线光斑激光清洗系统的制作方法

本发明属于清洗设备，具体涉及线光斑激光清洗系统。

背景技术：

1、传统的清洗方法主要有高压水清洗法、机械清洗法、化学清洗法和超声波清洗法。在环境保护和高精度的要求下，传统清洗技术的应用受到很大的限制，近年来，人们一直在研究开发各种新的有利于环境保护的清洗技术，激光清洗技术就是其中之一。激光清洗因其对环境污染极小、清洗精度高、与工作物质无接触等优点,在很多领域体现出其独特的优越性。

2、但是由于激光清洗技术发展时间较短，较多技术难关尚未攻克，导致其应用有较大局限性。目前，激光清洗技术主要存在光斑整形技术不足、加工过程监测方法欠缺、自动化程度低、异形件难以清洗等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述不足，提供一种线光斑激光清洗系统，清洗效率和清洗质量大幅提高；具有加工距离自适应调节功能，选区精度更高，清洗过程更为可控，更加适合异形件的表面难去除污物的清洗。

2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明提一种供线光斑激光清洗系统，包括：

4、高精度移动工作台，用于带动待清洗工件上下移动和水平转动；

5、激光器系统，用于发射所需规格的一维平顶光束；

6、光束整形扩束镜组，用于对一维平顶光束进行扩束；

7、振镜扫描及聚焦系统，用于将扩束后的一维平顶光束作为线性激光光束，发送至待清洗工件表面进行清洗；

8、过程检测模块，用于监测线型激光光束作用处的加工距离以及待清洗工件表面的清洗质量；

9、电源驱动控制系统，用于接收用户设定的参数，并对激光器系统进行参数调节。

10、高精度移动工作台包括平动工作台，平动工作台上设置有第一支承架和第二支承架，第一支承架和第二支承架共同支撑转动工作台，转动工作台用于固定待清洗工件，转动工作台能够在第一支承架和第二支承架间水平转动，转动工作台连接驱动电机转轴。

11、转动工作台与驱动电机转轴通过联轴器连接。

12、过程检测模块采用反射光采集装置和宽带麦克风声检测装置；反射光采集装置用于监测、分析激光离焦量的随动变化，以及工件表面清洗质量；宽带麦克风声检测装置用于监测现有位置的清洗状态，当监测位置的转换数据超出所设的清洗阈值时，能够发出警报并切断光源。

13、激光器系统采用外触发脉冲发射控制方式，采用波长为1064nm的高功率脉冲激光器，功率不低于500w。

14、光束整形扩束镜组采用均匀光斑发生单元，均匀光斑发生单元包括非球面镜，非球面镜下游设置有二元光学衍射元件，二元光学衍射元件下游设置有四个柱透镜阵列，柱透镜阵列下游设置有两个柱面镜阵列。

15、光束整形扩束镜组进行扩束后的一维平顶光束的线型光斑长度不小于50mm、宽度不大于0.5mm。

16、振镜扫描及聚焦系统包括两个垂直振镜和聚焦镜单元，两个垂直振镜用于控制线型光斑在幅面内移动，聚焦镜单元用于调整加工的光斑大小。

17、聚焦镜的焦距为100～250mm。

18、电源驱动控制系统用于根据过程检测模块接收到的信息调整激光器系统的温度、重频和功率。

19、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

20、本发明使用激光光束进行清洗，可以提供高效的清洗效果。激光能够精确地聚焦在工件表面，去除污垢或杂质，从而实现高质量的清洗。本发明设置有振镜扫描及聚焦系统，可以将激光光束精确地聚焦在工件表面，实现精细加工，确保清洗的准确性和一致性，并且还能够根据不同工件的尺寸和形状，灵活调整激光光束的位置和方向，适应各种清洗需求。本发明通过设置过程检测模块，能够实时监测加工距离和清洗质量，通过反馈控制系统，可以实现清洗过程的自动化控制，减少人工干预，提高生产效率。本发明通过设置电源驱动控制系统，能够接收用户设定的参数，并对激光器系统进行参数调节，用户可以根据需要调整清洗过程的参数，以达到最佳清洗效果。

技术特征：

1.线光斑激光清洗系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的线光斑激光清洗系统，其特征在于，高精度移动工作台包括平动工作台(7)，平动工作台(7)上设置有第一支承架(3)和第二支承架(5)，第一支承架(3)和第二支承架(5)共同支撑转动工作台(6)，转动工作台(6)用于固定待清洗工件(4)，转动工作台(6)能够在第一支承架(3)和第二支承架(5)间水平转动，转动工作台(6)连接驱动电机转轴(1)。

3.根据权利要求2所述的线光斑激光清洗系统，其特征在于，转动工作台(6)与驱动电机转轴(1)通过联轴器(2)连接。

4.根据权利要求1所述的线光斑激光清洗系统，其特征在于，过程检测模块采用反射光采集装置和宽带麦克风声检测装置；反射光采集装置用于监测、分析激光离焦量的随动变化，以及工件表面清洗质量；宽带麦克风声检测装置用于监测现有位置的清洗状态，当监测位置的转换数据超出所设的清洗阈值时，能够发出警报并切断光源。

5.根据权利要求1所述的线光斑激光清洗系统，其特征在于，激光器系统采用外触发脉冲发射控制方式，功率不低于500w。

6.根据权利要求1所述的线光斑激光清洗系统，其特征在于，光束整形扩束镜组采用均匀光斑发生单元，均匀光斑发生单元包括非球面镜，非球面镜下游设置有二元光学衍射元件，二元光学衍射元件下游设置有四个柱透镜阵列，柱透镜阵列下游设置有两个柱面镜阵列。

7.根据权利要求1所述的线光斑激光清洗系统，其特征在于，光束整形扩束镜组进行扩束后的一维平顶光束的线型光斑长度不小于50mm、宽度不大于0.5mm。

8.根据权利要求1所述的线光斑激光清洗系统，其特征在于，振镜扫描及聚焦系统包括两个垂直振镜和聚焦镜单元，两个垂直振镜用于控制线型光斑在幅面内移动，聚焦镜单元用于调整加工的光斑大小。

9.根据权利要求8所述的线光斑激光清洗系统，其特征在于，聚焦镜的焦距为100～250mm。

10.根据权利要求1所述的线光斑激光清洗系统，其特征在于，电源驱动控制系统用于根据过程检测模块接收到的信息调整激光器系统的温度、重频和功率。

技术总结本发明属于清洗设备技术领域，公开了线光斑激光清洗系统，本发明使用激光光束进行清洗，可以提供高效的清洗效果。激光能够精确地聚焦在工件表面，去除污垢或杂质，从而实现高质量的清洗。本发明设置有振镜扫描及聚焦系统，可以将激光光束精确地聚焦在工件表面，实现精细加工，确保清洗的准确性和一致性，并且还能够根据不同工件的尺寸和形状，灵活调整激光光束的位置和方向，适应各种清洗需求。本发明通过设置过程检测模块，能够实时监测加工距离和清洗质量，通过反馈控制系统，可以实现清洗过程的自动化控制，减少人工干预，提高生产效率。技术研发人员：刘国刚,王金海,李瑞堂,袁文兵,康夜雨,张兰庆,刘福广,常毅君,李勇,程平,卢晓飞,白育宁,杨小金,王亮,许有海受保护的技术使用者：华能国际电力股份有限公司德州电厂技术研发日：技术公布日：2024/7/11