本發(fā)明屬于激光加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種激光清洗機(jī)及其控制方法。

背景技術(shù)：

隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，給世界范圍內(nèi)清洗業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的挑戰(zhàn)，各種有利于環(huán)境保護(hù)的清洗技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，激光清洗技術(shù)就是其中之一。所謂激光清洗技術(shù)是指利用高能激光束照射工件表面，使表面的污物、銹斑或涂層發(fā)生瞬間蒸發(fā)或剝離，高速有效地清除清潔對(duì)象表面附著物或表面涂層，從而達(dá)到潔凈的工藝過程。激光清洗是基于激光與物質(zhì)相互作用的一項(xiàng)新技術(shù)，激光清洗與機(jī)械磨擦清洗、化學(xué)腐蝕清洗、液體固體強(qiáng)力沖擊清洗、高頻超聲清洗等傳統(tǒng)清洗方法相比，激光清洗高效、快捷、成本低，對(duì)基片產(chǎn)生的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷小，清洗為非損傷；廢物可回收，無環(huán)境污染；安全可靠，不損害操作人員健康；可以清除各種不同厚度、不同成份的涂層?，F(xiàn)有的激光清洗設(shè)備存在以下不足：

1、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性差，導(dǎo)致激光清洗設(shè)備易損壞，使用壽命短；

2、體積旁大，重量重，操作人員使用起來不但不靈活，而且無法長(zhǎng)時(shí)間使用，影響工作效率；

3、安全性較差，容易發(fā)生安全事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種激光清洗機(jī)及其控制方法，結(jié)構(gòu)緊湊，小巧輕便，可靠性和安全性好。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種激光清洗機(jī)及其控制方法，其要點(diǎn)在于：包括激光發(fā)射槍和移動(dòng)機(jī)柜，在所述移動(dòng)機(jī)柜內(nèi)設(shè)有激光器，該激光器與激光發(fā)射槍之間通過線束連接，所述線束至少包括光纖；所述激光發(fā)射槍包括槍狀殼體，在所述槍狀殼體內(nèi)設(shè)有掃描振鏡、準(zhǔn)直鏡組和第一反射鏡，該槍狀殼體的前端具有出射窗口，在該出射窗口處設(shè)有場(chǎng)鏡，所述掃描振鏡位于該場(chǎng)鏡的內(nèi)側(cè)，該掃描振鏡包括擺動(dòng)電機(jī)以及安裝在該擺動(dòng)電機(jī)的電機(jī)軸上的第二反射鏡；激光器發(fā)射的激光光束經(jīng)光纖射向準(zhǔn)直鏡組，由準(zhǔn)直鏡組準(zhǔn)直后，再依次經(jīng)第一反射鏡、第二反射鏡和場(chǎng)鏡后從出射窗口向外出射。

采用以上結(jié)構(gòu)，激光發(fā)射槍用手持握，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧，重量輕，通過掃描振鏡能夠?qū)崿F(xiàn)一條線上的掃描，能夠快速可靠地將激光照射工件表面的污物、銹斑或涂層發(fā)生瞬間蒸發(fā)或剝離，高速有效地清除清潔對(duì)象表面附著物或表面涂層；移動(dòng)機(jī)柜便于挪動(dòng)位置，配合輕巧的激光發(fā)射槍，大大提高了激光清洗機(jī)的靈活性。

作為優(yōu)選：在所述移動(dòng)機(jī)柜內(nèi)設(shè)有空壓機(jī)，所述槍狀殼體上具有空氣流道，該空氣流道的出氣口位于出射窗口處，所述線束還包括空氣導(dǎo)管，該空氣導(dǎo)管的一端與空氣流道的進(jìn)氣口連通，另一端通過電磁閥與空壓機(jī)連接。采用以上結(jié)構(gòu)，出氣口噴出的壓縮空氣能夠?qū)⒓す庹丈涔ぜ砻娈a(chǎn)生的顆粒物吹開，有效提高了激光清洗的效率。

作為優(yōu)選：所述空氣導(dǎo)管通過空氣過濾器與空壓機(jī)連通。采用以上結(jié)構(gòu)，通過空氣過濾器過濾壓縮空氣中的油氣等雜質(zhì)。

