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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113798275A(43)申请公布日2021.12.17(21)申请号202111095939.7(22)申请日2021.09.17(71)申请人深圳技术大学地址518118广东省深圳市坪山区兰田路3002号(72)发明人杨焕曹宇郑秀宏何承志王萌李春波杨灿伍叶全(74)专利代理机构北京中北知识产权代理有限公司11253代理人陈孝政(51)Int.Cl.B08B7/00(2006.01)B08B9/047(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于侧壁投影的管道内壁激光清洗装置(57)摘要本发明提供了一种基于侧壁投影的管道内壁激光清洗装置,包括运动控制单元和激光传输扫描单元;运动控制单元包括可移动主机平台、自动旋转轴、水平移动平台、高度调节单元、电动水平支杆、第一伺服电机、第一滚珠丝杠和可旋转激光测距仪;激光传输扫描单元包括光纤激光器、传输光纤、激光头、支架、凹透镜、凸透镜、第二伺服电机、第二滚珠丝杠、丝杠滑块、镜架、反射镜、反射镜支架、扫描振镜和场镜;沿管道轴向传播的激光束出射后经过凹透镜、凸透镜和反射镜后进入扫描振镜,通过扫描振镜使激光经过场镜后聚焦于管道内壁处的污垢处。本发明整个加工过程中无须加工头或管道自旋,解决了传统激光清洗技术难以应用于管道内表面清洗的瓶颈难题。CN113798275ACN113798275A权利要求书1/1页1.一种基于侧壁投影的管道内壁激光清洗装置,其特征在于,包括运动控制单元和激光传输扫描单元;所述运动控制单元包括可移动主机平台(19)、自动旋转轴(18)、水平移动平台(17)、高度调节单元(16)、电动水平支杆(12)、第一伺服电机(20)、第一滚珠丝杠(21)和可旋转激光测距仪(9);所述第一伺服电机(20)固定在电动水平支杆(12)上,并通过联轴器与第一滚珠丝杠(21)的一端连接,第一滚珠丝杠(21)通过丝杠滑块与高度调节单元(16)连接,第一伺服电机(20)用于驱动第一滚珠丝杠(21)使电动水平支杆(12)水平运动;所述可旋转激光测距仪(9)安装在电动水平支杆(12)上,用于检测电动水平支杆(12)在激光清洗管道(1)内部的空间位置;所述高度调节单元(16)安装于水平移动平台(17)上,所述水平移动平台(17)安装在自动旋转轴(18)上,自动旋转轴(18)安装在可移动主机平台(19)上,高度调节单元(16)、水平移动平台(17)和可移动主机平台(19)均用于控制电动水平支杆(12)的空间位置,使得电动水平支杆(12)始终位于激光清洗管道(1)的中轴线处;所述激光传输扫描单元包括光纤激光器(10)、传输光纤(11)、激光头(8)、支架(22)、凹透镜(6)、凸透镜(7)、第二伺服电机(13)、第二滚珠丝杠(14)、丝杠滑块(25)、镜架(23)、反射镜(4)、反射镜支架(24)、扫描振镜(2)和场镜(3);所述光纤激光器(10)安装固定在可移动主机平台(19)上,通过传输光纤(11)将激光束(5)导入激光头(8),传输光纤(11)固定在电动水平支杆(12)内侧,激光头(5)通过支架(22)固定在电动水平支杆(12)上;凹透镜(6)通过丝杠滑块(25)安装在第二滚珠丝杠(14)上,凸透镜(7)通过镜架(23)固定在电动水平支杆(12)上;第二伺服电机(13)用于通过驱动滚珠丝杠(14)转动来控制凹透镜(6)和凸透镜(7)之间的距离;所示扫描振镜(2)一端安装在电动水平支杆(12)上,且扫描振镜(2)的零点光轴与电动水平支杆(12)的中心轴重合,另外一端通过螺纹与场镜(3)连接;所述反射镜(4)通过反射镜支架(24)安装固定在扫描振镜(2)上;沿管道(1)轴向传播的激光束(5)由激光头(8)出射后先经过凹透镜(6)扩束,再经过凸透镜(7)准直,以及反射镜(4)的反射后进入扫描振镜(2),通过扫描振镜(2)对激光束(5)的控制使激光经过场镜(3)后聚焦于管道(1)内壁处的污垢(15)处。2CN113798275A说明书1/4页一种基于侧壁投影的管道内壁激光清洗装置技术领域[0001]本发明属于激光加工技术领域,具体涉及用于管道内壁涂层、污垢、氧化层和其他有害物质去除的一种基于侧壁投影的管道内壁激光清洗装置。背景技术[0002]管道内表面清洗技术广泛应用于当今生活或工业生产设备维护等领域。例如城市供水、供暖设备管道内表面的清洗,还有现代工业输油管道、化工反应管道的清洗,甚至炮管内膛粘结残留物的清洗、核反应循环管道的放射物清洗等等。激光技术由于其清洗质量高、无耗材、效率高且不产生污染废水等优点,已逐步取代干冰喷射清洗、气体爆破清洗、高压水射流清洗、化学酸洗等传统的管道内壁的清洗技术。[000