯泵YAG激光器为单灯或双灯泵浦的单个激光头或者2个或者2个以上的单个激光头串联振荡或者串联放大系统，其功率为100-500W。 

在上述技术方案中，所述的灯泵YAG激光器为双灯泵浦的3个激光头串联放大系统，其功率为300W。 

在上述技术方案中，所述的手持式激光清洗头与灯泵YAG激光器、控制系统、冷水机、吸尘装置之间设有一个金属软管，所述的金属软管内包有能量光纤、第二水流通道软管、空气管路软管和控制电缆。 

在上述技术方案中，所述的密封圈为第一密封圈和第二密封圈；第一密封圈设置在所述的光纤耦合透镜组的近能量光纤端，第二密封圈设置在所述的光束准直透镜组的近能量光纤端。 

在上述技术方案中，所述的光纤耦合透镜组为3片透镜组合，前2片透镜形成望远镜扩束系统，第三片透镜聚焦。 

在上述技术方案中，所述的振镜为一维反射镜。 

在上述技术方案中，所述的第一水流通道软管上设有流量探测器。 

本实用新型的柔性激光清洗机，采用闪光灯泵浦YAG激光棒的方式，谐振腔结构采用非稳腔结构，利用高效的滤光系统来改善进入激光棒的泵浦光的光谱成分，得到高功率高光束质量的激 光输出，激光功率为100-500W。设计了高效率耦合聚焦系统，光纤耦合系统中的准直透镜组的扩束倍率为2-3，聚焦透镜焦距为f=20-50mm，高功率激光从激光器发出后经过一个分束镜，极少部分的激光进入一个光电探头，检测激光输出功率，绝大部分的激光经耦合聚焦系统后进入能量传输光纤中，光纤芯径为400-600微米，激光从光纤出射后，经过一套准直系统，再经过一个分束镜，极少部分的激光进入一个光电探头，剩余的绝大部分的激光则经一个一维振镜扫描反射，进入一个场镜组，场镜组的焦距为f=50-300mm,在场镜的焦平面处，形成一条由多点激光聚焦光斑组成的扫描线。经过操作工的手动控制来回往复运动，该扫描线在工件表面就能达到激光清洗操作。