(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211259153.9 (22)申请日 2022.10.14 (71)申请人 沈阳工业大 学 地址 110870 辽宁省沈阳市铁西区经济技 术开发区沈辽西路1 11号 (72)发明人 王蔚　李晓旭　刘伟军　邢飞　 卞宏友　纪向城　王静　周宪民　 (74)专利代理 机构 沈阳智龙专利事务所(普通 合伙) 21115 专利代理师 宋铁军 (51)Int.Cl. B08B 7/00(2006.01) B08B 13/00(2006.01) G02B 27/09(2006.01) (54)发明名称 一种多功能激光清洗光路的装置和清洗方 法 (57)摘要 本发明提供了一种多功能激光清洗光路的 装置和清洗方法， 包括光纤接入端、 激光器端盖、 激光器壳体、 调节变束结构、 聚焦透镜、 升温模 块、 光路调节模块、 替换镜片结构和保护镜头， 激 光器壳体内设置有两个相邻空腔， 激光器壳体的 上端且位于空腔处均设置激光器端盖， 两个激光 器端盖分别与激光器壳体的空腔相连通， 激光器 端盖的上端均设置光纤接入端， 且光纤接入端均 与激光器端盖相连通， 激光器壳体的空腔内均设 置调节变束结构、 光路调节模块， 本发明旨在提 供可自由调节光斑、 增大清洗应用范围、 清洗复 杂表面、 二次清洗等多功能激光清洗光路装置， 使得激光清洗方法更加灵活， 提高清洗效率， 丰 富激光器的使用场景， 弥补 传统激光器的缺 点。 权利要求书5页 说明书15页 附图6页 CN 115518948 A 2022.12.27 CN 115518948 A 1.一种多功能激光清洗光路的装置， 其特征在于， 包括光纤接入端(1)、 激光器端盖 (2)、 激光器壳体(3)、 调节变束结构(4)、 聚焦透镜(5)、 升温模块(6)、 光路调节模块(7)、 替 换镜片结构(8)和保护镜 头(9)； 激光器壳体(3)内设置有两个相邻内腔， 激光器壳体(3)的上端且位于内腔处均设置激 光器端盖(2)， 两个激光器端盖(2)分别与激光器壳体(3)的内腔相连通， 激光器端盖(2)的 上端均设置光纤接入端(1)， 且光纤接入端(1)均与激光器端盖(2)相连通， 激光器壳体(3) 的内腔均设置调节变束结构(4)， 以使调节变束结构(4)调节从光纤接入端(1)进入的光纤 的角度； 聚焦透镜(5)、 升温模块(6)和光路调节模块(7)均设置在激光器壳体(3)的内腔中， 其 中， 聚焦透镜(5)位于调节变束结构(4)的下端， 升温模块(6)位于聚焦透镜(5)的下端， 光路 调节模块(7)位于升温模块(6)的下端， 聚焦透镜(5)和升温模块(6)均设置在激光器壳体 (3)的内腔侧壁上， 光路调节模块(7)设置内腔侧壁上且向空腔中间延伸， 替换镜片结构(8) 体设置在激光器壳体(3)的外侧壁， 且与内腔中的光路调节模块(7)相连接， 以使替换镜片 结构(8)带动光路调节模块(7)旋转； 激光器壳体(3)的下端且位于内腔处均设置保护镜头 (9)， 以使从调节变束结构(4)射出的光纤依次经过聚焦透镜(5)和光路调节模块(7)， 从保 护镜头(9)射出。 2.根据权利要求1所述的多功能激光清洗光路的装置， 其特征在于， 调节变束结构(4) 均包括第一透镜(401)、 圆环壁(402)、 调节变束端盖(403)、 第一变束镜(404)、 调节变束 壳 体(405)、 调节镜片组、 第二透 镜(414)和磁吸镜组； 调节变束壳体(405)均安装在激光器壳体(3)的空腔内， 调节变束壳体(405)的上端外 侧壁设置螺纹， 调节变束端盖(403)通过螺纹与调节变束壳体(405)的上端外侧壁连接， 调 节变束端盖(403)的上端连接第一透镜(401)， 第一透镜(401)的下表面连接 圆环壁(402)， 圆环壁(402)位于调节变束 端盖(403)的内侧， 圆环壁(402)的下端连接第一变束镜(404)； 调节镜片组设置在调节变束壳体(405)的内腔， 且位于第一变束镜(404)的下方， 磁吸 镜组设置在调节变束壳体(405)的侧壁上， 且与调节镜片组相互对应， 以使光纤通过第一变 束镜(404)， 经过调节镜片组和磁吸镜组改变射出角度， 第二透镜(414)设置在调节变束壳 体(405)的下端， 且位于调节镜片组的下端。 3.