【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光加热，特别涉及一种激光加热控制系统及其方法、装置、存储介质。
技术介绍
1、激光加热技术能够向待加工产品的表面射出特定形状的光斑，通过光斑区域产生的热量对待加工产品的表面进行表面热处理、表面强化等工艺，激光加热技术具有非接触、耗能低、加热效率高、控温精准等优势，在各个加工领域得到了广泛应用。
2、不同产品的表面加热的需求不同，在相关技术中，已经能够实现光斑能量密度的自定义设置，以实现不同的加热温度，但是，不同产品对加热区域的需求也不一定相同，现有技术只能通过调整透镜的位置使得光斑整体发生移动，若要调整光斑的形状或者尺寸，只能更换不同的透镜或者不同的激光加工头，灵活性较低，影响生产效率。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种激光加热控制系统及其方法、装置、存储介质，能够实现光斑的自定义调整，提高激光加热控制系统的灵活性，进而提高生产效率。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种激光加热控制系统，包括激光器、光学透镜组件和控制系统，所述激光器用于发射目标激光，所述目标激光经过所述光学透镜组件后形成目标光斑，
3、所述光学透镜组件包括同轴依次排列的准直镜、第一微透镜阵列、第二微透镜阵列、第三微透镜阵列、第四微透镜阵列、聚焦镜、第一反射透镜和窗口保护镜，所述第一微透镜阵列和所述第二微透镜阵列包括多个沿x轴方向设置的柱面透镜，所述第三微透镜阵列和所述第四微透镜阵列分别包括多个沿y
4、所述控制系统包括控制设备、第一电机和第二电机，所述控制设备与所述第一电机和所述第二电机通信连接；
5、所述第一电机用于驱动所述第一微透镜阵列靠近或者远离所述第二微透镜阵列，其中，所述目标光斑在x轴方向的宽度与第一阵列距离成反比，所述第一阵列距离为所述第一微透镜阵列与所述第二微透镜阵列之间的距离；
6、所述第二电机用于驱动所述第四微透镜阵列靠近或者远离所述第三微透镜阵列，其中，所述目标光斑在y轴方向的高度与第二阵列距离成反比，所述第二阵列距离为所述第三微透镜阵列与所述第四微透镜阵列之间的距离。
7、根据本专利技术的一些实施例，所述第一微透镜阵列、所述第二微透镜阵列、所述第三微透镜阵列和所述第四微透镜阵列为的所述柱面透镜的数量相同；所述柱面透镜的面型半径范围为0.4毫米至1.5毫米,所述柱面透镜的发散角范围为0.5度至12度，所述柱面透镜的焦距范围为3毫米至30毫米，相邻的两个所述柱面透镜之间的间距范围为2毫米至30毫米，所述柱面透镜的外型规格范围为20×20毫米至40×40毫米；所述第一阵列距离和所述第二阵列距离的数值范围为2毫米至30毫米。
8、根据本专利技术的一些实施例，所述准直镜为非球面准直镜片，所述准直镜的后截距为30毫米至100毫米，所述准直镜的准直后发散角小于0.05度，所述准直镜的通光口径为20毫米至30毫米；所述第一反射透镜为半反半透镜，所述第一反射透镜沿45度角安装。
9、根据本专利技术的一些实施例，所述激光加热控制系统还包括温控探测器和ccd检测装置，所述温控探测器和所述ccd检测装置与所述控制设备通信连接，所述光学透镜组件还包括第二反射透镜和第三反射透镜，所述第二反射透镜和所述第三反射透镜为半反半透镜且沿45度角安装，所述第一反射透镜、所述第二反射透镜和所述第三反射透镜相互平行且居中对齐，所述第三反射透镜的反射面朝向所述第二反射透镜；
10、所述第二反射透镜位于所述温控探测器的出光侧，所述温控探测器出射的第一探测光依次经所述第二反射透镜和所述第一反射透镜的反射后与所述目标激光同轴出射；
11、所述第三反射透镜位于所述ccd检测装置的出光侧，所述ccd检测装置出射的第二探测光经所述第三反射透镜反射后，经所述第二反射透镜透射至所述第一反射透镜反射后与所述目标激光同轴出射。
12、第二方面，本专利技术实施例还提供了一种激光加热控制方法，应用于如第一方面所述的激光加热控制系统的控制设备，所述激光加热控制方法包括：
13、获取输入的目标高度、目标宽度和单位能量密度，其中，所述目标宽度用于指示目标光斑在x轴方向的长度需求，所述目标高度用于指示所述目标光斑在y轴方向的长度需求；
