CN112827943A - 激光清洗方法、***、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光清洗方法、激光清洗***、激光清洗设备及存储介质,所述方法包括:将清洗工件表面划分为K个清洗区域,其中2≤K≤N;根据清洗组件的工作区域,将K个清洗区域与K个清洗组件进行一一匹配;根据各清洗区域,生成对应的各清洗区域的清洗路径和清洗参数;根据各清洗区域的清洗路径和清洗参数,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行激光清洗。本发明解决了现有现有单激光发生器的清洗设备对大面积的清洗效率低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及智能激光清洗设备领域,尤其涉及一种激光清洗方法、激光清洗***、激光清洗设备及计算机可读存储介质。
背景技术
激光清洗是近年来飞速发展的一种新型清洗技术,具有无污染、非接触、易操控、热效应低的特点,可以适用于各种材质。目前的清洗控制***,主要是单机控制***,用于单激光器单振镜的控制,通过采用工作台或机械手进行辅助,可以解决大幅面清洗的需求,但是这种方式整体效率偏低。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种激光清洗方法、激光清洗***、激光清洗设备及计算机可读存储介质,旨在解决现有单激光发生器的清洗设备对大面积的清洗效率低的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种激光清洗方法,应用于激光清洗设备,所述激光清洗设备包括N个清洗组件,N≥2,所述清洗组件包括激光发生器和与所述激光发生器适配的振镜,所述激光清洗方法包括步骤:
将清洗工件表面划分为K个清洗区域,其中2≤K≤N;
根据清洗组件的工作区域,将K个清洗区域与K个清洗组件进行一一匹配;
根据各清洗区域,生成对应的各清洗区域的清洗路径和清洗参数;
根据各清洗区域的清洗路径和清洗参数,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行激光清洗。
可选地,所述将清洗工件表面划分为K个清洗区域,其中2≤K≤N的步骤包括:
将清洗工件上的清洗表面划分为K个清洗区域,其中2≤K≤N,K个清洗区域中任意相邻两个清洗区域部分重叠。
可选地,所述清洗参数包括清洗功率、扫描线宽和扫描前进速度,所述根据各清洗区域,生成对应的各清洗区域的清洗参数的步骤包括:
根据各清洗区域,生成各清洗区域的平均清洗功率、扫描线宽和扫描前进速度;
将各清洗区域的平均清洗功率作为各清洗区域中非重叠部分的清洗功率;
获取各清洗区域中重叠部分与非重叠部分的交界线和重叠部分中各位置间最短距离;
根据各清洗区域中重叠部分和非重叠部分间的交界线与重叠部分中各位置间最短距离、预设的清洗功率计算公式以及清洗区域的平均清洗功率,获得清洗区域中重叠部分中各位置的清洗功率,其中,所述预设清洗功率计算公式为:P=P平-kd,其中P平为清洗区域的平均清洗功率,P为清洗区域的重叠部分中任一位置的清洗功率,d为重叠部分中任一位置与重叠部分和非重叠部分间的交界线的最短距离,k为预设斜率,k>0;
所述根据各清洗区域的清洗路径和清洗参数,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行激光清洗的步骤包括:
根据各清洗区域的清洗路径、扫描前进速度、扫描线宽、非重叠部分的清洗功率和重叠部分的清洗功率,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行激光清洗。
可选地,所述根据各清洗区域,生成各清洗区域的平均清洗功率的步骤包括:
对各清洗区域进行表面扫描分析,获得各清洗区域的清洗层平均厚度;
根据各清洗区域的清洗层平均厚度、材质以及预设的清洗层厚度、材质与清洗功率间的映射关系,生成各清洗区域的平均清洗功率。
可选地,所述将清洗工件表面划分为K个清洗区域的步骤之前还包括:
根据至少一个预设标准清洗路径,控制清洗组件进行清洗,形成实际清洗路径;
采用视觉相机获取实际清洗路径;
根据实际清洗路径与预设标准清洗路径,对清洗组件中的振镜进行校正。
