[发明专利]激光清洗装置及方法

说明书

本发明公开了一种激光清洗装置及方法。该装置包括激光源、气体喷嘴、气体输送模块、反射镜、电机、电动滑台和烟雾吸收器；激光源朝向待清洗管道内腔发射激光束；反射镜将激光束反射至待清洗内壁层；气体输送模块连通气体喷嘴，将压缩气体传输至待清洗管道内腔；激光源、气体喷嘴和电机同轴线设置，且所述同轴线与待清洗管道轴线重合；反射镜固定于电机上；电机固定于电动滑台上，且绕待清洗管道轴线旋转；电动滑台沿待清洗管道轴线移动；气体喷嘴贴合激光源外壁；烟雾吸收器与气体喷嘴对应设置。本发明解决了现有激光清洗装置对管道内壁进行清洗时存在操作困难且清洗效果不佳的问题，实现了简化管道内壁清洗，以及提高管道内壁清洗效果的目的。

技术领域

本发明涉及激光清洗技术，尤其涉及一种激光清洗装置及方法。

背景技术

激光清洗是一种新兴的表面处理技术，其利用高能量激光束照射待清洗工件表面，使表面的污物、锈斑或涂层发生瞬间蒸发、气化或剥离，高速有效地清除对象表面附着物或表面涂层，从而达到清洁工件表面的目的。激光清洗具有清洗效果好、控制精度高、应用范围广、运行成本低等优点，因而得到越来越广泛的关注。

现有的激光清洗装置被应用于管道内壁清洗时，存在以下缺陷：一方面，由于激光清洗加工头上集成有激光源输入端、光束传输系统、振镜扫描系统、冷却系统以及控制系统等，因此往往具有较大体积，不易实现在管道内的自由运动以及激光束聚焦位置的调整，进而较难进行管道内壁的清洗；另一方面，由于管道内部属于半封闭空间，激光清洗产生的粉尘、颗粒不易排出，直接影响光束传输，污染光学元件，造成清洗装置损坏、清洗效果不佳。

发明内容

本发明提供一种激光清洗装置及方法，以实现简化管道内壁清洗，以及提高管道内壁清洗效果的目的。

第一方面，本发明提供了一种激光清洗装置，包括激光源、气体喷嘴、气体输送模块、反射镜、电机、电动滑台和烟雾吸收器；

所述激光源用于朝向待清洗管道的内腔发射激光束；所述反射镜用于将所述激光束反射至所述待清洗管道的待清洗内壁层；所述气体输送模块连通所述气体喷嘴，用于将压缩气体经所述气体喷嘴传输至所述待清洗管道的内腔；

所述激光源、所述气体喷嘴和所述电机同轴线设置，且所述同轴线与所述待清洗管道的轴线重合；所述反射镜固定设置于所述电机上，且与所述待清洗管道轴线呈预设角度设置；所述电机固定设置于所述电动滑台上，且以第一预设速度绕所述待清洗管道轴线旋转，用以当所述激光束反射至所述待清洗内壁层时，形成环绕管道内壁的光斑；所述电动滑台以第二预设速度沿所述待清洗管道轴线移动，且所述第二预设速度与所述第一预设速度匹配设置，用以使激光清洗轨迹的搭接量大于零；

所述气体喷嘴贴合所述激光源的外壁，且与所述激光源同步移动，用以确保所述激光束始终反射至所述待清洗内壁层上；所述烟雾吸收器与所述气体喷嘴对应设置，用于吸收所述压缩气体。

进一步地，所述激光清洗装置还包括夹持工具，用于固定所述待清洗管道。

进一步地，所述电动滑台的移动方向与所述压缩气体的喷射方向相反。

进一步地，所述激光束为脉冲式激光束或连续式激光束；所述激光束经准直聚焦且焦距可调。

进一步地，所述压缩气体为压缩空气或压缩惰性气体。

进一步地，所述预设角度为10°～80°。

第二方面，本发明还提供了一种激光清洗方法，包括：

开启伸入待清洗管道内腔的激光源，调整所述激光源与反射镜的相对位置，以使所述激光源发射出的激光束反射至所述待清洗管道的待清洗内壁层上；

启动气体传输模块，以使压缩气体经气体喷嘴被传输至所述待清洗管道的内腔，同时启动烟雾吸收器，以吸收所述待清洗管道内腔中的压缩气体；