激光清洗的氣簾防護裝置和防護方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及激光加工防護技術，特別是激光清洗的氣簾防護裝置和防護方法。
【背景技術】
[0002]激光加工技術，是利用激光束與物質材料進行相互作用，對材料(包括金屬與非金屬)進行切割、焊接、表面處理、打孔以及微加工的一門技術。
[0003]激光清洗是激光加工技術中的一種，其是由高強度的短脈沖激光與污染層之間進行光物理反應。其物理原理可概括如下:
[0004]a)激光器發射的光束被待處理表面上的污染層所吸收。
[0005]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。
[0006]c)沖擊波使污染物變成碎片并被剔除。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]圖1是激光清洗工作原理示意圖，如圖1所示，激光器1產生的激光經可彎曲的光纖2傳輸到聚焦透鏡3，聚焦后從清洗噴嘴4的內孔抵達清洗工件5的表面，通常使用吹氣噴嘴，借助于與激光同軸的小孔噴嘴將具有一定壓力的氣體吹到清洗區，氣體由輔助氣源6供給，吹氣的主要作用是吹去氣化物，并防止鏡頭被飛濺物和煙塵污染，同時，還可以帶走氧化所放出的熱量或防止表面氧化，起到凈化表面，強化激光與材料的熱作用。
[0010]但是，現有吹氣噴嘴的設置，僅僅是粗略的將污染物吹離，吹離過程中難以絕對防止少量污染物滲透或通過對流的方式迂回到鏡頭附近，而如果激光鏡頭的玻璃上附著了污染物，將會吸收并聚集大量熱量，導致鏡頭玻璃炸裂損壞，造成生產損耗，并且，沒有進行污染物的有效收集，金屬表面清洗氣化的污染物毒性很大，會對操作人員的健康帶來損害。

【發明內容】

[0011]本發明的目的是要提供一種激光清洗的氣簾防護裝置和防護方法，能對激光清洗中的污染物的進行有效收集，并且能夠確保激光鏡頭清潔，防止鏡頭玻璃炸裂損壞。
[0012]為了實現上述目的，本發明提供了一種激光清洗的氣簾防護裝置，包括:
[0013]防護罩，具有為上細下粗的喇叭形內腔，所述內腔的上端套接激光清洗鏡頭，所述內腔的下端具有開口；
[0014]與高壓空氣管路連接的第一出風口陣列，設置在所述內腔的側壁，所述第一出風口陣列排出的壓縮空氣與所述側壁形成包圍激光鏡頭的防護空間；
[0015]抽吸口，設置在所述防護罩的側下方；
[0016]與所述高壓空氣管路連接的第二出風口陣列，設置在所述內腔下端的周緣，所述第二出風口陣列排出的壓縮空氣環繞被清洗工件表面的激光照射區域;所述第二出風口陣列的每個出風口的氣流在水平面的投影都指向所述抽吸口。
[0017]優選的，上述的氣簾防護裝置中，所述側壁上具有向所述防護空間內補充空氣的補風口；
[0018]所述補風口具有過濾裝置。
[0019]優選的，上述的氣簾防護裝置中，所述抽吸口與所述防護罩固定連接。
[0020]優選的，上述的氣簾防護裝置中，所述抽吸口與所述激光清洗鏡頭固定連接。
[0021]優選的，上述的氣簾防護裝置中，還包括:第三出風口陣列，設置在所述內腔的側壁，所述第三出風口陣列排出的壓縮空氣直接吹洗所述激光清洗鏡頭。
[0022]優選的，上述的氣簾防護裝置中，還包括控制單元，連接所述第三出風口陣列的出風控制閥門。
[0023]優選的，上述的氣簾防護裝置中，所述第一出風口陣列的出風方向向下傾斜，所述第一出風口陣列排出的壓縮空氣沿所述側壁向下行進。
[0024]本發明還提供一種用于上述的氣簾防護裝置的防護方法，包括:
[0025]將所述防護罩套接在所述激光清洗鏡頭上，所述防護罩的所述開口對準所述激光照射區域；
[0026]所述第一出風口陣列接通高壓空氣，形成包圍所述激光鏡頭的所述防護空間，使得加工過程的氣化物和外部環境中的污染物被擋在所述防護空間之外；
[0027]所述第二出風口陣列接通高壓空氣，形成環繞所述激光照射區域的氣簾；
[0028]開啟所述抽吸口，開啟所述激光鏡頭，所述激光照射區域的所述氣化物被所述氣簾限制隔離并被抽入到所述抽吸口內。
[0029]本發明實施例具有以下技術效果:
[0030]1)本發明實施例中，第一出風口陣列21和第二出風口陣列22排出的壓縮空氣組成罩住激光照射區域50的封閉氣簾，并且通過抽吸口40將封閉氣簾內的顆粒污染物收集處理。從而防止污染物擴散到環境中，保障操作人員的健康。
[0031]2)本發明實施例中，第一出風口陣列21排出的壓縮空氣與所述側壁形成包圍激光鏡頭的防護空間210，不但防止污染物從激光照射區域50擴散到激光鏡頭上，也能防止外部環境中的污染物沾染上鏡頭，防止鏡頭因沾染污染物而吸熱炸裂。從而降低生產成本。
[0032]3)本發明實施例中，第三出風口陣列23排出的壓縮空氣直接吹洗所述激光清洗鏡頭，萬一有污染物在此被吸熱氣化，也不會停留在鏡頭表面，防止鏡頭炸裂，而且還能給鏡頭表面降溫。吹過鏡頭表面的空氣會被裹挾匯入到第一出風口陣列21產生的氣流中，在抵達側壁后進入下方的封閉氣簾中，也就是防護空間210具有自我凈化功能，這大大降低了鏡頭因沾染污染物而炸裂的風險。
[0033]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】
[0034]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:
[0035]圖1是激光清洗工作原理示意圖；
[0036]圖2是本發明激光清洗的氣簾防護裝置的工作示意圖；
[0037]圖3是本發明激光清洗的氣簾防護裝置的氣簾投影示意圖。
【具體實施方式】
[0038]圖2是本發明激光清洗的氣簾防護裝置的工作示意圖，如圖2所示，本發明實施例提供一種激光清洗的氣簾防護裝置，包括:
[0039]防護罩20，具有為上細下粗的喇叭形內腔，所述內腔的上端套接激光清洗鏡頭30，所述內腔的下端具有開口；
[0040]與高壓空氣管路連接的第一出風口陣列21，設置在所述內腔的側壁，所述第一出風口陣列排出的壓縮空氣與所述側壁形成包圍激光鏡頭的防護空間210;
[0041 ]抽吸口 40，設置在所述防護罩20的側下方；
[0042]與高壓空氣管路連接的第二出風口陣列22，設置在所述內腔下端的周緣，圖3是本發明激光清洗的氣簾防護裝置的氣簾投影示意圖，如圖3所示，所述第二出風口陣列排出的壓縮空氣環繞被清洗工件表面的激光照射區域50;所述第二出風口陣列的每個出風口的氣流在水平面的投影都指向所述抽吸口 40。
[0043]可見，本發明實施例中，第一出風口陣列21和第二出風口陣列22排出的壓縮空氣組成罩住激光照射區域50的封閉氣簾，并且通