(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 202210377335.X (22)申请日 2022.04.12 (71)申请人 西南交通大 学 地址 610031 四川省成 都市二环路北一段 (72)发明人 纪霏　陈辉　王非森　汪倩　 廖大松　 (74)专利代理 机构 广州三环 专利商标代理有限 公司 44202 专利代理师 谢晓华 (51)Int.Cl. B08B 7/00(2006.01) B08B 13/00(2006.01) (54)发明名称 一种高效多脉宽同步复合激光清洗装置及 方法 (57)摘要 本发明涉及放射性工件激光清洗技术领域， 公开了一种高效多脉宽同步复合激光清洗装置， 包括工作面板； 同步移动模块， 设于所述工作面 板上， 包括固定设置的第一滑轨、 滑动设于所述 第一滑轨 上的第二滑轨， 第二滑轨垂直于第一滑 轨， 同步移动模块能够实现双光束的同步同向移 动； 自动旋转模块， 设于所述同步移动模块上， 包 括高度可调节支架和设于所述高度可调节支架 上的偏转角度可调节支架， 自动旋转模块可实现 激光发射器的快速切换， 使 得激光发射器既可以 独立工作， 又可以协同工作； 激光清洗模块， 包括 两个激光发射器， 一个为高功率纳秒激光发射 器， 设于所述自动旋转模块上； 另 一个为低功率 皮秒激光发射器， 设于所述同步移动模块上， 两 个激光发射器均与控制模块连接； 控制模块， 包 括控制终端、 与控制终端连接的控制面板， 控制 终端分别与所述激光清洗模块和同步移动模块以及自动旋转模块连接 。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 114918193 A 2022.08.19 CN 114918193 A 1.一种高效多脉宽同步复合激光清洗装置， 其特 征在于： 包括 工作面板， 作为 放射性金属部件除去污染层的工作平台； 同步移动模块， 设于所述工作面板上， 包括固定设置的第 一滑轨、 滑动设于所述第一滑 轨上的第二滑轨， 第二滑轨垂直于第一滑轨； 自动旋转模块， 设于所述同步移动模块上， 包括高度可调节支架和设于所述高度可调 节支架上的偏转角度可调节 支架； 激光清洗模块， 包括两个激光发射器， 其中一个为高功率纳秒激光发射器， 设于所述自 动旋转模块上； 另一个为低功 率皮秒激光 发射器， 设于所述同步移动模块上； 两个激光 发射 器均与控制模块连接； 控制模块， 包括控制终端、 与控制终端连接的控制面板， 控制终端分别与 所述激光清洗 模块和同步移动模块以及自动旋转模块连接 。 2.根据权利要求1所述的高效多脉宽同步复合激光清洗装置， 其特征在于： 第 二滑轨两 侧下部设有能够沿第一滑轨 设置方向滑动的滑块， 以使第二滑轨能够沿第一滑轨设置方向 水平滑动。 3.根据权利要求1所述的高效多脉宽同步复合激光清洗装置， 其特征在于： 所述第 二滑 轨沿水平方向设有滑动槽， 所述自动旋转模块上设有滑动槽卡扣， 所述滑动槽卡扣沿水平 方向滑动卡设于所述滑动槽内。 4.根据权利要求3所述的高效多脉宽同步复合激光清洗装置， 其特征在于： 所述滑动槽 卡扣的运动方向和第二滑轨的运动方向相互垂直。 5.根据权利要求3或4所述的高效多脉宽同步复合激光清洗装置， 其特征在于： 所述高 度可调节支架包括与所述同步移动模块连接的连接架、 设于所述连接架上的高度可调节滑 轨以及高度驱动电机， 所述滑动槽卡扣 设于所述连接架上； 所述高度调节支架上设有沿竖 直方向设置的， 所述纳秒激光发射器设于所述连接架上。 6.根据权利要求1所述的高效多脉宽同步复合激光清洗装置， 其特征在于： 所述高度 可 调节支架沿竖直方向设于所述第二滑轨上。 7.根据权利要求5所述的高效多脉宽同步复合激光清洗装置， 其特征在于： 所述偏转角 度可调节支架包括多块与所述高度可调节支架连接的连接板， 所述连接板的一侧滑动卡设 于所述高度可调节滑轨内， 并与所述高度驱动电机连接， 所述连接板上设有弧形槽和固定 所述连接 板的旋转轴。 8.根据权利要求7所述的高效多脉宽同步复合激光清洗装置， 其特征在于： 所述弧形槽 成对设置， 部分所述旋转轴滑动卡设于所述弧形槽内， 其中一旋转轴设于成对设置的弧形 槽中间。 9.基于权利要求1－8任一项所述的清洗装置的同步复合激光清洗放射性污染工件的 方法， 其特 征在于， 按照如下步骤进行： S1、 检查待清洗金属部件的表面放射性污染物附着情况， 其中包括污染区域的面积大 小以及需要清洗的污层深度， 将待清洗的放射性部件固定在工作面板上， 确定放射性污染 金属部件的待清洗位置， 通过自动旋转模块对高功 率纳秒激光发射器的高度以及角度进 行 调整， 对两台激光发射器的指示光源的位置进行调整， 对两台激光发射器的焦距位置进行 相应调节并使两台激光发射器的指示 光源重合， 以对污染区域同步进行复合激光清洗；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114918193 A 2S2、 对待清洗放射性金属部件污染区域进行判定， 进一步对清洗方向和路径进行调整， 将重合的指示 光源的光斑对准需要 去污部件待清洗区域的边 缘； S3、 根据待清洗放射性金属部件表面污染层的厚度， 通过控制终端调整两台激光发射 器的激光 参数， 再利用控制面板控制同步移动模块的运行 方向与移动速度； S4、 再通过控制面板同时开启两台激光发射器的工作模式， 最终达到高效多脉宽同步 复合激光的清洗效果； S5、 若污染层未被彻底清洗干净， 调整被清洗部件的位置后可重复执行步骤S1－S4， 直 至所述待清洗放 射性金属部件表面的放 射性污染层被完全去除为止 。 10.根据权利要求9所述的同步复合激光清洗放射性污染工件的方法， 其特征在于： 所 述步骤S4中低功率皮秒激光发射器发射的激光位于高功率纳秒激光发射器发射的激光斑 点的一侧， 激光斑点的重合 率为30％～55％。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114918193 A 3