【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光加工，具体涉及一种基材低损伤的激光清洗系统及方法。
技术介绍
1、激光清洗是一种通过振镜电机摆动，将激光高速扫描在被清洗工件表面，从而达到除锈、除漆、除油等目的的技术，激光束构成图形的停留位置和其他空程位置的激光强度差异，会产生明显的清洗轨迹，理论上扫描速度越快，达到同样清洗效果时，清洗轨迹越不明显，对基材的损伤越小，但因电机回转过程中，存在抵抗物理惯性运动的原因，回转过程中必然产生比线性扫描更长的停留时间，因此，产生拐角处激光扫描痕迹强于扫描图形主体的问题。综上，激光清洗的均匀性提高要综合考虑淡化、消除清洗过程中的轨迹和优化拐角处清洗轨迹偏重的问题。
2、目前，市面上常见的方案主要有两类，
3、第一类是采用双轴振镜进行静态图形扫描，可以通过增加停留位置密度，拐角处图形采用圆弧过度的方式，保障均匀度，同时静态图形因图形简单，对速度的影响也较小。
4、第二类是采用双轴振镜进行动态换向填充扫描，对固定图形范围的满幅面填充，填充状态为线填充，通过平移线填充的方式填充完整图形范围，再切换线填充的角度或方向进行填充，通过动态换向，当前扫描轨迹覆盖上一次扫描的轨迹，如此往复，能有效改善过程中的清洗轨迹问题，切换线填充的角度或方向越多，消除过程中的清洗轨迹效果越好。
5、其中，第一类静态图形扫描方法中因该方法图形为静态图形，若手持清洗则很难保证均匀度，需增加机械臂联动工作，因该清洗方法本身无法完成区域填充，故清洗效率也较低。第二类动态换向填充扫描方法，因该方法需要多次换向扫描一
技术实现思路
1、专利技术目的：为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种对基材低损伤的激光清洗系统，解决了清洗效率低、清洗轨迹重的问题，本专利技术还提供一种对基材低损伤的激光清洗方法。
2、技术方案：根据本专利技术的第一方面，提供对基材低损伤的激光清洗系统，该系统包括：
3、控制系统，用于驱动两路驱动电机，分别记为第一电机和第二电机；
4、第一反射镜，用于根据高速连续产生正弦波的规律由所述第一电机驱动产生往复偏转；
5、激光发生器，用于发出激光束并投射至第一反射镜上；
6、第二反射镜，用于根据高速连续产生三角波的规律由所述第二电机驱动产生往复偏转，且其同时接收所述第一反射镜反射的激光束，将所述激光束反射后投射在一个二维平面上，由此利用其相位的差异产生相对的移动确定激光束投射在平面上的横坐标和纵坐标位置，得到一个预期的二维坐标；
7、填充模块，用于根据所述反射后的三角波和正弦波连续不断的投射在所述预期的二维坐标上，随时间变化构成动态螺旋型的清洗轨迹，并应用到待清洗工件表面上。
8、进一步的，包括：
9、所述控制系统包括主控芯片，所述主控芯片包括正弦波发生器和三角波发生器，并产生对应的正弦波数据集和三角波数据集。
10、进一步的，包括：
11、第一定时器和第二定时器，所述主控芯片控制第一定时器和第二定时器的中断，当到达第一定时器所设定的时间，第一定时器产生中断，所述正弦波发生器产生相应的正弦波数据集，当到达第二定时器所设定的时间，第二定时器产生中断，所述三角波发生器产生相应的三角波数据集。
12、进一步的，包括：
13、数模转换模块，其设置在所述控制系统中，用于将所述正弦波数据集或三角波数据集的当前时刻的值转化为第一电机或第二电机所需要的模拟量，所述第一电机或第二电机接收相应的模拟量信号后，驱动第一反射镜或第二反射镜角度偏转。
14、进一步的，包括：
15、所述第二电机带动第二反射镜按三角波规律连续不断摆动，所述第二电机的频率决定了所构成清洗轨迹的运动速度，第一电机带动第一反射镜按正弦波规律连续不断摆动，第一电机的频率必须与第二电机的频率成固定比例，第一电机的频率与第二电机频率间的比例决定了所构成清洗轨迹的样式，当所述第二电机的频率改变时，所述第一电机的频率应当根据固定比例相应变化。
16、进一步的，包括：
17、所述固定比例根据以下公式得到：
18、f1＝10×f2/(n+1)；
19、其中，f1为第一电机的频率，f2为第二电机的频率，n为螺旋等级，其在1-10的区间内。
20、进一步的，包括：
21、所述正弦波信号和三角波信号的幅值决定了所构成清洗轨迹的运动范围，即所述清洗轨迹的填充幅面，其受电机性能影响，相应信号的幅值越大，所能达到的摆动频率就越低。
22、另一方面，本专利技术还提供对基材低损伤的激光清洗方法，该方法包括以下步骤：
23、s1控制系统的主控芯片控制第一定时器和第二定时器，当到达第一定时器所设定的时间，第一定时器产生中断；
24、s2所述主控芯片自带的正弦波发生器单元产生正弦波数据集，第一电机接收到正弦波信号后驱动第一反射镜角度偏转；
25、s3激光发生器发出的激光束投射至第一反射镜，并经过所述第一反射镜将激光束投射至第二反射镜上，经反射最终投射在一个二维平面上，由此确定了激光束投射在平面上的横坐标位置；
26、s4当到达第二定时器所设定的时间，第二定时器产生中断；
27、s5所述主控芯片自带的三角波发生器单元产生三角波数据集，第二电机接收到三角波信号后驱动第二反射镜角度偏转；
28、s6第一反射镜反射过来的激光束投射至第二反射镜上时，经反射最终落在一个二维平面上，由此确定了激光束投射到平面上的纵坐标位置；
