[發明專利]一種基于激光清洗參數優化的激光控制方法及系統

有效

• 申請號: 202110578725.9
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113263027B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 劉頓;張駱;涂宣夢
• 申請（專利權）人: 金頓激光科技（佛山）有限公司
• 主分類號: B08B7/00
• 分類號: B08B7/00;B08B13/00
• 代理公司: 武漢謙源知識產權代理事務所(普通合伙) 42251
• 代理人: 王力

1.一種基于激光清洗參數優化的激光控制方法,其特征在于，包括如下步驟：

根據不同材料讀取對應的損傷閾值，并確定對應的激光顯性控制參數，所述激光顯性控制參數包括單脈沖能量和光斑重合度；

根據所述激光顯性控制參數計算包含所有清洗激光參數的激光全參數；

根據所述激光全參數控制激光器出射激光，以對目標材料進行清洗；

其中，所述激光全參數至少包括單脈沖能量、光斑重合度、光斑直徑、掃描速度和填充間距；

所述確定對應的激光顯性控制參數包括如下步驟：

根據不同材料的損傷閾值確定對應清洗激光的單脈沖能量范圍；

根據所述單脈沖能量范圍讀取所述單脈沖能量的最大值和最小值，并根據預先設定單脈沖能量步進值計算出多個單脈沖能量樣本值；

設定所述光斑重合度的最大值和最小值，并根據預先設定光斑重合度步進值計算出多個光斑重合度樣本值；

從大到小逐一選取所述光斑重合度樣本值，從小到大選取所述單脈沖能量樣本值，并將二者任意組合，形成激光顯性控制參數矩陣，并選取其中一組數組作為所述激光顯性控制參數。

2.根據權利要求1所述的基于激光清洗參數優化的激光控制方法,其特征在于，所述選取其中一組數組作為所述激光顯性控制參數具體包括如下步驟：

檢測所述激光顯性控制參數矩陣中的任一組激光顯性控制參數大小對應的表面清潔度；

對不同組的所述激光顯性控制參數大小對應的表面清潔度進行擬合，得到所述表面清潔度與所述激光顯性控制參數之間的關系曲線；

根據所述關系曲線建立關聯模型。

3.根據權利要求1所述的基于激光清洗參數優化的激光控制方法,其特征在于，所述根據所述激光顯性控制參數計算包含所有清洗激光參數的激光全參數具體包括如下步驟：

逐一讀取所述激光顯性控制參數矩陣中每一數組的數組值，所述數組值包括光斑重合度n和單脈沖能量E_P；

根據所述光斑重合度n和單脈沖能量E_P計算光斑直徑D、掃描速度v和填充間距l，具體計算公式如下：

E_P＝P/f (1)

其中，n為光斑重合度，E_P為單脈沖能量，D為光斑直徑，v為掃描速度，ω₀為光束束腰直徑，P為激光功率，f為激光頻率，激光功率取激光器的最大功率或激光頻率取激光器的最大激光頻率，為材料的損傷閾值，l為激光填充間距。

4.一種基于激光清洗參數優化的激光控制系統,其特征在于：包括顯性參數模塊、計算模塊和控制模塊；

所述顯性參數模塊，用于根據不同材料讀取對應的損傷閾值，并確定對應的激光顯性控制參數，所述激光顯性控制參數包括單脈沖能量和光斑重合度；

所述計算模塊，用于根據所述激光顯性控制參數計算包含所有清洗激光參數的激光全參數；

所述控制模塊，用于根據所述激光全參數控制激光器出射激光，以對目標材料進行清洗；

其中，所述激光全參數至少包括單脈沖能量、光斑重合度、光斑直徑、掃描速度和填充間距；

所述顯性參數模塊確定對應的激光顯性控制參數的具體實現步驟為：

根據不同材料的損傷閾值確定對應清洗激光的單脈沖能量范圍；

根據所述單脈沖能量范圍讀取所述單脈沖能量的最大值和最小值，并根據預先設定單脈沖能量步進值計算出多個單脈沖能量樣本值；

設定所述光斑重合度的最大值和最小值，并根據預先設定光斑重合度步進值計算出多個光斑重合度樣本值；

從大到小逐一選取所述光斑重合度樣本值，從小到大選取所述單脈沖能量樣本值，并將二者任意組合，形成激光顯性控制參數矩陣，并選取其中一組數組作為所述激光顯性控制參數。