[发明专利]用于复杂构件的激光清洗设备及激光清洗方法

说明书

本申请属于激光清洗设备技术领域，尤其涉及一种用于复杂构件的激光清洗设备及激光清洗方法，包括激光清洗系统、驱动机构、控制模组、机箱和防护罩，激光清洗系统包括高功率光纤激光器和激光清洗头，激光清洗头和高功率光纤激光器电连接，激光清洗头设置有三维扫描振镜，驱动机构装夹并驱动待清洗零件在X轴和Y轴构成的平面上运动，和/或绕Z轴旋转，控制模组控制激光清洗头和驱动机构联动，对待清洗零件进行六轴光机电协同控制式激光清洗。驱动机构能够驱动待清洗零件在X轴和Y轴构成的二维平面上运动，和/或绕Z轴旋转，当待清洗零件为复杂构件时，激光清洗头能够与驱动机构配合，六轴光机电协同控制作业，对待清洗零件各个表面的激光清洗。

技术领域

本申请属于激光清洗设备技术领域，尤其涉及一种用于复杂构件的激光清洗设备及激光清洗方法。

背景技术

近年来，随着技术的进步和零件加工要求的提升，激光清洗技术得益于其非接触、无热效应和适用于多种材质表面的特点而逐渐成为继化学清洗和机械清洗等传统清洗技术的另一新型零件清洗技术。

现有技术中，激光清洗技术虽具有上述优点，但受限于现有的激光清洗设备的固有缺陷，其仅能对构型较为简单的零件实现激光清洗，但对于结构复杂的零件，往往难以实现对其表面的有效清洗。

申请内容

本申请的目的在于提供一种用于复杂构件的激光清洗设备及激光清洗方法，旨在解决现有技术中的激光清洗设备难以实现对复杂构件表面进行激光清洗的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：一种用于复杂构件的激光清洗设备，包括激光清洗系统、驱动机构、控制模组、机箱和防护罩，所述防护罩设置于所述机箱上，所述激光清洗系统包括高功率光纤激光器和激光清洗头，所述高功率光纤激光器设置于所述机箱内，所述激光清洗头设置于所述防护罩内并和所述高功率光纤激光器电连接，所述激光清洗头的出光口设置有三维扫描振镜，所述驱动机构设置于所述机箱上并对应所述三维扫描振镜设置，所述驱动机构用于装夹并驱动待清洗零件在X轴和Y轴构成的二维平面上运动，和/或绕Z轴旋转，所述控制模组设置于所述机箱内，所述激光清洗头和所述驱动机构均和所述控制模组电连接，所述控制模组控制所述激光清洗头和所述驱动机构联动，以对所述待清洗零件进行六轴光机电协同控制式激光清洗。

可选地，所述激光清洗头内设置有光束整形模块，所述光束整形模块用于将输入所述激光清洗头的高斯光束整形为平顶光束，并控制所述平顶光束经由所述激光清洗头的出光口射出。

可选地，所述光束整形模块包括沿所述激光清洗头的入光口至出光口逐序排布的滤波准直模块、扩束模块和非球面变光路模块。

可选地，所述滤波准直模块包括间隔设置的滤波透镜和准直透镜，所述滤波透镜靠近所述激光清洗头的入光口设置，所述准直透镜靠近所述扩束模块设置。

可选地，所述扩束模块包括靠近所述准直透镜设置的第一扩束透镜和靠近所述非球面变光路模块设置的第二扩束透镜，所述第一扩束透镜和所述第二扩束透镜均为平凸透镜，所述第一扩束透镜的凸面朝向所述准直透镜设置，所述第二扩束透镜的凸面朝向所述非球面变光路模块设置。

可选地，所述非球面变光路模块包括间隔设置的第一变光路透镜和第二变光路透镜，所述第一变光路透镜靠近所述第二扩束透镜设置，所述第二变光路透镜靠近所述激光清洗头的出光口设置，所述第一变光路透镜为平凹透镜，所述第一变光路透镜的凹面朝向所述第二变光路透镜设置，所述第二变光路透镜为平凸透镜，所述第二变光路透镜的凸面朝向所述第一变光路透镜的凹面设置。

可选地，所述驱动机构包括沿X轴设置于所述机箱上的第一线性模组、沿Y轴设置于所述第一线性模组上的第二线性模组和用于装夹所述待清洗零件的旋转装夹机构，所述旋转装夹机构对应所述激光清洗头设置，所述第一线性模组、所述第二线性模组和所述旋转装夹机构均和所述控制模组电连接。