RU227022U1 - Device for laser cleaning of metal products - Google Patents
Device for laser cleaning of metal products Download PDFInfo
- Publication number
- RU227022U1 RU227022U1 RU2022122540U RU2022122540U RU227022U1 RU 227022 U1 RU227022 U1 RU 227022U1 RU 2022122540 U RU2022122540 U RU 2022122540U RU 2022122540 U RU2022122540 U RU 2022122540U RU 227022 U1 RU227022 U1 RU 227022U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- focusing
- laser
- laser module
- diode lasers
- cleaning
- Prior art date
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000010974 bronze Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 abstract description 2
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель применяется в машиностроении, приборостроении и может быть использована для очистки от нежелательных слоев и загрязнений, в частности, для удаления ржавчины, окалины, краски с поверхностей различных металлических объектов, таких как стальные трубы, листы, колесные пары подвижного состава на железнодорожном транспорте, монеты, бронза, оружие и другие. Предложено устройство для лазерной очистки поверхности металлических изделий, содержащее основание с закрепленными на нем средством для удаления продуктов горения, системой водоподготовки и охлаждения лазерного модуля, системой воздушной защиты от пыли, первой и второй направляющими, на которых установлены приводные каретки, выполненные заодно с траверсой, на которой закреплен лазерный модуль, при этом лазерный модуль выполнен в виде линейки диодных лазеров с фокусирующей системой, причем линейка диодных лазеров выполнена с возможностью генерировать расфокусированный световой поток. Фокусирующая система выполнена в виде двух линз с приводом ее синхронного вертикального перемещения и фокусировки лазерного излучения на загрязненной поверхности обрабатываемого изделия. Обеспечивается повышение эффективности фокусировки светового потока. 1 ил.The utility model is used in mechanical engineering, instrument making and can be used for cleaning from unwanted layers and contaminants, in particular, for removing rust, scale, paint from the surfaces of various metal objects, such as steel pipes, sheets, wheelsets of rolling stock in railway transport, coins, bronze, weapons and others. A device for laser cleaning of the surface of metal products is proposed, containing a base with a means for removing combustion products fixed on it, a water treatment and cooling system for the laser module, an air protection system against dust, first and second guides on which drive carriages are installed, integral with the cross-beam, on which the laser module is fixed, wherein the laser module is made in the form of a line of diode lasers with a focusing system, and the line of diode lasers is configured to generate a defocused light flux. The focusing system is made in the form of two lenses with a drive for its synchronous vertical movement and focusing of laser radiation on the contaminated surface of the workpiece. Improves the efficiency of focusing the light flux. 1 ill.
Description
Полезная модель применяется в машиностроении, приборостроении и может быть использована для очистки от нежелательных слоев и загрязнений, в частности, для удаления ржавчины, окалины, краски с поверхностей различных металлических объектов, таких как стальные трубы, листы, колесные пары подвижного состава на железнодорожном транспорте, монеты, бронза, оружие и другие.The utility model is used in mechanical engineering, instrument making and can be used for cleaning from unwanted layers and contaminants, in particular, for removing rust, scale, paint from the surfaces of various metal objects, such as steel pipes, sheets, wheelsets of rolling stock in railway transport, coins, bronze, weapons and others.
Из уровня техники известно устройство лазерной очистки металлических изделий (RU 211718 U1, опубликовано: 20.06.2022, Бюл. №17), содержащее устройство для лазерной очистки металлических изделий, содержащее основание с закрепленными на нем первой и второй направляющими, на которых установлены приводные каретки, выполненные заодно с траверсой, на которой закреплен лазерный модуль, при этом на основании дополнительно закреплены устройство для удаления продуктов горения, система водоподготовки и охлаждения лазерного модуля и система воздушной защиты от пыли, при этом лазерный модуль выполнен в виде линейки диодных лазеров с фокусирующей системой, причем линейка диодных лазеров выполнена с возможностью генерировать расфокусированный световой поток, а фокусирующая система выполнена в виде линзы с приводом ее прецизионного вертикального перемещения и фокусировки лазерного излучения на загрязненной поверхности обрабатываемого изделия.A device for laser cleaning of metal products is known from the prior art (RU 211718 U1, published: 06.20.2022, Bulletin No. 17), containing a device for laser cleaning of metal products, containing a base with first and second guides fixed to it, on which drive carriages are installed , made integral with the traverse on which the laser module is fixed, while a device for removing combustion products, a water treatment and cooling system for the laser module and an air dust protection system are additionally fixed to the base, while the laser module is made in the form of a line of diode lasers with a focusing system , wherein the line of diode lasers is designed to generate a defocused light flux, and the focusing system is made in the form of a lens with a drive for its precision vertical movement and focusing of laser radiation on the contaminated surface of the workpiece.
