[发明专利]脉冲激光清洗方法

说明书

本公开提供一种脉冲激光清洗方法，包括分别对第一电机和第二电机施加第一周期信号和第二周期信号，以驱动第一振镜和第二振镜进行第一方向和第二方向扫描；第一周期信号周期为第二周期信号周期的两倍，在第二周期信号一个周期内，第一周期信号与第二周期信号具有相同的两个第一时间区间和一个第二时间区间；第一周期信号在第二时间区间内波形斜率为零，其在第一时间区间内波形斜率的绝对值与第二周期信号在第二时间区间内波形斜率的绝对值相等，且第二周期信号在两时间区间内波形斜率的绝对值不相等；采用脉冲激光器对待清洗件表面进行激光扫描处理，利用工业机器人带动激光加工头在第二方向移动，以实现对待清洗件表面的清洗。

技术领域

本公开涉及激光加工领域，尤其是涉及一种脉冲激光清洗方法。

背景技术

激光清洗是近年来新兴的一种清洗方式。相较于传统的机械清洗、化学清洗和高压水射流清洗，激光清洗有着以下优点：1)无接触式清洗，不会损伤基材；2)不使用化学药剂，对人体危害小；3)清洗过程中产生的废物较少，对环境污染小；4)通过使用光纤和加工头，可以对各种形状的工件进行清洗，灵活方便。基于以上优点，激光清洗一经推出便受到了人们的广泛关注，到目前为止，激光清洗已经被应用于工业、文物保护以及微电子等领域。

激光清洗设备通过加工头进行激光输出，加工头内部装有一个一维振镜，来回摆动使激光呈横向的线形输出。激光清洗设备在实际使用时，为了实现较大的清洗面积以及降低工人的劳动强度，往往需要配备工业机器人，工业机器人带动加工头进行纵向移动便可实现矩形面积的清洗。这种清洗方式使得激光实际扫过的路径为“之”字形，导致光斑重叠率在清洗区域的不同位置是不相同的，清洗效果非常不均匀，这一问题亟待解决。

发明内容

有鉴于此，本公开提供了一种脉冲激光清洗方法，用于解决上述技术问题的至少之一。

本公开提供了一种脉冲激光清洗方法，包括：

分别对激光加工头中的第一电机和第二电机施加第一周期信号和第二周期信号，以驱动第一振镜和第二振镜进行第一方向和第二方向扫描；其中，第一周期信号的周期为第二周期信号周期的两倍，且在第二周期信号的一个周期内，第一周期信号与第二周期信号具有相同的两个第一时间区间和一个第二时间区间；第一周期信号在第二时间区间内的波形斜率为零，第一周期信号在第一时间区间内波形斜率的绝对值与第二周期信号在第二时间区间内波形斜率的绝对值相等，且第二周期信号在第一时间区间和第二时间区间内波形斜率的绝对值不相等；采用脉冲激光器对待清洗件表面进行激光扫描处理，利用工业机器人带动激光加工头在第二方向移动，以实现对待清洗件表面的清洗。

可选地，通过调整第一时间区间和第二时间区间的比值与第一周期信号的振幅和频率，以控制激光光斑在第一方向上的移动速度；以及，通过调整第一时间区间和第二时间区间的比值与第二周期信号的振幅和频率，以控制激光光斑在第二方向上的移动速度。

可选地，当工业机器人带动激光加工头移动时，激光光斑根据第一周期信号和第二周期信号经过四次扫描形成“弓”字形的扫描路径；其中，激光清洗开始时，工业机器人带动激光加工头进行第二方向的移动；在第一次和第三次扫描时，激光光斑在第一方向上的速度与激光光斑实际扫描速度相等，在第二方向上的速度大小与工业机器人移动的速度大小相等，且速度方向相反；在进行第二次和第四次扫描时，激光光斑在第二方向上的速度与激光光斑实际扫描速度相等，在第一方向上的速度为零。

可选地，工业机器人移动的速度小于或等于50mm/s。

可选地，激光光斑实际扫描速度为小于13m/s。

可选地，第一振镜的旋转角大小范围为-11°～11°，第二振镜的旋转角大小范围为-0.07°～0.07°。

可选地，脉冲激光器波长为1064nm，平均功率小于或等于800W，重复频率大于或等于12kHz。

可选地，第一振镜与第二振镜之间的间距范围为25～40mm。