[发明专利]提高激光清洗表面均匀程度的激光清洗方式和设备

说明书

本发明公开了一种提高激光清洗表面均匀程度的激光清洗方式和设备，其中，该激光清洗方式和设备包括：对电机施加尖顶正弦波信号；通过该电机控制振镜摆动；通过该振镜的摆动将激光器发出的激光光束进行整形；利用整形后的光束进行激光清洗。本发明提供的该激光清洗方式和设备，可使整体光斑分布较为均匀，总体上可以让整个区域接受到较为均匀的激光能量。

技术领域

本发明涉及激光加工领域，尤其涉及一种提高激光清洗表面均匀程度的激光清洗方式和设备。

背景技术

现有的大功率固体激光清洗设备中，激光器发出的光通过光纤导入加工头，加工头部分装有一振镜，振镜通过往复摆动的方式将激光光束整形成一线形的光斑。而在实际的工业应用中，加工厂商为了进一步提高清洗速度和精度，往往会将加工头与机器人结合，机器人带动加工头移动从而实现一定区域的清洗。因此输出激光实际上是以一“之”字形路线扫过目标区域。

振镜的摆动主要依靠对电机施加一周期信号进行控制，现有的控制信号主要是锯齿波和正弦波，这两种信号都会导致在实际清洗过程中出现一些问题。对电机加载锯齿波会使得振镜保持匀速摆动，因此在一条清洗线形内，光斑分布是均匀的，但“之”字形路线存在中间区域线形重叠率高，两侧区域线性重叠率低的问题，这样就会导致中间区域光斑分布较密集，两侧分布较稀疏。对电机加载正弦波会使得在一条线形内振镜摆动速度由零逐渐升高再逐渐降为零，因此在一条清洗线形内光斑分布为两侧较密，中间较稀疏，对“之”字形清洗方式导致的问题进行了一定程度上的补正，但是又会由于两侧光斑分布太过密集而出现过烧蚀的现象。现急需一种可行的解决方案。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供了一种提高激光清洗表面均匀程度的激光清洗方式和设备，以至少部分解决上述技术问题。

(二)技术方案

本发明一方面提供了一种提高激光清洗表面均匀程度的激光清洗方式，包括：

对电机施加尖顶正弦波信号；

通过该电机控制振镜往复摆动；

通过该振镜的往复摆动将激光器发出的激光光束整形成为一线型光束；

利用整形后的线型光束进行激光清洗。

其中：

一些实施例中，该尖顶正弦波信号为：

一正弦波信号通过第一限幅电路生成正弦平顶信号；

一锯齿波信号通过第二限幅电路生成平顶锯齿波信号；

该锯齿波信号和该平顶锯齿波信号通过一减法电路生成特殊锯齿波信号；

该正弦平顶信号和该特殊锯齿波信号通过一加法电路生成该尖顶正弦波信号；

其中，正弦波信号和锯齿波信号具有相同的周期。

一些实施例中，利用整形后的线型光束进行激光清洗进一步包括：

通过一操纵设备控制激光清洗的路径，且该激光清洗的路径呈周期性运动；

结合多次清洗周期和振镜的摆动实现激光清洗。

本发明另一方面提供了一种提高激光清洗表面均匀程度的激光清洗设备，包括：

激光器，发出激光光束；

振镜，通过摆动对该激光光束进行线型整形；

电机，接收周期信号并基于该周期信号控制该振镜的往复摆动；

其中，该周期信号为上述的尖顶正弦波信号。

一些实施例中，该装置还包括：