可选地,所述根据各清洗区域的清洗路径和清洗参数,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行激光清洗的步骤之前还包括:
采用视觉相机获取清洗工件的实际位置;
根据清洗工件的预设位置和实际位置,对各清洗区域的清洗路径进行校正,获得各清洗区域的校正后清洗路径;
所述根据各清洗区域的清洗路径和清洗参数,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行激光清洗的步骤包括:
根据各清洗区域的校正后清洗路径和清洗参数,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行激光清洗。
可选地,所述根据各清洗区域的清洗路径和清洗参数,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行激光清洗的步骤之后还包括:
采用视觉相机获取清洗工件清洗后的表面图像;
根据清洗后的表面图像,确定清洗结果。
为实现上述目的,本发明还提供一种激光清洗***,所述***包括:
划分模块,用于将清洗工件表面划分为K个清洗区域,其中2≤K≤N;
匹配模块,用于根据各清洗组件的工作区域,将K个清洗区域与K个清洗组件进行一一匹配;
生成模块,用于根据各清洗区域,生成对应的各清洗区域的清洗路径和清洗参数;
清洗模块,用于根据各清洗区域的清洗路径和清洗参数,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行激光清洗。
为实现上述目的,本发明还提供一种激光清洗设备,所述激光清洗设备包括包括至少两个清洗组件、存储器、处理器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述清洗组件包括激光发生器和与所述激光发生器适配的振镜,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的激光清洗方法的步骤。
为实现上述目的,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的激光清洗方法的步骤。
本发明提出的一种激光清洗方法、激光清洗***、激光清洗设备及计算机可读存储介质,本实例通过将清洗工件表面划分为K个清洗区域,其中2≤K≤N;根据清洗组件的工作区域,将K个清洗区域与K个清洗组件进行一一匹配;根据各清洗区域,生成对应的各清洗区域的清洗路径和清洗参数;根据各清洗区域的清洗路径和清洗参数,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行激光清洗。由于激光清洗设备中存在至少两个清洗组件,并且将清洗工件的表面划分为多个清洗区域,并且为每个清洗区域都单独分配一个对应的清洗组件,在清洗过程中同时控制每个清洗区域对应的清洗组件同时为对应的清洗区域进行清洗,从而提高整个清洗工件的表面清洗速率。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的结构示意图;
图2为本发明激光清洗方法第一实施例的流程示意图;
图3为本发明激光清洗方法第二实施例的流程示意图;
图4为本发明激光清洗方法第三实施例的流程示意图;
图5为本发明激光清洗方法第四实施例的流程示意图;
图6为本发明激光清洗方法第五实施例的流程示意图;
图7为本发明激光清洗***的功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请参照图1,图1为本发明各个实施例中所提供的激光清洗设备的硬件结构示意图。所述激光清洗设备包括通信模块01、存储器02、处理器03、至少两个清洗组件04及视觉相机05等部件。本领域技术人员可以理解,图1中所示出的激光清洗设备还可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。其中,所述处理器03分别与所述存储器02和所述通信模块01连接,所述存储器02上存储有计算机程序,所述计算机程序同时被处理器03执行。
通信模块01,可通过网络与外部设备连接。通信模块01可以接收外部设备发出的数据,还可发送数据、指令及信息至所述外部设备,所述外部设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑和台式电脑等电子设备。