29、s7在一个周期内使激光束投射在一个预期的二维坐标上，按步骤s1-s6循环往复，使激光束连续不断的投射在一个预期的二维坐标上，最终构成动态螺旋型清洗轨迹。
30、进一步的，包括：
31、所述第二电机带动第二反射镜按三角波规律连续不断摆动，所述第二电机的频率决定了所构成清洗轨迹的运动速度，第一电机带动第一反射镜按正弦波规律连续不断摆动，第一电机的频率必须与第二电机的频率成固定比例，第一电机的频率与第二电机频率间的比例决定了所构成清洗轨迹的样式，当所述第二电机的频率改变时，所述第一电机的频率应当根据固定比例相应变化。
32、进一步的，包括：
33、所述固定比例根据以下公式得到：
34、f1＝10×f2/(n+1)
35、其中，f1为第一电机的频率，f2为第二电机的频率，n为螺旋等级，其在1-10的区间内。
36、有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术采用高速连续的两路正弦波和三角波，利用两者相位的差异产生相对的移动，且通过调整两个电机的频率比和信号的幅值，从而使激光清洗系统能够实现高效的填充效果，同时具备清洗效率高，构成图形丰本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基材低损伤的激光清洗系统，其特征在于，该系统包括：
2.根据权利要求1所述的基材低损伤的激光清洗系统，其特征在于，所述控制系统包括主控芯片，所述主控芯片包括正弦波发生器和三角波发生器，并产生对应的正弦波数据集和三角波数据集。
3.根据权利要求2所述的基材低损伤的激光清洗系统，其特征在于，还包括：第一定时器和第二定时器，所述主控芯片控制第一定时器和第二定时器的中断，当到达第一定时器所设定的时间，第一定时器产生中断，所述正弦波发生器产生相应的正弦波数据集，当到达第二定时器所设定的时间，第二定时器产生中断，所述三角波发生器产生相应的三角波数据集。
4.根据权利要求3所述的基材低损伤的激光清洗系统，其特征在于，还包括：数模转换模块，其设置在所述控制系统中，用于将所述正弦波数据集或三角波数据集的当前时刻的值转化为第一电机或第二电机所需要的模拟量，所述第一电机或第二电机接收相应的模拟量信号后，驱动第一反射镜或第二反射镜角度偏转。
5.根据权利要求4所述的基材低损伤的激光清洗系统，其特征在于，所述第二电机带动第二反射镜按三角波规律连续不断
6.根据权利要求5所述的基材低损伤的激光清洗系统，其特征在于，所述固定比例根据以下公式得到：
7.根据权利要求5所述的基材低损伤的激光清洗系统，其特征在于，所述正弦波信号和三角波信号的幅值决定了所构成清洗轨迹的运动范围，即所述清洗轨迹的填充幅面，其受电机性能影响，相应信号的幅值越大，所能达到的摆动频率就越低。
8.一种基材低损伤的激光清洗方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的基材低损伤的激光清洗方法，其特征在于，所述第二电机带动第二反射镜按三角波规律连续不断摆动，所述第二电机的频率决定了所构成清洗轨迹的运动速度，第一电机带动第一反射镜按正弦波规律连续不断摆动，第一电机的频率必须与第二电机的频率成固定比例，第一电机的频率与第二电机频率间的比例决定了所构成清洗轨迹的样式，当所述第二电机的频率改变时，所述第一电机的频率应当根据固定比例相应变化。
10.根据权利要求9所述的基材低损伤的激光清洗方法，其特征在于，所述固定比例根据以下公式得到：
...【技术特征摘要】
1.一种基材低损伤的激光清洗系统，其特征在于，该系统包括：
2.根据权利要求1所述的基材低损伤的激光清洗系统，其特征在于，所述控制系统包括主控芯片，所述主控芯片包括正弦波发生器和三角波发生器，并产生对应的正弦波数据集和三角波数据集。
3.根据权利要求2所述的基材低损伤的激光清洗系统，其特征在于，还包括：第一定时器和第二定时器，所述主控芯片控制第一定时器和第二定时器的中断，当到达第一定时器所设定的时间，第一定时器产生中断，所述正弦波发生器产生相应的正弦波数据集，当到达第二定时器所设定的时间，第二定时器产生中断，所述三角波发生器产生相应的三角波数据集。
4.根据权利要求3所述的基材低损伤的激光清洗系统，其特征在于，还包括：数模转换模块，其设置在所述控制系统中，用于将所述正弦波数据集或三角波数据集的当前时刻的值转化为第一电机或第二电机所需要的模拟量，所述第一电机或第二电机接收相应的模拟量信号后，驱动第一反射镜或第二反射镜角度偏转。
5.根据权利要求4所述的基材低损伤的激光清洗系统，其特征在于，所述第二电机带动第二反射镜按三角波规律连续不断摆动，所述第二电机的频率决定了所构成清洗轨迹的运动速度，第一电机带动第一反射镜按正弦波规律连续不断摆动，第一电机的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李想，周双留，
申请(专利权)人：江苏金海创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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