[实用新型]基于楔形棱镜扫描机构的管道内壁激光清洗装置

说明书

本实用新型公开了一种基于楔形棱镜扫描机构的管道内壁激光清洗装置，所述的管道内壁激光清洗装置包括支撑管、管内爬行机构和激光清洗头，所述的激光清洗头包括与所述的支撑管固定连接的壳体，设置在所述的壳体内的光束聚焦部件和受驱动绕光轴旋转的至少一个圆楔形棱镜，以及驱动所述的圆楔形棱镜的驱动组件，光纤的出光点、光束聚焦部件及圆楔形棱镜同光轴设置。本实用新型通过与现有技术完全不同的居中定位式管内爬行机构和无振镜方案激光清洗头，居中定位式管内爬行机构的连杆座间均具有三至四组双连杆组合，形成滑块连杆机构，连杆的活动关节向外并安装有支撑轮，三至四组双连杆组合形成均布的支撑结构，连杆座间通过收紧弹簧相互靠拢，使支撑轮向外支撑可实现随直径变化的调整并实时居中。

技术领域

本实用新型属于激光清洗技术领域，具体涉及一种基于楔形棱镜扫描机构的管道内壁激光清洗装置。

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，对于直径发生变化的管道进行清洗时尤其操作复杂，不能保证清洗效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于楔形棱镜扫描机构的管道内壁激光清洗装置，采用圆楔形棱镜旋转使光束发生偏折和位移形成圆环形清洗轨迹，并且利用管内爬行机构实现居中定位，整体结构简单，易于控制。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

包括支撑管、管内爬行机构和激光清洗头，所述的管内爬行机构包括与所述的支撑管固定连接的定连杆座，间隔且可前后移动地套设在所述的支撑管上的至少两个动连杆座，以及对应设置在定连杆座和动连杆座或两相邻动连杆座间的连杆支撑机构，所述的连杆支撑机构包括两端分别与定连杆座或动连杆座固定连接的拉簧，多个支撑轮，以及端部分别与所述的支撑轮对应铰接的多个连杆，所述的连杆的另一端对应地与所述的定连杆座或动连杆座铰接以将所述的支撑轮定位在所述的定连杆座和动连杆座之间或者两相邻的连杆座之间；

所述的激光清洗头包括与所述的支撑管固定连接的壳体，设置在所述的壳体内的光束聚焦部件和受驱动绕光轴旋转的至少一个圆楔形棱镜，以及驱动所述的圆楔形棱镜的驱动组件，光纤的出光点、光束聚焦部件及圆楔形棱镜同光轴设置。

所述的光束聚焦部件包括聚焦镜，所述的聚焦镜固定设置在所述的圆楔形棱镜与光纤的出光点间并同轴。

3.根据权利要求1所述的基于楔形棱镜扫描机构的管道内壁激光清洗装置，其特征在于：所述的光束聚焦部件包括准直镜和平面场镜，所述的圆楔形棱镜位于准直镜和平面场镜之间并同轴。

还包括对应与所述的圆楔形棱镜固定连接且外部通过轴承与所述的壳体连接的轮环，所述的驱动组件包括驱动电机，以及与所述的轮环齿轮传动或皮带传动的主动轮。

所述的轮环内形成有台肩，所述的楔形棱镜通过楔形垫环和压环匹配地固定在所述的轮环内。

所述的圆楔形棱镜为两个，两个所述的圆楔形棱镜分别由对应的驱动组件单独驱动。