根据权利要求1所述的多功能激光清洗光路的装置， 其特征在于， 调节镜片组包括第 二变束镜(406)、 第三变束镜(407)、 三向空心管(408)、 弹簧伸缩杆(409)、 第一传动杆 (410)、 第二传动杆(41 1)、 第一调节旋钮(412)和第二调节旋钮(413)； 三向空心管(408)设置在调节变束壳体(405)的内腔， 三向空心管(408)的第一段内腔 活动安装有第一连接杆， 第一连接杆伸出三 向空心管(408)的一端连接第二变束镜(406)， 三向空心管(408)的第二段内腔活动安装有第二连接杆， 第二连接杆伸出三向空心管(408) 的一端连接第三变束镜(407)， 其中， 第二变束镜(406)和第三变束镜(407)之间相互垂直设 置， 三向空心管(408)的第三段内腔活动安装有第二传动杆(411)， 第一连接杆的另一端连 接弹簧伸缩杆(409)， 弹簧伸缩杆(409)的一端连接第一锥齿轮， 第二连接杆的另一端连接 第一传动杆(410)， 第一传动杆(410)的一端 连接第二锥齿轮， 第二传动杆(411)靠近第一锥 齿轮的一端连接第三锥齿轮， 其中第三锥齿轮与第一锥齿轮相互啮合或第三锥齿轮与第二 锥齿轮相互啮合；权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115518948 A 2三向空心管(408)的第三段伸出调节变束壳体(405)外侧， 三向空心管(408)位于调节 变束壳体(405)外侧的一端连接第二调节旋钮(413)， 第二传动杆(411)远离第三锥齿轮的 一端穿过调节变束壳体(40 5)， 第二传动杆(41 1)的一端连接第一调节旋钮(412)。 4.根据权利要求1所述的多功能激光清洗光路的装置， 其特征在于， 磁吸镜组包括第四 变束镜(415)、 第五变束镜(416)、 电磁装置(417)、 第一按 钮(418)和第二按 钮(419)； 调节变束壳体(405)的外侧壁设置有凹槽， 电磁装置(417)设置在凹槽内， 电磁装置 (417)内部上下设置有第一磁铁和第二磁铁， 第四变束镜(415)和第五变束镜(416)分别设 置在第一磁铁和第二磁铁处， 且第四变束镜(4 15)和第五变束镜(416)均与调节镜片组相互 吸附， 电磁装置(417)上设置有第一按钮(418)和第二按钮(419)， 其中， 第一按钮(418)与第 一磁铁电性连接， 第二按钮(419)与第二磁铁电性连接， 第一按钮(418)和第二按钮(419)均 与外界电源电性连接 。 5.根据权利要求1所述的多功能激光清洗光路的装置， 其特征在于， 升温模块(6)包括 温度显示装置(601)、 电源 连接口(602)、 升温模块主体结构(603)和隔热圈层(604)， 隔热圈 层(604)均与激光器壳体(3)内腔侧壁相连接， 且位于聚焦透镜(5)的下方， 升温模块主体结 构(603)镶嵌在空腔的侧壁中， 升温模块主体结构(603)的加热口朝向光路调节模块(7)， 升 温模块主体结构(603)的侧壁上均连接温度显示装置(601)和电源连接口(602)， 且温度显 示装置(6 01)和电源连接口(6 02)均位于 激光器壳体(3)的外侧壁。 6.根据权利要求5所述的多功能激光清洗光路的装置， 其特征在于， 升温模块(6)的温 度t范围为20℃≤t≤ 500℃。 7.根据权利要求5所述的多功能激光清洗光路的装置， 其特征在于， 光路调节模块(7) 包括支撑杆凸轮(701)、 温控透镜(702)和温控透镜支撑杆(703)， 温控透镜支撑杆(703)的 一端活动连接支撑杆凸轮(701)， 温控透镜支撑杆(703)的另一端 连接温控透镜(702)， 温控 透镜(702)与激光器壳体(3)的轴线呈45 °设置， 支撑杆凸轮(701)设置在激光器壳体(3)内 腔侧壁处。 8.根据权利要求1所述的多功能激光清洗光路的装置， 其特征在于， 替换镜片结构(8) 包括替换镜片结构壳体(801)、 蜗杆传动 杆(802)、 第一蜗杆(803)、 第二蜗杆(804)、 纵向锥 齿轮(805)、 第一蜗轮(806)、 第二蜗轮(807)、 横向锥齿轮(808)、 第 一蜗轮传动杆(809)、 第 二蜗轮传动杆(810)、 替换镜片旋钮(81 1)、 第一旋转挡板(812)和第二旋转挡板(813)； 第一旋转挡板(812)设置在激光器壳体(3)的一个内腔侧壁凹槽处， 第二旋转挡板 (813)设置在激光器壳体(3)的另一个内腔侧壁凹槽处； 替换镜片结构壳体(801)设置在激 光器壳体(3)的外侧壁， 且位于光路调节模块(7)处， 替换镜片结构壳体(801)内腔横向设置 蜗杆传动杆(8 02)， 且位于替换镜片结构壳体(801)的中心处， 蜗杆传动杆(802)中部安装纵 向锥齿轮(805)， 纵向锥齿轮(805)与横向锥齿轮(808)相互啮合， 横向锥齿轮(808)连接转 动轴， 转动轴的一端穿过替换镜片结构壳体(801)， 传动轴连接替换镜片旋钮(81 1)； 蜗杆传动杆(802)的两端均连接第一蜗杆(803)和第二蜗杆(804)， 其中，