CN114932120A - 基于二维振镜的激光清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及激光清洗技术领域，且公开了基于二维振镜的激光清洗方法，包括以下步骤：S1：内圈划分，二维振镜扫描出来的实心圆光斑放大，放大化为多个同心圆，且圆为激光点组合而成，并对光圈进行标注为内圈1、内圈2、内圈3、、、内圈n、外圈；S2：扫描功率，通过控制器控制扫描设备扫描内圈1和激光器输出的P内圈1的激光功率；S3：再次扫描。本发明将基于一维振镜控制的扫描变成基于二维振镜的扫描，使激光扫描出来的图形面积更大，采用二维振镜做激光清洗，使激光在清洗时，通过两个振镜快速扫描使激光呈现实心圆状，相比呈线状的激光，它的单位面积更大，所以清洗速度更快。
Description
技术领域
本发明涉及激光清洗技术领域，具体为基于二维振镜的激光清洗方法。
背景技术
汽车、航空航天、地铁、桥梁、轮船、钣金等行业一般需要对金属进行清洗，传动工业上对金属清洗的方式有多种，基本上时采用化学药剂和机械方法进行清洗，随着人们对环保和安全意识的日益加强，我国对工业环境保护的要求也越来越高，在达到环保要求的情况下，工业生产清洗中可以使用的化学药品种类越来越少，机械清洗的方法，是采用接触式的清洗，对被清洗物表面有机械作用，容易损伤被清洗物的表层，也容易产生二次污染，并且接触式清洗产生的金属粉尘容易被工人吸入，影响工人的身体健康，激光清洗具有无研磨、非接触、无热效应、适于各种材质物体表面清洗，是最可靠、最有效的金属清洗方式。
目前，激光对金属表面的清洗虽然已得到应用，但是现在激光清洗大多采用一维振镜做激光清洗，其扫描出来的激光呈线状，速度慢，效率低，且清洗后，被清洗的材料上条纹痕迹重，因此提出基于二维振镜的激光清洗方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了基于二维振镜的激光清洗方法，解决了现在激光清洗大多采用一维振镜做激光清洗，其扫描出来的激光呈线状，速度慢，效率低，且清洗后，被清洗的材料上条纹痕迹重，不能满足人们的要求的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
基于二维振镜的激光清洗方法，包括以下步骤：
S1：内圈划分，二维振镜扫描出来的实心圆光斑放大，放大化为多个同心圆，且圆为激光点组合而成，并对光圈进行标注为内圈1、内圈2、内圈3、、、内圈n、外圈；
S2：扫描功率，通过控制器控制扫描设备扫描内圈1和激光器输出的P内圈1的激光功率；
S3：再次扫描，如果S1中扫描完毕则通过控制器控制扫描设备扫描内圈2和激光器输出P内圈2的激光功率，如果没有扫描完毕则继续扫描；
S4：持续扫描，通过控制器控制扫描设备按照内圈1、内圈2、内圈3、、、内圈n、外圈依次进行扫描，直至扫描到外圈和激光器输出的P外圈的激光功率，如果确定完成则清洗完毕，否则返回上一步，继续扫描；
S5：清洗完毕，在顺利扫描完外圈后，代表清洗完毕。
作为本发明再进一步的方案，所述S2中控制器为FPGA型。
进一步的，所述S2中扫描设备包括X轴振镜电机驱动器和Y轴振镜电机驱动器，且控制器与X轴振镜电机驱动器和Y轴振镜电机驱动器电连接，所述X轴振镜电机驱动器电连接有X振镜，且Y轴振镜电机驱动器电连接有Y振镜。
在前述方案的基础上，所述S2中扫描设备包括激光器，激光器发射的激光照射在X振镜上。
进一步的，所述S2中扫描设备包括透镜，且透镜位于Y振镜的下方。
在前述方案的基础上，所述S2、S3、S4中的控制器连接有3.3V-5V的转换电路，且此转换电路与激光器相连接。