作為優(yōu)選：所述槍狀殼體上具有主握把和副握把。采用以上結(jié)構(gòu)，便于操作人員雙手持握，雙持使用大大提高激光發(fā)射槍使用的靈活性和便捷性。

作為優(yōu)選：在所述槍狀殼體設(shè)置有一級(jí)開關(guān)，在所述主握把和副握把分別設(shè)有互鎖的二級(jí)開關(guān)一和二級(jí)開關(guān)二。采用以上結(jié)構(gòu)，只有啟動(dòng)一級(jí)開關(guān)，激光器才被激活使能，并且，激光器只有在二級(jí)開關(guān)一和二級(jí)開關(guān)二同時(shí)啟動(dòng)時(shí)才發(fā)射激光，有效防止誤操作的發(fā)生，使用安全性大大提高。

作為優(yōu)選：在所述出射窗口處設(shè)有用于檢測(cè)出射窗口到加工面距離的距離檢測(cè)裝置。采用以上結(jié)構(gòu)，既提高了了使用安全性，又確保出射窗口與加工面之間的距離在激光的有效作用范圍以內(nèi)。

作為優(yōu)選：所述距離檢測(cè)裝置為超聲波距離傳感器。采用以上結(jié)構(gòu)，精確度高，穩(wěn)定可靠。

作為優(yōu)選：在所述槍狀殼體上設(shè)有急停按鈕。采用以上結(jié)構(gòu)，當(dāng)激光清洗機(jī)出現(xiàn)不可控的緊急情況時(shí)，通過按下急停按鈕能夠?qū)崿F(xiàn)立即停機(jī)。

作為優(yōu)選：在所述移動(dòng)機(jī)柜的外壁上設(shè)置有集線盒和繞線盤，在所述槍狀殼體的后端設(shè)置有集線管，所述線束的兩端分別與集線盒和集線管連接。采用以上結(jié)構(gòu)，通過集線盒和集線管的設(shè)置，集成各種線路接頭，使結(jié)構(gòu)緊湊，安全可靠，通過繞線盤能夠卷繞并規(guī)整線束。

一種激光清洗機(jī)的控制方法，其要點(diǎn)在于，按照以下步驟進(jìn)行：

s1：判斷是否獲取到一級(jí)開關(guān)發(fā)出的啟動(dòng)信號(hào)：是，進(jìn)入下一步驟，否，返回本步驟；

s2：判斷是否獲取到二級(jí)開關(guān)一和二級(jí)開關(guān)二發(fā)出的啟動(dòng)信號(hào)：是，進(jìn)入下一步驟，否，返回本步驟；

s3：獲取距離檢測(cè)裝置發(fā)出的距離信息；

s4：判斷距離是否小于等于閾值：是，進(jìn)入下一步驟，否，返回步驟s3；

s5：激光器發(fā)射激光光束，掃描振鏡啟動(dòng)，電磁閥導(dǎo)通；

s6：判斷是否獲取到急停按鈕發(fā)出的啟動(dòng)信號(hào)：是，激光器停止發(fā)射激光光束，掃描振鏡停機(jī)，電磁閥關(guān)閉，否，進(jìn)入下一步驟；

s7：重復(fù)步驟s1～步驟s6。

采用以上方法，通過一級(jí)開關(guān)、二級(jí)開關(guān)一、二級(jí)開關(guān)二、距離檢測(cè)裝置和急停按鈕的相互配合使用，大大提高了激光清洗機(jī)使用的安全性，避免發(fā)生安全事故。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

采用本發(fā)明提供的激光清洗機(jī)，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧，重量輕，可靠性高，靈活性好，能夠高速有效地清除清潔對(duì)象表面附著物或表面涂層；采用本發(fā)明提供的激光清洗機(jī)的控制方法，大大提高了激光清洗機(jī)使用的安全性，避免發(fā)生安全事故。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為激光發(fā)射槍的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為激光發(fā)射槍的平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3的右視圖；

圖5為激光發(fā)射槍的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為場(chǎng)鏡、準(zhǔn)直鏡組、第一反射鏡和第二反射鏡的配合關(guān)系示意圖；