14、基于所述目标宽度、所述目标高度和预设的距离映射关系计算出第一目标距离和第二目标距离，其中，所述距离映射关系用于指示不同的光斑尺寸所对应的第一阵列距离和第二阵列距离；
15、控制第一电机驱动第一微透镜阵列移动以使第一阵列距离达到所述第一目标距离，控制第二电机驱动第四微透镜阵列移动以使第二阵列距离达到所述第二目标距离；
16、基于所述单位能量密度、所述目标高度和所述目标宽度确定目标功率，基于所述目标功率控制激光器射出目标激光。
17、根据本专利技术的一些实施例，所述控制第一电机驱动第一微透镜阵列移动以使第一阵列距离达到所述第一目标距离，控制第二电机驱动第四微透镜阵列移动以使第二阵列距离达到所述第二目标距离，包括：
18、确定第一起始距离和第二起始距离，其中，所述第一起始距离为当前的所述第一阵列距离，所述第二起始距离为当前的所述第二阵列距离；
19、基于所述第一起始距离和所述第一目标距离确定第一移动距离和第一移动方向，基于所述第二起始距离和所述第二目标距离确定第二移动距离和第二移动方向；
20、基于所述第一移动方向启动所述第一电机，获取所述第一电机的第一反馈转速和第一运行时长，当基于所述第一反馈转速和所述第一运行时长确定所述第一微透镜阵列的移动距离等于所述第一移动距离，停止所述第一电机的运行；
21、基于所述第二移动方向启动所述第二电机，获取所述第二电机的第二反馈转速和第二运行时长，当基于所述第二反馈转速和所述第二运行时长确定所述第四微透镜阵列的移动距离等于所述第二移动距离，停止所述第二电机的运行。
22、根据本专利技术的一些实施例，基于所述单位能量密度、所述目标高度和所述目标宽度确定目标功率，包括：
23、获取输入的目标入射角度和目标加工速度，基于所述激光器的额定激光功率和预设的有效激光功率比确定可用激光功率；
24、基于所述目标宽度和所述目标入射角度确定表面激光宽度，基于所述目标入射角度和所述目标宽度和所述目标高度确定表面光斑面积；
25、基于所述表面激光宽度、所述表面光斑面积、所述单位能量密度和所述目标加工速度确定实际激光功率；
26、当所述实际激光功率小于或等于所述可用激光功率，将所述实际激光功率确定为所述目标功率；
27、基于所述实际激光功率、所述额定激光功率和所述有效激光功率比确定实际功率比。
28、根据本专利技术的一些实施例，所述激光加热控制系统还包括温控探测器和ccd检测装置，所述激光加热控制系统还包括温控探测器和ccd检测装置，所述温控探测器和所述cc本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种激光加热控制系统，包括激光器、光学透镜组件和控制系统，所述激光器用于发射目标激光，所述目标激光经过所述光学透镜组件后形成目标光斑，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的激光加热控制系统，其特征在于，所述第一微透镜阵列、所述第二微透镜阵列、所述第三微透镜阵列和所述第四微透镜阵列为的所述柱面透镜的数量相同；所述柱面透镜的面型半径范围为0.4毫米至1.5毫米,所述柱面透镜的发散角范围为0.5度至12度，所述柱面透镜的焦距范围为3毫米至30毫米，相邻的两个所述柱面透镜之间的间距范围为2毫米至30毫米，所述柱面透镜的外型规格范围为20×20毫米至40×40毫米；所述第一阵列距离和所述第二阵列距离的数值范围为2毫米至30毫米。
3.根据权利要求1所述的激光加热控制系统，其特征在于，所述准直镜为非球面准直镜片，所述准直镜的后截距为30毫米至100毫米，所述准直镜的准直后发散角小于0.05度，所述准直镜的通光口径为20毫米至30毫米；所述第一反射透镜为半反半透镜，所述第一反射透镜沿45度角安装，所述第一反射透镜用于透射所述目标激光。
4.根据权利要求3
5.一种激光加热控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至4任意一项所述的激光加热控制系统的控制设备，所述激光加热控制方法包括：
6.根据权利要求5所述的激光加热控制方法，其特征在于，所述控制第一电机驱动第一微透镜阵列移动以使第一阵列距离达到所述第一目标距离，控制第二电机驱动第四微透镜阵列移动以使第二阵列距离达到所述第二目标距离，包括：
