[发明专利]一种自动调焦激光清洗输出装置及输出方法

说明书

本发明涉及一种自动调焦激光清洗输出装置及输出方法，包括单片机、第一测距部件、驱动部件和激光输出部件。单片机分别与第一测距部件和驱动部件通信连接，驱动部件与激光输出部件的激光输出端固定连接。第一测距部件用于实时检测激光输出端与激光作业面之间的距离，并将距离传输至单片机。单片机用于在距离与激光输出端的焦距不相等时，控制驱动部件对激光输出端进行驱动，直至距离与焦距相等，进而能够在工件清洗的整个过程中，始终使激光输出端与激光作业面之间的距离与激光输出端的焦距相等，保证激光作业面始终处于激光焦点，能够显著提高工件的清洗效果。

技术领域

本发明涉及激光清洗技术领域，特别是涉及一种自动调焦激光清洗输出装置及输出方法。

背景技术

激光清洗技术是一种通过高功率密度的脉冲激光束作用于工件表面，使表面的污物、氧化物或涂层产生瞬间蒸发气化或热膨胀而脱离，从而进行工件清洗的技术。与传统的清洗方法相比，激光清洗技术具有清洗效果好、控制精度高、应用范围广、运行成本低以及不污染环境等优点，目前已广泛应用于金属表面氧化物、硫化物和积碳等物质的去除，且具有更为广阔的应用前景。

工件表面的激光清洗一般需要较高的功率密度，目前的激光清洗设备通过将激光聚焦于待清洗工件的表面以达到清洗需求。但如果作业对象为曲面或者清洗设备存在抖动，会造成作业对象的表面脱离激光焦点，造成清洗效果变差的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动调焦激光清洗输出装置及输出方法，能够使激光作业面始终处于激光焦点，提高工件的清洗效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种自动调焦激光清洗输出装置，所述输出装置包括单片机、第一测距部件、驱动部件和激光输出部件；

所述单片机分别与所述第一测距部件和所述驱动部件通信连接；所述驱动部件与所述激光输出部件的激光输出端固定连接；

所述第一测距部件用于实时检测所述激光输出端与激光作业面之间的距离，并将所述距离传输至所述单片机；

所述单片机用于在所述距离与所述激光输出端的焦距不相等时，控制所述驱动部件对所述激光输出端进行驱动，直至所述距离与所述焦距相等。

可选的，所述激光输出部件包括激光发射单元以及沿激光光束传输路径依次布置的准直单元、偏转单元和聚焦单元；

所述准直单元用于对所述激光发射单元所发射的激光进行准直，得到准直后的激光；所述偏转单元用于对所述准直后的激光进行偏转，得到偏转后的激光；所述聚焦单元用于将所述偏转后的激光聚焦于所述激光作业面上。

可选的，所述准直单元包括准直光筒，所述准直光筒内部设置有准直透镜；所述偏转单元包括腔体，所述腔体内部设置有振镜；所述聚焦单元包括套筒，所述套筒内部设置有聚焦透镜和镜架；所述聚焦透镜与所述镜架固定连接；所述镜架与所述套筒滑动连接；所述聚焦透镜即为所述激光输出端；

所述准直光筒和所述套筒分别安装于所述腔体外侧；所述准直透镜和所述聚焦透镜的中心光轴相交且交点位于所述振镜的反射镜面的中心。

可选的，所述聚焦单元还包括窗口片；所述窗口片安装于所述套筒远离所述腔体的一端。

可选的，所述驱动部件包括电机、丝杠和连杆；

所述电机与所述单片机通信连接；所述丝杠与所述电机相连接；所述连杆一端与所述镜架固定连接，所述连杆的另一端与所述丝杠固定连接；所述丝杠用于在所述电机的驱动下，带动所述连杆运动，调节所述激光输出端与所述激光作业面之间的距离。

可选的，所述输出装置还包括第二测距部件；所述第二测距部件与所述单片机相连接；

所述第二测距部件用于实时检测所述聚焦透镜的运动距离，并将所述运动距离传输至所述单片机；