圖7為移動(dòng)機(jī)柜一個(gè)視角的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為移動(dòng)機(jī)柜另一個(gè)視角的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1、圖7和圖8所示，一種激光清洗機(jī)，包括激光發(fā)射槍1和移動(dòng)機(jī)柜2，在所述移動(dòng)機(jī)柜2內(nèi)設(shè)有激光器3和空壓機(jī)5，激光器3與激光發(fā)射槍1之間通過線束4連接，該線束4包括光纖、電線、數(shù)據(jù)傳輸線和空氣導(dǎo)管等。在所述移動(dòng)機(jī)柜2的外壁上設(shè)置有空氣過濾器6、集線盒7、繞線盤8、狀態(tài)燈帶9和主電源插座10，其中，空壓機(jī)5產(chǎn)生的壓縮空氣經(jīng)空氣過濾器6過濾后輸送到空氣導(dǎo)管中，并且在空壓機(jī)5的出氣口處設(shè)置有電磁閥，通過該電磁閥能夠控制空壓機(jī)5對(duì)空氣導(dǎo)管的壓縮空氣輸送情況。線束4的兩端分別與集線盒7和集線管12連接，并且，線束4能夠卷繞在繞線盤8上，起到規(guī)整線束4的作用。另外，狀態(tài)燈帶9用于指示激光清洗機(jī)的工作狀態(tài)。

請(qǐng)參見圖7和圖8，在所述移動(dòng)機(jī)柜2的底部設(shè)置有萬向輪24，在移動(dòng)機(jī)柜2的上部設(shè)置有持握拉環(huán)22，通過持握拉環(huán)22和萬向輪24便于操作者推動(dòng)或拉動(dòng)移動(dòng)機(jī)柜2，靈活便捷地更換安置位置。在移動(dòng)機(jī)柜2的一側(cè)壁上設(shè)置有可開合的柜門21，并在柜門21處的移動(dòng)機(jī)柜2上設(shè)置有線束孔25，通過該線束孔25的設(shè)計(jì)，便于將激光發(fā)射槍1收納入移動(dòng)機(jī)柜2中。在移動(dòng)機(jī)柜2上設(shè)置有陣列分布的空氣通孔23，通過這些空氣通孔23既能夠?qū)す馄?和空壓機(jī)5散熱，又能夠便于空壓機(jī)5進(jìn)氣。

請(qǐng)參見圖2，所述激光發(fā)射槍1包括槍狀殼體11以及設(shè)置在槍狀殼體11的后端的集線管12。槍狀殼體11采用3d打印技術(shù)一次成型，該槍狀殼體11的前端具有出射窗口111，在該出射窗口111處設(shè)有用于檢測(cè)出射窗口111到加工面距離的距離檢測(cè)裝置18，以確保出射窗口111與加工面之間的距離在激光的有效作用范圍以內(nèi)，距離檢測(cè)裝置18優(yōu)選為超聲波距離傳感器，超聲波距離傳感器具有可靠性好、精確度高的優(yōu)點(diǎn)。

請(qǐng)參見圖2、圖3和圖5，所述槍狀殼體11上具有空氣流道112，該空氣流道112的出氣口112a位于出射窗口111處，該空氣流道112的進(jìn)氣口與空氣導(dǎo)管連通，出氣口112a噴出的壓縮空氣能夠?qū)⒓す庹丈涔ぜ砻娈a(chǎn)生的顆粒物吹開，大大提高了激光清洗的效率。

請(qǐng)參見圖2～圖4以及圖6，所述槍狀殼體11上具有主握把114和副握把113，以便于操作人員雙手持握，雙持使用大大提高激光發(fā)射槍1使用的靈活性和便捷性。在所述槍狀殼體11設(shè)置有一級(jí)開關(guān)171，該一級(jí)開關(guān)171采用旋鈕形式，既便于操作，又能夠與其它按鈕明顯地區(qū)分開來。在所述主握把114和副握把113分別設(shè)有互鎖的二級(jí)開關(guān)一172和二級(jí)開關(guān)二173，該二級(jí)開關(guān)一172和二級(jí)開關(guān)二173優(yōu)選為按鈕形式。只有啟動(dòng)一級(jí)開關(guān)171，激光器3才被激活使能，并且，激光器3只有在二級(jí)開關(guān)一172和二級(jí)開關(guān)二173同時(shí)啟動(dòng)時(shí)才發(fā)射激光，有效防止誤操作的發(fā)生，使用安全性大大提高。另外，在所述槍狀殼體11上設(shè)有急停按鈕19，當(dāng)激光清洗機(jī)出現(xiàn)不可控的緊急情況時(shí)，通過按下急停按鈕19能夠?qū)崿F(xiàn)立即停機(jī)。

