一种自动聚焦的可环绕式激光清洗装置

本技术涉及激光清洗，特别涉及一种自动聚焦的可环绕式激光清洗装置。

背景技术：

1、随着激光清洗技术的日益普及，国内出现了各种专用设备的清洗要求，金属工件内壁清洗就是其中的一种，其需要一种激光清洗设备深入到金属工件内部，对整个复杂结构金属工件内壁进行激光清洗。

2、而激光加工时往往需要调整加工距离，使得激光束的焦点位于被加工工件的表面上，而现有的激光清洗设备一般是用于清洗平面或曲面，若将现有的激光清洗设备用于复杂结构金属工件内壁的清洗，则需要不断移动激光清洗设备或调整激光清洗参数，操作复杂，清洗效率低。

技术实现思路

1、本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种自动聚焦的可环绕式激光清洗装置，可使激光清洗头自动旋转清洗复杂结构金属工件内部时，激光束的焦点自动调整到位于被加工工件的表面，无需人工不断移动激光清洗设备或调整激光清洗参数。

2、本实用新型是通过如下技术方案实现的：

3、一种自动聚焦的可环绕式激光清洗装置，包括对应激光束出口的可变曲率镜聚焦组件，其特征在于：可变曲率镜聚焦组件的出光口通过反射镜a连接二维振镜，二维振镜的出光口依次连接驱动组件和旋转镜头组件，驱动组件包括连接旋转镜头组件的驱动轴，旋转镜头组件的进光口、驱动轴的轴向通孔及二维振镜的中心位于同一直线上，旋转镜头组件的出光口与驱动轴呈夹角布置；旋转镜头组件的出光口侧壁上安装有激光测距传感器，激光测距传感器、可变曲率镜聚焦组件分别连接控制系统。

4、本实用新型通过旋转镜头组件、可变曲率镜聚焦组件、二维振镜及驱动组件的设置，实现在旋转清洗过程中激光测距传感器测量距离，控制可变曲率镜调整焦距，从而实现在不同距离下自动调整焦距对工件进行清洗工作，不需要操作人员时时刻刻去调整聚焦距离，效率和清洗效果得到极大的提升和改善。

5、本实用新型的更优技术方案为：

6、所述可变曲率镜聚焦组件包括固定在镜架上的可变曲率镜，对可变曲率镜进行安装、架设。

7、所述驱动组件包括中空力矩电机，中空力矩电机外部包裹有电机保护外壳，中空力矩电机的驱动轴上设置有轴向通孔，电机保护外壳、电机主体及驱动轴的轴向通孔的设置，实现了激光的无障碍传导，为激光清洗提供稳定的动力。

8、所述旋转镜头组件包括安装在镜腔内的反射镜b，旋转镜头组件的进光口处设置有用于固定驱动轴的夹块，旋转镜头组件的进光口设置在反射镜b的入射光线路上，旋转镜头组件的出光口设置在镜腔的保护盖上，且出光口位于反射镜b的反射光线路上；镜腔作为旋转镜头组件的外壳结构，其内部通过腔壁、夹块等装置实现不同场镜的固定，便于激光路径的传导。

9、进一步优选的技术方案为，所述旋转镜头组件的反射镜b固定在保护壳上，反射镜b的反射光线路上依次安装有聚焦场镜和保护镜，聚焦场镜通过夹块架设在镜腔内，保护镜固定在镜腔的保护盖上，该保护盖为反射光线路的出口，便于保护镜的架设及安装。

10、所述二维振镜包括反射光线路重合的x振镜和y振镜，x振镜的一侧连接有x轴振镜电机，y振镜的一侧连接有y轴振镜电机。

11、本实用新型具有自动聚焦功能，允许试试调整焦距以适应不同工作距离和表面形状，无需人工干预即可保持激光束的最佳聚焦状态，提高了清洗效率和一致性；同时，本实用新型装置的可旋转设计使得激光束能够沿不同方向或角度照射到工件表面，适应不同形状和角度的工作，提高了清洗的灵活性和覆盖范围。

12、本实用新型装置这种头部设计的高精度和稳定性确保了在多种表面是显示准确的激光聚焦，从而确保了清洁质量和一致性，并减少了人为误差。

技术特征：

1.一种自动聚焦的可环绕式激光清洗装置，包括对应激光束（1）出口的可变曲率镜聚焦组件，其特征在于：可变曲率镜聚焦组件的出光口通过反射镜a（4）连接二维振镜，二维振镜的出光口依次连接驱动组件和旋转镜头组件，驱动组件包括连接旋转镜头组件的驱动轴（11），旋转镜头组件的进光口、驱动轴（11）的轴向通孔及二维振镜的中心位于同一直线上，旋转镜头组件的出光口与驱动轴（11）呈夹角布置；所述旋转镜头组件的出光口侧壁上安装有激光测距传感器（15），激光测距传感器（15）、可变曲率镜聚焦组件分别连接控制系统。

2.如权利要求1所述的自动聚焦的可环绕式激光清洗装置，其特征在于：所述可变曲率镜聚焦组件包括固定在镜架（3）上的可变曲率镜（2）。

3.如权利要求1所述的自动聚焦的可环绕式激光清洗装置，其特征在于：所述驱动组件包括中空力矩电机（9），中空力矩电机（9）外部包裹有电机保护外壳（10），中空力矩电机（9）的驱动轴（11）上设置有轴向通孔。

4.如权利要求1所述的自动聚焦的可环绕式激光清洗装置，其特征在于：所述旋转镜头组件包括安装在镜腔（16）内的反射镜b（12），旋转镜头组件的进光口处设置有用于固定驱动轴（11）的夹块（18），旋转镜头组件的进光口设置在反射镜b（12）的入射光线路上，旋转镜头组件的出光口设置在镜腔（16）的保护盖上，且出光口位于反射镜b（12）的反射光线路上。

5.如权利要求1所述的自动聚焦的可环绕式激光清洗装置，其特征在于：所述二维振镜包括反射光线路重合的x振镜（6）和y振镜（8），x振镜（6）的一侧连接有x轴振镜电机（5），y振镜（8）的一侧连接有y轴振镜电机（7）。

6.如权利要求4所述的自动聚焦的可环绕式激光清洗装置，其特征在于：所述旋转镜头组件的反射镜b（12）固定在保护壳（17）上，反射镜b（12）的反射光线路上依次安装有聚焦场镜（13）和保护镜（14），聚焦场镜（13）通过夹块（18）架设在镜腔（16）内，保护镜（14）固定在保护盖上。

技术总结本技术涉及激光清洗技术领域，特别公开了一种自动聚焦的可环绕式激光清洗装置。该激光清洗装置，包括对应激光束出口的可变曲率镜聚焦组件，其特征在于：可变曲率镜聚焦组件的出光口通过反射镜A连接二维振镜，二维振镜的出光口依次连接驱动组件和旋转镜头组件，驱动组件包括连接旋转镜头组件的驱动轴，旋转镜头组件的进光口、驱动轴的轴向通孔及二维振镜的中心位于同一直线上，旋转镜头组件的出光口与驱动轴呈夹角布置。本技术具有自动聚焦功能，允许试试调整焦距以适应不同工作距离和表面形状，无需人工干预即可保持激光束的最佳聚焦状态，提高了清洗效率和一致性。技术研发人员：薛英豪,赵家祥,成巍,马新强,任远,王靖雯受保护的技术使用者：齐鲁工业大学（山东省科学院）技术研发日：20231127技术公布日：2024/7/23