7.根据权利要求5所述的激光加热控制方法，其特征在于，基于所述单位能量密度、所述目标高度和所述目标宽度确定目标功率，包括：
8.根据权利要求5所述的激光加热控制方法，其特征在于，所述激光加热控制系统还包括温控探测器和CCD检测装置，所述温控探测器和所述CCD检测装置与所述控制设备通信连接，光学透镜组件还包括第二反射透镜和第三反射透镜，所述第二反射透镜和所述第三反射透镜为半反半透镜且沿45度角安装，所述第一反射透镜、所述第二反射透镜和所述第三反射透镜相互平行且居中对齐，所述第三反射透镜的反射面朝向所述第二反射透镜，所述第二反射透镜位于所述温控探测器的出光侧，所述温控探测器出射的第一探测光依次经所述第二反射透镜和所述第一反射透镜的反射后与所述目标激光同轴出射；所述第三反射透镜位于所述CCD检测装置的出光侧，所述CCD检测装置出射的第二探测光经所述第三反射透镜反射后，经所述第二反射透镜透射至所述第一反射透镜反射后与所述目标激光同轴出射；在基于所述目标功率控制激光器射出目标激光之后，所述方法还包括：
9.一种光斑调整装置，其特征在于，包括至少一个控制处理器和用于与所述至少一个控制处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个控制处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个控制处理器执行，以使所述至少一个控制处理器能够执行如权利要求5至8任一项所述的激光加热控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求5至8任一项所述的激光加热控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种激光加热控制系统，包括激光器、光学透镜组件和控制系统，所述激光器用于发射目标激光，所述目标激光经过所述光学透镜组件后形成目标光斑，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的激光加热控制系统，其特征在于，所述第一微透镜阵列、所述第二微透镜阵列、所述第三微透镜阵列和所述第四微透镜阵列为的所述柱面透镜的数量相同；所述柱面透镜的面型半径范围为0.4毫米至1.5毫米,所述柱面透镜的发散角范围为0.5度至12度，所述柱面透镜的焦距范围为3毫米至30毫米，相邻的两个所述柱面透镜之间的间距范围为2毫米至30毫米，所述柱面透镜的外型规格范围为20×20毫米至40×40毫米；所述第一阵列距离和所述第二阵列距离的数值范围为2毫米至30毫米。
3.根据权利要求1所述的激光加热控制系统，其特征在于，所述准直镜为非球面准直镜片，所述准直镜的后截距为30毫米至100毫米，所述准直镜的准直后发散角小于0.05度，所述准直镜的通光口径为20毫米至30毫米；所述第一反射透镜为半反半透镜，所述第一反射透镜沿45度角安装，所述第一反射透镜用于透射所述目标激光。
4.根据权利要求3所述的激光加热控制系统，其特征在于，所述激光加热控制系统还包括温控探测器和ccd检测装置，所述温控探测器和所述ccd检测装置与所述控制设备通信连接，所述光学透镜组件还包括第二反射透镜和第三反射透镜，所述第二反射透镜和所述第三反射透镜为半反半透镜且沿45度角安装，所述第一反射透镜、所述第二反射透镜和所述第三反射透镜相互平行且居中对齐，所述第三反射透镜的反射面朝向所述第二反射透镜；
5.一种激光加热控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至4任意一项所述的激光加热控制系统的控制设备，所述激光加热控制方法包括：
6.根据权利要求5所述的激光加热控制方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：毛洪波，熊杰，
申请(专利权)人：珠海市迈射科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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