[发明专利]一种具有焦点跟踪功能的激光清洗装置

说明书

本发明公开了一种具有焦点跟踪功能的激光清洗装置，该激光清洗装置包括激光清洗头、基座、机械臂、焦点测量头和调控模块；激光清洗头和焦点测量头均安装在机械臂末端的基座上，激光清洗头位于基座的中心位置，四个焦点测量头等间距分布在以激光清洗头为中心的圆周上，焦点测量头测量激光清洗头输出的激光焦点与零件表面之间的距离并传送调控模块；调控模块根据距离信息与预设的阈值判断激光清洗头发出的激光是否垂直于待加工形面，如果垂直则控制激光清洗头进行工作，如果不垂直则通过调控模块控制机械臂调整方位直至激光垂直于待加工形面。本发明能够通过对待清理表面的垂直度进行实时判断来实现对出光焦点的跟踪，保证激光清洗的质量和效率。

技术领域

本发明涉及一种激光清洗装置，具体涉及一种具有焦点跟踪功能的激光清洗装置，属于激光清洗技术领域。

背景技术

作为一种绿色、安全的清洗方式，激光清洗设备逐渐在工业生产中得到了广泛的应用。作为一种基于激光加工的设备，激光清洗机需要在最佳的激光焦点范围内、垂直于待清理表面才能够达到最佳使用效果。然而普通的激光清洗机或者出光焦点的位置难以确定，或者无法保证垂直于待清理表面，导致不能利用最佳的激光加工参数对表面进行清理，降低了清洗效果，还造成了激光能源的浪费。此外，在对加工精度要求高的零部件表面进行清洗时，由于难以确定激光焦点的位置，甚至可能导致零件的破坏。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种具有焦点跟踪功能的激光清洗装置，能够通过对待清理表面的垂直度进行实时判断来实现对出光焦点的跟踪，保证清洗的质量和效率。

一种具有焦点跟踪功能的激光清洗装置，该激光清洗装置包括激光清洗头、基座、机械臂、焦点测量头、反馈显示模块和调控模块；

所述激光清洗头和焦点测量头均安装在机械臂末端的基座上，激光清洗头位于基座上安装平面的中心位置，所述焦点测量头为四个，四个焦点测量头等间距分布在以激光清洗头为中心的圆周上，所述焦点测量头与反馈显示模块相连接，焦点测量头测量激光清洗头输出的激光焦点与零件表面之间的距离信息并传送给反馈显示模块和调控模块；反馈显示模块从焦点测量头实时获取距离信息并显示距离数值；调控模块根据四个焦点测量头的距离信息与预设的阈值判断激光清洗头发出的激光是否垂直于待加工形面，如果垂直则控制激光清洗头进行工作，如果不垂直则通过调控模块控制机械臂调整方位直至激光清洗头发出的激光垂直于待加工形面。

进一步地，所述阈值的取值范围由四个焦点测量头中形成对角线的两个点上的焦点测量头测得数值的比值来确定，该比值大于或等于0.8，小于或等于1.25。

有益效果：

1、本发明通过四个焦点测量头实时对激光焦点与零件表面之间的距离的测量来判断激光是否垂直于待加工形面，通过控制机械臂实现对激光清洗头的焦点跟踪，能够确定激光焦点与零件表面时刻垂直的加工面位置，便于操作人员进行清洗操作时利用焦点与工件之间的位置调整激光功率。

2、本发明合理地设置了阈值的范围，当测量结果位于阈值范围内，则可以认为工件的表面获得了有效清洗。

附图说明

图1为焦点测量头在基座上的安装位置示意图。

图2为工件的复杂型面示意图。

图3为本发明在进行焦点跟踪时的测量原理示意图(机械臂未示出)。

其中，1-基座、2-激光清洗头、3-焦点测量头。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种具有焦点跟踪功能的激光清洗装置，该激光清洗装置包括激光清洗头2、基座1、机械臂、焦点测量头3、反馈显示模块和调控模块；