Недостатком известного устройства является то, что фокусирующая система содержит только одну линзу, что снижает эффективность фокусировки светового потока на обрабатываемой поверхности.The disadvantage of the known device is that the focusing system contains only one lens, which reduces the efficiency of focusing the light flux on the surface being treated.
Техническая задача повышения эффективности фокусировки светового потока на обрабатываемой поверхности может быть решена в устройстве для лазерной очистки металлических изделий, содержащем основание с закрепленными на нем первой и второй направляющими, на которых установлены приводные каретки, выполненные заодно с траверсой, на которой закреплен лазерный модуль, при этом на основании дополнительно закреплены устройство для удаления продуктов горения, система водоподготовки и охлаждения лазерного модуля и система воздушной защиты от пыли, при этом лазерный модуль выполнен в виде линейки диодных лазеров с фокусирующей системой, причем линейка диодных лазеров выполнена с возможностью генерировать расфокусированный световой поток, отличающемся тем, что фокусирующая система выполнена в виде системы линз с приводом ее прецизионного вертикального перемещения и фокусировки лазерного излучения на загрязненной поверхности обрабатываемого изделия.The technical problem of increasing the efficiency of focusing the light flux on the surface being processed can be solved in a device for laser cleaning of metal products, containing a base with first and second guides attached to it, on which drive carriages are installed, made integral with the traverse on which the laser module is fixed, with on this base, a device for removing combustion products, a water treatment and cooling system for the laser module and an air protection system from dust are additionally fixed, while the laser module is made in the form of a line of diode lasers with a focusing system, and the line of diode lasers is designed to generate a defocused light flux, characterized in that the focusing system is made in the form of a lens system with a drive for its precision vertical movement and focusing of laser radiation on the contaminated surface of the workpiece.
Особенностью диодных лазеров является расходящийся широкий лазерный пучок на выходе оптической системы, что является ограничением, препятствующим их использованию в установках очистки. Однако применение по меньшей мере двух специальных линз обеспечит возможность фокусировки лазерного пучка на расстоянии 150÷250 мм от выхода оптической системы источника излучения до загрязненной поверхности, что позволит использовать диодные лазеры в качестве источника лазерного излучения в устройствах лазерной очистки металлических изделий.A feature of diode lasers is a diverging wide laser beam at the output of the optical system, which is a limitation that prevents their use in purification installations. However, the use of at least two special lenses will provide the ability to focus the laser beam at a distance of 150÷250 mm from the output of the optical system of the radiation source to the contaminated surface, which will allow the use of diode lasers as a source of laser radiation in devices for laser cleaning of metal products.
Полезная модель иллюстрируется чертежом (фиг. 1).The utility model is illustrated in the drawing (Fig. 1).
Полезная модель может быть применена в устройстве лазерной очистки поверхности металла, содержащем основание 1, с закрепленными на нем первой и второй направляющими 2 и 3, на которых установлены приводные каретки 4, выполненные заодно с траверсой 5, на которой закреплены лазерный модуль 6 и устройство 7 для удаления продуктов горения. На основании 1 дополнительно закреплены система водоподготовки и охлаждения 8 лазерного модуля 6, система воздушной защиты от пыли 9, а также блок управления 10.The utility model can be used in a device for laser cleaning of a metal surface, containing a base 1, with first and second guides 2 and 3 attached to it, on which drive carriages 4 are mounted, integral with the cross-beam 5, on which the laser module 6 and device 7 are mounted to remove combustion products. On the base 1, a water treatment and cooling system 8 of the laser module 6, an air dust protection system 9, as well as a control unit 10 are additionally fixed.
Лазерный модуль 6 выполнен в виде линейки диодных лазеров, выполненной с возможностью генерировать расфокусированный световой поток с длиной волны в диапазоне от 450 до 1200 нм и мощностью до 50 Вт. Линейка снабжена фокусирующей системой (не показано), выполненной в виде по меньшей мере двух линз, размещенных последовательно одна за другой, снабженных приводом, обеспечивающим возможность их прецизионного синхронного вертикального перемещения с возможностью фокусировки лазерного излучения на загрязненной поверхности обрабатываемого изделия.Laser module 6 is made in the form of a line of diode lasers, capable of generating a defocused light flux with a wavelength in the range from 450 to 1200 nm and a power of up to 50 W. The ruler is equipped with a focusing system (not shown), made in the form of at least two lenses placed sequentially one after the other, equipped with a drive that allows for their precise synchronous vertical movement with the ability to focus laser radiation on the contaminated surface of the workpiece.
Устройство оснащено средствами визуального контроля процесса очистки.The device is equipped with means of visual monitoring of the cleaning process.