請(qǐng)參見圖6，在所述槍狀殼體11內(nèi)設(shè)有掃描振鏡14、準(zhǔn)直鏡組15和第一反射鏡16，在該出射窗口111處設(shè)有場(chǎng)鏡13，所述掃描振鏡14位于該場(chǎng)鏡13的內(nèi)側(cè)，該掃描振鏡14包括擺動(dòng)電機(jī)141以及安裝在該擺動(dòng)電機(jī)141的電機(jī)軸上的第二反射鏡142，激光器3發(fā)射的激光光束經(jīng)光纖射向準(zhǔn)直鏡組15，激光光束由準(zhǔn)直鏡組15準(zhǔn)直后，再由第一反射鏡16射向掃描場(chǎng)鏡14的第二反射鏡142，最后激光光束經(jīng)場(chǎng)鏡13從出射窗口111向外出射，在加工表面上呈一條線進(jìn)行掃描。其中，場(chǎng)鏡13采用f-θ鏡，形狀為矩形，具有體積小、輕便的優(yōu)勢(shì)。

一種激光清洗機(jī)的控制方法，該激光清洗機(jī)采用單片機(jī)進(jìn)行控制，單片機(jī)安裝在移動(dòng)機(jī)柜2內(nèi)，激光清洗機(jī)的控制方法按照以下步驟進(jìn)行：

s1：判斷是否獲取到一級(jí)開關(guān)171發(fā)出的啟動(dòng)信號(hào)：是，進(jìn)入下一步驟，否，返回本步驟；

s2：判斷是否獲取到二級(jí)開關(guān)一172和二級(jí)開關(guān)二173發(fā)出的啟動(dòng)信號(hào)：是，進(jìn)入下一步驟，否，返回本步驟；

s3：獲取距離檢測(cè)裝置18發(fā)出的距離信息；

s4：判斷距離是否小于等于閾值(設(shè)定值)：是，進(jìn)入下一步驟，否，返回步驟s3；

s5：激光器3發(fā)射激光光束，掃描振鏡14啟動(dòng)，電磁閥導(dǎo)通；

s6：判斷是否獲取到急停按鈕19發(fā)出的啟動(dòng)信號(hào)：是，激光器3停止發(fā)射激光光束，掃描振鏡14停機(jī)，電磁閥關(guān)閉，否，進(jìn)入下一步驟；

s7：重復(fù)步驟s1～步驟s6。

本發(fā)明的使用過程如下：

1、確認(rèn)急停按鈕19處于未啟動(dòng)的松弛狀態(tài)，確認(rèn)一級(jí)開關(guān)171處于未啟動(dòng)狀態(tài)；

2、接通電源；

3、空壓機(jī)5啟動(dòng)，等待空壓機(jī)5的氣瓶?jī)?chǔ)氣；

4、儲(chǔ)氣完畢后，啟動(dòng)激光器3；

5、啟動(dòng)一級(jí)開關(guān)171；

6、操作者兩手分別握住主握把114和副握把113，將出射窗口111垂直對(duì)準(zhǔn)加工表面；

7、激光發(fā)射槍1靠近加工表面，使出射窗口111與加工表面的距離處于設(shè)定范圍；

8、操作者同時(shí)按下二級(jí)開關(guān)一172和二級(jí)開關(guān)二173，激光光束從出射窗口111射出；

9、以緩慢的速度帶動(dòng)激光發(fā)射槍1移動(dòng)，并且移動(dòng)過程中保持出射窗口111相對(duì)于加工表面的距離。

最后需要說明的是，上述描述僅僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不違背本發(fā)明宗旨及權(quán)利要求的前提下，可以做出多種類似的表示，這樣的變換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。