[發明專利]基于鏡片微振與轉向控制的激光異物清除裝置及方法

有效

• 申請號: 202011505471.X
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112756801B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 張貴新;王一波;張梓奎;尤正軍;殷志敏;眭舅寶;俞偉勇;焦曉鵬;范鳴雷;胡曉軍
• 申請（專利權）人: 浙江泰侖電力集團有限責任公司;清華大學
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/064;B23K26/70;G02B26/08
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 張超艷;董永輝

1.一種基于鏡片微振與轉向控制的激光異物清除裝置，其特征在于，包括激光發射裝置，可調光學鏡片和微振動與轉向控制系統，所述激光發射裝置發射激光束，所述可調光學鏡片用于反射激光束且受微振動與轉向控制系統控制轉向和微振動，通過可調光學鏡片轉向使得反射的激光束瞄準異物，通過可調光學鏡片微振動使得反射激光形成與異物形狀相對應的切割寬度、速度與方向的激光刀，所述激光刀在一個線狀寬度內反復運動實現異物清除；

其中，所述可調光學鏡片包括固定鏡片和活動鏡片，所述固定鏡片反射激光束到活動鏡片，活動鏡片根據受微振動與轉向控制系統指令二維轉向和微振動；所述微振動與轉向控制系統包括壓電陶瓷堆疊制動器或微動電機或電磁諧振電路，所述微振動與轉向控制系統產生并支持振動角度范圍為0度-1度，振動路徑為水平、垂直、斜向或可變曲線的微振動。

2.根據權利要求1所述的基于鏡片微振與轉向控制的激光異物清除裝置，其特征在于，還包括測距與圖像識別系統，通過光信號的傳輸識別可調光學鏡片與異物之間的距離，通過圖像識別方法獲得異物輪廓信息。

3.根據權利要求2所述的基于鏡片微振與轉向控制的激光異物清除裝置，其特征在于，還包括數據處理控制模塊，根據測距與圖像識別系統識別的可調光學鏡片與異物之間的距離和異物輪廓信息輸出可調光學鏡片的振動角度、振動頻率、切割路徑、二維轉向調整的控制指令給微振動與轉向控制系統。

4.根據權利要求3所述的基于鏡片微振與轉向控制的激光異物清除裝置，其特征在于，所述數據處理控制模塊根據激光工作區域的圖像的瞬時變化率判斷是否有人誤入激光工作區域，當有人誤入激光工作區域，發送閉鎖指令給激光發射裝置及微振動與轉向控制系統。

5.根據權利要求3所述的基于鏡片微振與轉向控制的激光異物清除裝置，其特征在于，所述數據處理控制模塊還根據異物形狀規劃切割路徑，所述切割路徑包括直線路經和點陣曲線路徑。

6.根據權利要求1所述的基于鏡片微振與轉向控制的激光異物清除裝置，其特征在于，還包括電源模塊，為激光發射裝置，可調光學鏡片和微振動與轉向控制系統供電。

7.一種基于鏡片微振與轉向控制的激光異物清除方法，其特征在于，利用如權利要求1-6中任一項所述的基于鏡片微振與轉向控制的激光異物清除裝置進行異物清除處理，方法包括：

通過激光發生裝置發射激光束；

通過可調光學鏡片反射激光束；

通過可調光學鏡片的轉向使得反射的激光束瞄準異物；

通過可調光學鏡片的微振動使得反射激光形成與異物形狀相對應的切割寬度、速度與方向的激光刀。

8.根據權利要求7所述的基于鏡片微振與轉向控制的激光異物清除方法，其特征在于，還包括：

根據激光工作區域的圖像的瞬時變化率判斷是否有人誤入激光工作區域；當有人誤入激光工作區域，發送閉鎖指令給激光發射裝置及微振動與轉向控制系統。