存储器02,可用于存储软件程序以及各种数据。存储器02可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序(根据各清洗区域,生成对应的各清洗区域的清洗路径和清洗参数)等;存储数据区可存储根据激光清洗设备的使用所创建的数据或信息等。此外,存储器02可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
处理器03,是激光清洗设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整个激光清洗设备的各个部分,通过运行或执行存储在存储器02内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储器02内的数据,执行激光清洗设备的各种功能和处理数据,从而对激光清洗设备进行整体监控。处理器03可包括一个或多个处理单元;优选的,处理器03可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作***、用户界面和应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器03中。
清洗组件04,包括激光发生器和与激光发生器适配的振镜。激光发生器在开启时发出激光,根据激光发生器41的材料不同,激光发生器可分为CO2激光发生器,半导体激光发生器,YAG激光发生器和光纤激光发生器等。按照激光可见度不同,激光可分为紫外激光、绿激光、红外激光等。振镜由X-Y光学扫描头,电子驱动放大器和光学反射镜片组成,能根据控制信号驱动光学反射镜片分别沿X、Y轴转动,从而在X-Y平面控制激光束的偏转。
可选地,激光清洗设备还可以包括用于放置清洗工件的操作台,放置清洗工件的材质可以为金属,如铁、铜、银等,也可以是非金属,如木头、纸张、皮革、塑料等;输入单元如键盘、鼠标,输出单元如显示屏等等。其中,用户通过输入单元输入控制指令,如在激光清洗前,需要用户对目标图形的像数、输出功率,扫描速度等参数进行设置,这些参数都是用户通过输入单元进行输入。另外用户可以通过输出单元实时查看清洗进度和结果。
尽管图1未示出,但上述激光清洗设备还可以包括电路控制模块,电路控制模块用于与市电连接,实现电源控制,保证其他部件的正常工作。
本领域技术人员可以理解,图1中示出的激光清洗设备结构并不构成对激光清洗设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
根据上述硬件结构,提出本发明方法各个实施例。
参照图2,在本发明激光清洗方法的第一实施例中,激光清洗设备包括N个清洗组件,N≥2,清洗组件包括激光发生器和与激光发生器适配的振镜,激光清洗方法包括步骤:
步骤S10,将清洗工件表面划分为K个清洗区域,其中2≤K≤N;
步骤S20,根据清洗组件的工作区域,将K个清洗区域与K个清洗组件进行一一匹配;
在本方案中,激光清洗设备包括N个清洗组件,其中N≥2,每个清洗组件均包括一个激光发生器和与该激光发生器适配的振镜。将清洗工件摆放在操作台的预设位置,然后将清洗工件表面划分为K个清洗区域,其中2≤K≤N,K值大小取决于清洗工件表面的面积大小和尺寸,若是面积比较大,划分区域数量也越多,若是面积比较小,划分区域数量可以比较少,但最多将清洗工件表面划分为N个清洗区域,最低划分为2个清洗区域。
在划分K个清洗区域后,会根据激光清洗设备中所有清洗组件的各自工作区域,然后将K个清洗区域与激光清洗设备其中K个清洗组件进行一一匹配,使得每个清洗区域都对应唯一一个清洗组件,每一个清洗组件也对应唯一一个清洗区域。一种匹配的优选方式是,确定每个清洗区域在哪个清洗组件的工作范围内,就将该清洗区域分配给该清洗组件。例如存在5个清洗区域,激光清洗设备总共有6个清洗组件,会从6个清洗组件中选择5个清洗组件,然后将5个清洗区域与5个清洗组件形成一一对应关系。
步骤S30,根据各清洗区域,生成对应的各清洗区域的清洗路径和清洗参数;
激光清洗设备会根据清洗区域,生成每个清洗区域对应的清洗路径和清洗参数,该清洗路径可以是是从左至右或者从右至左,也可以是从上至下或者从下至上,由此来实现逐行清洗或逐列清洗,确保清洗区域中的每个位置都能清洗到。
上述生成清洗路径和清洗参数的过程,可以由激光清洗设备单独完成,也可以由其他独立的计算机来完成,再通过通讯接口将清洗控制数据传送至激光清洗设备中。