本发明再进一步的方案，所述S2中包括扫描模块和判断模块，扫描模块与判断模块相连接，且判断模块连接有控制模块。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了基于二维振镜的激光清洗方法，具备以下有益效果：
1、本发明中，由于内圈激光点密，而外圈激光点疏，如果不对激光功率做调节，则激光功率密度在实心圆光斑内分布不均，导致清洗后材料上的痕迹严重，影响清洗效果，而调节后，则痕迹明显得到减小。
2、本发明中，将基于一维振镜控制的扫描变成基于二维振镜的扫描，使激光扫描出来的图形面积更大，采用二维振镜做激光清洗，使激光在清洗时，通过两个振镜快速扫描使激光呈现实心圆状，相比呈线状的激光，它的单位面积更大，所以清洗速度更快，同时采用激光功率控制，降低经清洗后，被清洗的材料因激光照射而产生的痕迹。
3、本发明中，增加激光功率控制功能，将振镜的偏转位置与激光功率建立函数关系，方便调节。
附图说明
图1为本发明提出的基于二维振镜的激光清洗方法的流程结构示意图。
图2为本发明提出的基于二维振镜的激光清洗方法的扫描设备结构示意图。
图中：1、X轴振镜电机驱动器；2、X振镜；3、Y轴振镜电机驱动器；4、Y振镜；5、激光器；6、透镜。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参照图1-2，基于二维振镜的激光清洗方法，包括以下步骤：
S1：内圈划分，二维振镜扫描出来的实心圆光斑放大，放大化为多个同心圆，且圆为激光点组合而成，并对光圈进行标注为内圈1、内圈2、内圈3、、、内圈n、外圈，由于内圈激光点密，而外圈激光点疏，如果不对激光功率做调节，则激光功率密度在实心圆光斑内分布不均，导致清洗后材料上的痕迹严重，影响清洗效果，而调节后，则痕迹明显得到减小；
S2：扫描功率，通过控制器控制扫描设备扫描内圈1和激光器输出的P内圈1的激光功率；
S3：再次扫描，如果S1中扫描完毕则通过控制器控制扫描设备扫描内圈2和激光器输出P内圈2的激光功率，如果没有扫描完毕则继续扫描；
S4：持续扫描，通过控制器控制扫描设备按照内圈1、内圈2、内圈3、、、内圈n、外圈依次进行扫描，直至扫描到外圈和激光器输出的P外圈的激光功率，如果确定完成则清洗完毕，否则返回上一步，继续扫描；
S5：清洗完毕，在顺利扫描完外圈后，代表清洗完毕。
本发明中，S2中控制器为FPGA型，S2中扫描设备包括X轴振镜电机驱动器1和Y轴振镜电机驱动器3，且控制器与X轴振镜电机驱动器1和Y轴振镜电机驱动器3电连接，所述X轴振镜电机驱动器1电连接有X振镜2，且Y轴振镜电机驱动器3电连接有Y振镜4，S2中扫描设备包括激光器5，激光器5发射的激光照射在X振镜2上，将基于一维振镜控制的扫描变成基于二维振镜的扫描，使激光扫描出来的图形面积更大，采用二维振镜做激光清洗，使激光在清洗时，通过两个振镜快速扫描使激光呈现实心圆状，相比呈线状的激光，它的单位面积更大，所以清洗速度更快，同时采用激光功率控制，降低经清洗后，被清洗的材料因激光照射而产生的痕迹，S2中扫描设备包括透镜6，且透镜6位于Y振镜4的下方。
实施例2
参照图1-2，基于二维振镜的激光清洗方法，包括以下步骤：
S1：内圈划分，二维振镜扫描出来的实心圆光斑放大，放大化为多个同心圆，且圆为激光点组合而成，并对光圈进行标注为内圈1、内圈2、内圈3、、、内圈n、外圈，由于内圈激光点密，而外圈激光点疏，如果不对激光功率做调节，则激光功率密度在实心圆光斑内分布不均，导致清洗后材料上的痕迹严重，影响清洗效果，而调节后，则痕迹明显得到减小；
S2：扫描功率，通过控制器控制扫描设备扫描内圈1和激光器输出的P内圈1的激光功率；
S3：再次扫描，如果S1中扫描完毕则通过控制器控制扫描设备扫描内圈2和激光器输出P内圈2的激光功率，如果没有扫描完毕则继续扫描；
