[發明專利]手持式線光源激光頭及其激光清洗方法

在審

• 申請號: 201710135416.8
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106694472A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 郭偉;趙慧峰;匡正
• 申請（專利權）人: 中制高科技術股份有限公司
• 主分類號: B08B7/00
• 分類號: B08B7/00;G02B26/08;G02B27/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及激光清洗技術，特別是涉及一種手持式線光源激光頭及其激光清洗方法。

背景技術

激光清洗技術，是利用激光的光物理特性，來去除工件表面的氧化層、油漆層或其他污染層。其物理原理可概括如下：

a)激光器發射的光束被需處理表面上的污染層所吸收。

b)大能量的吸收形成急劇膨脹的等離子體(高度電離的不穩定氣體)，產生沖擊波。

c)沖擊波使污染物變成碎片并被剔除。

d)光脈沖寬度必須足夠短，以避免使被處理表面遭到破壞的熱積累。

e)實驗表明當金屬表面上有氧化物時，等離子體產生于金屬表面。

其中，等離子體只在能量密度高于閾值的情況下產生，這個閾值取決于被去除的污染層或氧化層。這個閾值效應對在保證基底材料安全的情況下進行有效清潔非常重要。等離子體的出現還存在第二個閾值。如果能量密度超過這一閾值，則基底材料將被破壞。為在保證基底材料安全的前提下進行有效的清潔，必須根據情況調整激光參數，使光脈沖的能量密度嚴格處于兩個閾值之間。

現有技術中，為了保持激光能有足夠的能量，一般從光纖出來聚焦后的光斑都很小，只有1到4毫米，這導致清洗面積過小，清洗速度下降。因此，會通過往復轉動的振鏡，將聚焦后的點光斑高速擺動，形成高速掃描的線光斑，以增加清洗效率，但是，因為存在擺動時的變速，會導致線光斑能量不均勻，影響清洗質量。

發明內容

本發明的目的是要提供一種手持式線光源激光頭及其激光清洗方法，能夠使得線光斑能量均勻，防止灼傷基體或清洗不凈，提升激光清洗的效果。

為了實現上述目的，本發明提供了一種手持式線光源激光頭的激光清洗方法，包括：

通過光纖傳輸來自于激光器的初始光；

通過準直鏡對所述初始光進行準直，獲得平行光；

通過往復轉動的振鏡，將所述平行光反射為往復擺動的平行光；

通過聚焦鏡，對所述往復擺動的平行光進行聚焦，在聚焦平面上形成線形光斑；

通過出光控制單元，在所述振鏡勻速轉動過程中允許所述激光器出光，在所述振鏡變速轉動過程中禁止所述激光器出光。

優選的，上述的激光清洗方法中，所述準直鏡設置在所述光纖的光纖口。

優選的，上述的激光清洗方法中，所述平行光的光斑直徑為20-25毫米。

優選的，上述的激光清洗方法中，所述線形光斑的寬度為0.5-3毫米，長度為70-100毫米。

為了更好的實現本發明的目的，本發明還提供了一種手持式線光源激光頭，包括：

光纖，用于：傳輸來自于激光器的初始光；

準直鏡，用于：對所述初始光進行準直，獲得平行光；

往復轉動的振鏡，用于：將所述平行光反射為往復擺動的平行光；

聚焦鏡，用于：對所述往復擺動的平行光進行聚焦，在聚焦平面上形成線形光斑；

出光控制單元，用于：在所述振鏡勻速轉動過程中允許所述激光器出光，在所述振鏡變速轉動過程中禁止所述激光器出光。

優選的，上述的手持式線光源激光頭中，所述準直鏡設置在所述光纖的光纖口。

優選的，上述的手持式線光源激光頭中，所述平行光的光斑直徑為20-25毫米。

優選的，上述的手持式線光源激光頭中，所述線形光斑的寬度為0.5-3毫米，長度為70-100毫米。

優選的，上述的手持式線光源激光頭中，還包括：

調節單元，用于調節所述線形光斑的長度。

本發明實施例具有以下技術效果：

1)本發明實施例中，通過出光控制單元對激光器出光進行控制，僅在振鏡勻速轉動的時候才允許出光，因此，振鏡所反射后的平行光也是均勻轉動，其被聚焦后形成的線形光斑能量分布基本均勻。

2)本發明實施例中，僅僅通過簡單的出光控制，就選取了振鏡的勻速轉動階段，進而選取了均勻轉動的平行光，使得線形光斑能量分布基本均勻，控制簡單，成本低，以簡單可靠的方式就獲得了基本能量平衡的線形光斑。

3)本發明實施例中，可以調節線形光斑的長度，具有更好的適應性。

根據下文結合附圖對本發明具體實施例的詳細描述，本領域技術人員將會更加明了本發明的上述以及其他目的、優點和特征。

附圖說明

后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本發明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。本領域技術人員應該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中：