步骤S40,根据各清洗区域的清洗路径和清洗参数,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行激光清洗。
激光清洗设备获取到各清洗区域的清洗路径和清洗参数后,根据各清洗区域的清洗路径和清洗参,分别控制各清洗区域对应的清洗组件中的振镜的沿着清洗路径进行偏转和以及根据清洗参数控制激光发生器的开启、关闭、激光发生器发出的激光的能量以及控制振镜的偏转速度使得激光发射器发出的激光速的行进速度以及在某个位置停留时间等,从而实现清洗。具体的,清洗路径即为激光束扫描轨迹,当激光束入射到振镜中的反射镜上,需要控制器控制反射镜的反射角度,这两个反射镜可分别沿X、Y轴扫描,从而达到激光束的偏转,使具有一定功率密度的激光聚焦点在清洗材料上按所需的要求运动。也就是说,需要对清洗区域中每个位置进行扫描,并通过二进制数据确定每个像数点是否需要清洗,从而在材料表面上留下永久的标记。
本实例通过将清洗工件表面划分为K个清洗区域,其中2≤K≤N;根据清洗组件的工作区域,将K个清洗区域与K个清洗组件进行一一匹配;根据各清洗区域,生成对应的各清洗区域的清洗路径和清洗参数;根据各清洗区域的清洗路径和清洗参数,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行激光清洗。由于激光清洗设备中存在至少两个清洗组件,并且将清洗工件的表面划分为多个清洗区域,并且为每个清洗区域都单独分配一个对应的清洗组件,在清洗过程中同时控制每个清洗区域对应的清洗组件同时为对应的清洗区域进行清洗,从而提高整个清洗工件的表面清洗速率。
进一步地,请参照图3,图3为根据本申请激光清洗方法的第一实施例提出本申请激光清洗方法的第二实施例,在本实施例中,步骤S10包括:
步骤S11,将清洗工件上的清洗表面划分为K个清洗区域,其中2≤K≤N,K个清洗区域中任意相邻两个清洗区域部分重叠。
本实施例中,会将清洗工件表面划分为K个清洗区域,其中2≤K≤N,但这K个清洗区域中任意相邻的两个清洗区域之间并没有分界线,而是相邻两个清洗区域之间存在部分重叠,重叠部分的面积大小和形状可以根据预先设置的参数确定,也可以用户手动调整重叠部分面积和形状。重叠部分属于两个清洗区域,故重叠部分会被两个清洗区域对应的清洗组件清洗。
本实施例通过将清洗工件表面上划分的相邻两个清洗区域形成部分重叠,从而降低了工件表面上各清洗区域清洗完成后形成的清洗拼接缝的显示度。
进一步地,请参照图4,图4为根据本申请激光清洗方法的第一实施例和第二实施例提出本申请激光清洗方法的第三实施例,在本实施例中,所述清洗参数包括清洗功率、扫描线宽和扫描前进速度,步骤S30包括:
步骤S31,根据各清洗区域,生成各清洗区域的平均清洗功率、扫描线宽和扫描前进速度;
本实施例中,激光清洗设备的清洗参数包括清洗功率、扫描线宽和扫描前进速度。激光清洗设备会根据各清洗区域的表面形貌、位置、尺寸、面积等信息,生成每个清洗区域的平均清洗功率、扫描线宽和扫描前进速度。
具体地,根据各清洗区域,生成各清洗区域的平均清洗功率的步骤包括:
步骤S311,对各清洗区域进行表面扫描分析,获得各清洗区域的清洗层平均厚度;
步骤S312,根据各清洗区域的清洗层平均厚度、材质以及预设的清洗层厚度、材质与清洗功率间的映射关系,生成各清洗区域的平均清洗功率。
用户通过大量的实验数据和经验,预先构建了不同清洗材质、清洗层厚度与激光清洗的平均功率间的映射关系,并将这种映射关系预先存储在激光清洗设备。在清洗前激光清洗设备利用三维扫描部件对清洗工件的表面进行扫描分析,可以获得清洗工件的三维表面形貌信息,通过对三维表面形貌信息进行分析计算,可以获得各清洗区域的清洗层平均厚度。然后根据各清洗区域的清洗层平均厚度、清洗工件表面被清洗的清洗层的材质,从预先存储的清洗层厚度、材质与清洗功率间的映射关系中查询获得各清洗区域对应的平均清洗功率。
步骤S32,将各清洗区域的平均清洗功率作为各清洗区域中非重叠部分的清洗功率;
步骤S33,获取各清洗区域中重叠部分与非重叠部分的交界线和重叠部分中各位置间最短距离;
步骤S34,根据各清洗区域中重叠部分和非重叠部分间的交界线与重叠部分中各位置间最短距离、预设的清洗功率计算公式以及清洗区域的平均清洗功率,获得清洗区域中重叠部分中各位置的清洗功率,其中,所述预设清洗功率计算公式为:P=P平-kd,其中P平为清洗区域的平均清洗功率,P为清洗区域的重叠部分中任一位置的清洗功率,d为重叠部分中任一位置与重叠部分和非重叠部分间的交界线的最短距离,k为预设斜率,k>0;