S4：持续扫描，通过控制器控制扫描设备按照内圈1、内圈2、内圈3、、、内圈n、外圈依次进行扫描，直至扫描到外圈和激光器输出的P外圈的激光功率，如果确定完成则清洗完毕，否则返回上一步，继续扫描；
S5：清洗完毕，在顺利扫描完外圈后，代表清洗完毕。
本发明中，S2中控制器为FPGA型，S2中扫描设备包括X轴振镜电机驱动器1和Y轴振镜电机驱动器3，且控制器与X轴振镜电机驱动器1和Y轴振镜电机驱动器3电连接，所述X轴振镜电机驱动器1电连接有X振镜2，且Y轴振镜电机驱动器3电连接有Y振镜4，S2中扫描设备包括激光器5，激光器5发射的激光照射在X振镜2上，将基于一维振镜控制的扫描变成基于二维振镜的扫描，使激光扫描出来的图形面积更大，采用二维振镜做激光清洗，使激光在清洗时，通过两个振镜快速扫描使激光呈现实心圆状，相比呈线状的激光，它的单位面积更大，所以清洗速度更快，同时采用激光功率控制，降低经清洗后，被清洗的材料因激光照射而产生的痕迹，S2中扫描设备包括透镜6，且透镜6位于Y振镜4的下方。
尤其的，S2、S3、S4中的控制器连接有3.3V-5V的转换电路，且此转换电路与激光器5相连接，增加激光功率控制功能，将振镜的偏转位置与激光功率建立函数关系，方便调节，S2中包括扫描模块和判断模块，扫描模块与判断模块相连接，且判断模块连接有控制模块。
在该文中的描述中，需要说明的是，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.基于二维振镜的激光清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：内圈划分，二维振镜扫描出来的实心圆光斑放大，放大化为多个同心圆，且圆为激光点组合而成，并对光圈进行标注为内圈1、内圈2、内圈3、、、内圈n、外圈；
S2：扫描功率，通过控制器控制扫描设备扫描内圈1和激光器输出的P内圈1的激光功率；
S3：再次扫描，如果S1中扫描完毕则通过控制器控制扫描设备扫描内圈2和激光器输出P内圈2的激光功率，如果没有扫描完毕则继续扫描；
S4：持续扫描，通过控制器控制扫描设备按照内圈1、内圈2、内圈3、、、内圈n、外圈依次进行扫描，直至扫描到外圈和激光器输出的P外圈的激光功率，如果确定完成则清洗完毕，否则返回上一步，继续扫描；
S5：清洗完毕，在顺利扫描完外圈后，代表清洗完毕。
2.根据权利要求1所述的基于二维振镜的激光清洗方法，其特征在于，所述S2中控制器为FPGA型。
3.根据权利要求2所述的基于二维振镜的激光清洗方法，其特征在于，所述S2中扫描设备包括X轴振镜电机驱动器(1)和Y轴振镜电机驱动器(3)，且控制器与X轴振镜电机驱动器(1)和Y轴振镜电机驱动器(3)电连接，所述X轴振镜电机驱动器(1)电连接有X振镜(2)，且Y轴振镜电机驱动器(3)电连接有Y振镜(4)。
4.根据权利要求3所述的基于二维振镜的激光清洗方法，其特征在于，所述S2中扫描设备包括激光器(5)，激光器(5)发射的激光照射在X振镜(2)上。
5.根据权利要求4所述的基于二维振镜的激光清洗方法，其特征在于，所述S2中扫描设备包括透镜(6)，且透镜(6)位于Y振镜(4)的下方。
6.根据权利要求1所述的基于二维振镜的激光清洗方法，其特征在于，所述S2、S3、S4中的控制器连接有3.3V-5V的转换电路，且此转换电路与激光器(5)相连接。
7.根据权利要求1所述的基于二维振镜的激光清洗方法，其特征在于，所述S2中包括扫描模块和判断模块，扫描模块与判断模块相连接，且判断模块连接有控制模块。
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