[發明專利]一種能夠適用多種孔徑、孔型的孔洞激光清洗裝置

在審

• 申請號: 201910031021.2
• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN109590290A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 邵晶;張若蘭;張強;孫樹峰;呂強強
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: B08B7/00
• 分類號: B08B7/00;B08B13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種能夠適用多種孔徑、孔型的孔洞激光清洗裝置，包括：可偏轉反射鏡，場鏡，可伸縮支架，高精度錐形反射鏡，電機，夾具和升降機構；可伸縮支架連接場鏡和高精度錐形反射鏡，使錐形反射鏡固定在場鏡下方，錐形反射鏡能更好的反射激光光束將其會聚于待加工孔形工件的內壁上，更好的進行小型孔洞的清洗；本發明的有益效果：采用可伸縮的錐形反射鏡結構，通過對錐形反射鏡的上下移動，可以用來清洗不同孔徑、孔型的孔，激光環形掃描系統和錐形反射鏡結構相結合，將激光光束會聚到一點，提高激光能量，降低激光發射功率，減少能量損耗，從而降低清洗成本，解決了小型孔洞難以清洗的問題，提高了清洗質量，減少了資源的浪費。

技術領域

本發明涉及一種激光清洗裝置，具體涉及一種適用多種孔徑、孔型的孔洞激光清洗裝置。

背景技術

激光清洗技術是近十年來飛速發展起來的新型清洗技術，它因為能適應各種表面污垢的清洗，對環境污染極小，可以做到不損傷基體等優點在許多領域中正逐步取代傳統表面處理清洗工藝。然而，目前仍缺乏對小型孔洞（直徑范圍在5mm~20cm）的激光專用清洗設備。機械零件中，各種各樣的孔占了很大比例，孔的質量直接影響產品的使用和壽命，而機械零件中，孔的清洗尤其是小型孔洞和異型孔的清洗十分困難。因此，一些特殊的孔類零件一旦被銹蝕無法清洗只能更換，增加了制造成本且造成了資源的浪費，社會急需具有該功能的設備。

北京航天控制儀器研究所的高文焱等人發明了一種“激光清洗裝置及方法”（201710105789.0），采用將平面反射鏡固定于電機上靠電機旋轉使激光束反射至管道內壁的方法來清洗管道內壁；武漢翔明激光科技有限公司的王春明等人發明了“一種用于管道內壁的激光清洗機構”（201810204119.9），通過電機座安裝在調焦裝置前端的旋轉裝置以及與旋轉裝置固定連接的反射鏡片組來使脈沖激光光路的路徑聚集在管道內壁的方法來清洗管道內壁。然而，這兩種發明都只能用于管道的清洗，而且只能對特定尺寸的管道進行清洗，無法隨意更換工況。本發明采用可調焦的錐形反射鏡結構和激光環形掃描系統相結合來清洗不同尺寸的孔，解決了小型孔洞難以清洗的問題，降低了制造成本，減少了資源的浪費。

發明內容

本發明為了解決多種孔型的孔洞的清洗問題，提出了一種能夠適用于多種孔徑、孔型的孔洞激光清洗裝置。本發明采用可伸縮的錐形反射鏡結構和環形掃描系統相結合的設計，改變激光光束聚集位置，提高激光清洗效率，精確清洗孔的內壁的污垢，改善產品的表面質量。

一種能夠適用多種孔徑、孔型的孔洞激光清洗裝置主要包括激光器，可偏轉反射鏡，場鏡，可伸縮支架，高精度錐形反射鏡，電機，夾具和升降機構。其中所述可偏轉反射鏡可以呈20°~70°角偏轉，所述電機（包括電機一和電機二）連接在反射鏡上，所述場鏡位于反射鏡下方，所述可伸縮支架連接場鏡和錐形反射鏡，使錐形反射鏡位于場鏡下方，所述夾具位于錐形反射鏡下方并固定在升降機構上，用來固定待加工孔形工件。

進一步的，所述可偏轉反射鏡傾斜放置，可實現20°~70°范圍內的俯仰偏轉，反射鏡的背面通過連接架連接電機（包括電機一和電機二），電機一和電機二分別控制可偏轉反射鏡的偏擺和俯仰，使激光器發射出的激光光束經過反射偏轉在場鏡上方形成一個環形掃描平行光束。

進一步的，所述場鏡位于可偏轉反射鏡形成的環形掃描平行光束的下方，能將不同入射角的平行光會聚于同一平面上形成環形聚焦光束，使形成的環形聚焦光束照射于高精度錐形反射鏡上。

進一步的，所述高精度錐形反射鏡將通過場鏡的環形聚焦光束反射至待加工孔形工件的內壁表面上，通過可伸縮支架的上下移動實現環形聚焦光束的上下掃描。

進一步的，所述可伸縮支架結構將激光環形掃描系統和高精度錐形反射鏡連接起來，使錐形反射鏡固定于場鏡下方，且不影響光路的聚集及反射，改變可伸縮支架結構的長度，實現對不同孔徑、孔型的待加工孔形工件內壁的掃描清洗。