在清洗区域中存在重叠部分和非重叠部分,而重叠部分属于两个清洗区域,故重叠部分会被两个清洗区域对应的清洗组件清洗,而非重叠部分只会被一个清洗组件清洗。激光设备在获得各清洗区域对应的平均清洗功率后,会将清洗区域的平均清洗功率作为该清洗区域的非重叠部分中每个位置的清洗功率。而重叠部分会被两个清洗组件清洗,重叠部分中每个位置都属于两个清洗区域,都对应两个清洗组件,需要分别设置两个清洗组件在该位置处的清洗功率,为了防止过清洗,每个清洗区域中的重叠部分中沿远离重叠部分与非重叠部分交界线的方向清洗功率逐渐降低,例如两个相邻的清洗区域A和B,重叠部分为c,清洗区域A的非重叠部分为a,清洗区域B的非重叠部分为b,a部分中的清洗功率为清洗区域A的平均功率,b部分的清洗功率为清洗区域B的平均功率,在重叠部分c,清洗区域A对应的清洗组件在重叠部分b各位置处的功率变化趋势是沿远离a和c交界线的方向逐渐降低,清洗区域B对应的清洗组件在重叠部分各位置处的功率变化趋势是沿远离b和c交界线的方向逐渐降低。具体的,激光清洗设备会获取清洗区域中重叠部分中各位置距重叠部分与非重叠部分的交界线的最短距离;然后将重叠部分中各位置距重叠部分与非重叠部分的交界线的最短距离和清洗区域的平均清洗功率代入至预设的清洗功率计算公式P=P平-kd中,计算获得清洗区域中重叠部分中各位置的清洗功率,预设清洗功率计算公式中P平为清洗区域的平均清洗功率,P为清洗区域的重叠部分中任一位置的清洗功率,d为重叠部分中任一位置与重叠部分和非重叠部分间的交界线的最短距离,k为预设斜率,k>0,k的取值是用户预先设定的,k值取值过大,可能会导致某个位置计算出的清洗功率小于0,该情况下直接将该位置的清洗功率设定为0,为了防止这种情况出现,一般设定k的取值范围为k≤P平/dmax,dmax为重叠部分中所有位置距重叠部分和非重叠部分间的交界线的最短距离中的最大值,优选k=P平/dmax。例如两个相邻的清洗区域A和B,重叠部分为c,清洗区域A的非重叠部分为a,清洗区域B的非重叠部分为b,a部分中的清洗功率为清洗区域A的平均功率P平,b部分的清洗功率为清洗区域B的平均功率P平,在重叠部分c中某一位置O距离a和c交界线的距离为d1,距离b和c交界线距离为d2,则清洗区域A对应的清洗组件在位置O的清洗功率为P平-kd1,清洗区域B对应的清洗组件在位置O的清洗功率为P平-kd2。
步骤S40包括:
步骤S41,根据各清洗区域的清洗路径、扫描前进速度、扫描线宽、非重叠部分的清洗功率和重叠部分的清洗功率,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行激光清洗。
激光清洗设备会根据各清洗区域的清洗路径、扫描前进速度、扫描线宽、非重叠部分的清洗功率和重叠部分的清洗功率,分别控制各清洗区域对应的清洗组件中的振镜的沿着清洗路径进行偏转、偏转速度以及根据非重叠部分的清洗功率和重叠部分的清洗功率控制激光发生器发出的对应的激光的能量,实现对每个清洗区域的清洗。
本实施例通过将相邻两个清洗区域的重叠部分中的清洗功率随着远离非重叠区域边界方向逐级降低,从而避免对重叠部分的过清洗,降低对清洗工件的基材的损伤。
进一步地,请参照图5,图5为根据本申请激光清洗方法的前述实施例提出本申请激光清洗方法的第四实施例,在本实施例中,所述激光清洗设备还包括视觉相机,步骤S10之前还包括:
步骤S12,根据至少一个预设标准清洗路径,控制清洗组件进行清洗,形成实际清洗路径;
步骤S13,采用视觉相机获取实际清洗路径;
步骤S14,根据实际清洗路径与预设标准清洗路径,对清洗组件中的振镜进行校正。
由于存在环境温湿度干扰、电机丢步等原因,振镜在使用一定时间后会产生偏差,从而导致在加工过程中振镜控制光路的精准性降低,如在产品上清洗时,实际的清洗轨迹将与理想上的清洗轨迹存在偏差,此时,就需要对振镜进行校正。
本实施例中,激光清洗设备还包括视觉相机。激光清洗设备会将视觉相机的坐标系、振镜的坐标系以及操作平台的坐标***一在一个共同的坐标系中,构建视觉相机坐标系与共同坐标***间的映射关系、振镜坐标系与共同坐标系间的映射关系和操作平台坐标系与共同坐标系间的映射关系。为每个清洗组件都设置了至少一个预设标准清洗路径,在清洗前先控制清洗组件根据预设的标准清洗路径进行清洗,生成实际清洗路径,然后利用视觉相机测量实际清洗路径,根据实际清洗路径和预设的标准清洗路径进行比较,若存在偏差,计算出偏差量,根据偏差量对清洗组件中的振镜进行校正。