Устройство работает следующим образом. Основание 1 заполняют объектами обработки. В соответствие с заданной программой, блок управления подает питание на лазерные диоды, приводит в действие систему охлаждения, систему удаления пыли и продуктов горения и привод кареток 4. Траверса 5 с заданной скоростью перемещается по направляющим 2 и 3 вдоль основания 1. При контакте лазерного луча с обрабатываемой поверхностью происходит мгновенный нагрев материала загрязнения до состояния плазмы. Продукты горения удаляются. Очистка металлической поверхности осуществляется за один проход траверсы 5.The device works as follows. Base 1 is filled with processing objects. In accordance with the specified program, the control unit supplies power to the laser diodes, operates the cooling system, the system for removing dust and combustion products, and the drive of carriages 4. The traverse 5 moves at a given speed along guides 2 and 3 along the base 1. Upon contact of the laser beam With the treated surface, the contaminated material is instantly heated to the state of plasma. Combustion products are removed. Cleaning of the metal surface is carried out in one pass of the traverse 5.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU227022U1 true RU227022U1 (en) | 2024-07-01 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2218255C1 (en) * | 2002-05-17 | 2003-12-10 | Государственное унитарное предприятие "НПО Астрофизика" | Installation for laser working |
| WO2012080883A1 (en) * | 2010-12-16 | 2012-06-21 | Bystronic Laser Ag | Laser beam machining device and a process of laser machining comprising a single lens for light focussing |
| RU2523735C2 (en) * | 2012-07-31 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Multi-pass focusing system and method of focusing laser radiation providing multiple passage of laser beam through measuring volume |
| RU2760443C1 (en) * | 2020-12-07 | 2021-11-25 | Общество с Ограниченной Ответственностью Научно Исследовательский Центр «Астрофизика» | Focusing apparatus for laser processing |
| RU211718U1 (en) * | 2021-01-17 | 2022-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "ДЕЛЬТА" | Device for laser cleaning of metal products |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2218255C1 (en) * | 2002-05-17 | 2003-12-10 | Государственное унитарное предприятие "НПО Астрофизика" | Installation for laser working |
| WO2012080883A1 (en) * | 2010-12-16 | 2012-06-21 | Bystronic Laser Ag | Laser beam machining device and a process of laser machining comprising a single lens for light focussing |
| RU2523735C2 (en) * | 2012-07-31 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Multi-pass focusing system and method of focusing laser radiation providing multiple passage of laser beam through measuring volume |
| RU2760443C1 (en) * | 2020-12-07 | 2021-11-25 | Общество с Ограниченной Ответственностью Научно Исследовательский Центр «Астрофизика» | Focusing apparatus for laser processing |
| RU211718U1 (en) * | 2021-01-17 | 2022-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "ДЕЛЬТА" | Device for laser cleaning of metal products |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2772922B1 (en) | Laser decontamination device | |
| TWI510320B (en) | Laser machining systems, laser machining methods and optical head | |
| CN108216411B (en) | Crawling robot and ship steel surface pretreatment process | |
| CN111318808B (en) | Meter-scale large-caliber optical element CO2Laser polishing device and polishing method | |
| CN107297365A (en) | A kind of desk-top laser accurate cleaning device of dual wavelength composite energy profile | |
| CN109877118B (en) | A laser metal surface decontamination or anti-corrosion and anti-rust device and method | |
| CN105583200A (en) | Laser cleaning equipment | |
| CN109982808B (en) | Laser processing apparatus and laser processing method | |
| US20170291262A1 (en) | Sheet metal processing method using laser beams and direct diode laser processing device for carrying it out | |
| CN104084698A (en) | Laser cutting machine | |
| RU227022U1 (en) | Device for laser cleaning of metal products | |
| RU211718U1 (en) | Device for laser cleaning of metal products | |
| JP6861117B2 (en) | Laser processing machine | |
| JP2016078047A (en) | Direct diode laser processing device and processing method for metal plate using the same | |
| WO2016059936A1 (en) | Direct diode laser processing device and sheet metal processing method using same | |
| US20120125901A1 (en) | Apparatus and system for improving depth of focus | |
| CN207888077U (en) | A kind of infrared picosecond laser diamond cut equipment of 1064nm | |
| CN104128332A (en) | Laser cleaning machine with focus tracking function | |
| JP6043773B2 (en) | Sheet metal processing method using direct diode laser light and direct diode laser processing apparatus for executing the same | |
| CN111871968A (en) | A device and method for laser rust removal and anticorrosion on the surface of long-distance metal parts | |
| CN113695315A (en) | Laser cleaning device for cleaning curved surface type articles | |
| CN205868979U (en) | Be suitable for belt cleaning device of standard component raw and other materials | |
| JP6035304B2 (en) | Direct diode laser processing apparatus and sheet metal processing method using the same | |
| KR101180705B1 (en) | a laser beam patterning device | |
| CN1137012C (en) | System and method for strengthening hot roll with high-frequency pulsed laser |