本实施例通过在清洗前对清洗组件的振镜进行校正,从而提高清洗路径的准确性,提高清洗效果。
进一步地,参照图6,图6为根据本申请激光清洗方法的前述实施例提出本申请激光清洗方法的第五实施例,在本实施例中,步骤S40之前还包括:
步骤S50,采用视觉相机获取清洗工件的实际位置;
步骤S60,根据清洗工件的预设位置和实际位置,对各清洗区域的清洗路径进行校正,获得各清洗区域的校正后清洗路径;
步骤S40包括:
步骤S42,根据各清洗区域的校正后清洗路径和清洗参数,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行激光清洗。
本实施例中,在将清洗工件放置在操作台的预设位置后,由于放置位置是人工进行,可能导致工件实际位置和预设位置存在一定偏差,例如偏转了一定角度。在清洗前,会采用视觉相机获取清洗工件的实际位置,根据清洗工件的实际位置和清洗工件的预设位置进行比较,若存在偏差,计算出偏差量,根据偏差量对清洗区域的已生成的清洗路径进行校正,获得各清洗区域的校正后清洗路径。然后根据各清洗区域的校正后清洗路径和清洗参数,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行清洗。
本实施例在清洗前,会通过将视觉相机获取清洗工件的实际摆放位置和预先设置的摆放位置进行比较,来对清洗路径进行校正,从而消除人工摆放导致摆放位置出现偏差,提高清洗路径的准确性,进而提高清洗效果。
进一步地,根据本申请激光清洗方法的前述实施例提出本申请激光清洗方法的第六实施例,在本实施例中,步骤S40之后还包括:
步骤S70,采用视觉相机获取清洗工件清洗后的表面图像;
步骤S71,根据清洗后的表面图像,确定清洗结果。
本实施例中,通过激光清洗设备采用视觉相机获取清洗工件清洗后的表面图像,然后对该表面图形进行灰度处理,得到灰度值图像。然后将灰度值图像与清洗工件表面干净时的图像的灰度值图像进行对比,判断二者的符合度是否达到设定值;若达到所述设定值则判断清洗结果为合格,若没有达到所述设定值则判断清洗结果为不合格,所述设定值为可以为90%~100%中任一值,优选为95%。
需要说明的是,当清洗结果为合格时,激光清洗设备中的报警器发绿光,清洗工件清洗完成,并传送到下一工序;当清洗结果确定为不合格时,报警器发红光,使所述传送带反转一定距离,对所述清洗工件进行重新清洗,并调整激光清洗的参数,以保证清洗的合格率。
本实施例通过采用视觉相机采集清洗后的工件表面,并通过计算机进行自动分析判定清洗结果,从而减少人工判定所耗费的人力成本,以及提高判定准确性。
参见图7,本发明还提供一种激光清洗***,包括:
划分模块10,用于将清洗工件表面划分为K个清洗区域,其中2≤K≤N形;
匹配模块20,用于根据清洗组件的工作区域,将K个清洗区域与K个清洗组件进行一一匹配;
生成模块30,用于根据各清洗区域,生成对应的各清洗区域的清洗路径和清洗参数;
清洗模块40,用于根据各清洗区域的清洗路径和清洗参数,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行激光清洗。
进一步,所述划分模块10包括:
划分单元11,用于将清洗工件上的清洗表面划分为K个清洗区域,其中2≤K≤N,K个清洗区域中任意相邻两个清洗区域部分重叠;
进一步,将清洗工件上的清洗表面划分为K个清洗区域,其中2≤K≤N,K个清洗区域中任意相邻两个清洗区域部分重叠,所述生成模块30包括:
生成单元31,用于根据各清洗区域,生成各清洗区域的平均清洗功率、扫描线宽和扫描前进速度;
作为单元32,用于将各清洗区域的平均清洗功率作为各清洗区域中非重叠部分的清洗功率;
获取单元33,用于获取各清洗区域中重叠部分与非重叠部分的交界线和重叠部分中各位置间最短距离;
获取单元,用于根据各清洗区域中重叠部分和非重叠部分间的交界线与重叠部分中各位置间最短距离、预设的清洗功率计算公式以及清洗区域的平均清洗功率,获得清洗区域中重叠部分中各位置的清洗功率,其中,所述预设清洗功率计算公式为:P=P平-kd,其中P为清洗区域的重叠部分中任一位置的清洗功率,d为重叠部分中任一位置与重叠部分和非重叠部分间的交界线的最短距离,k为预设斜率,k>0;
所述清洗模块40包括:
清洗单元41,用于根据各清洗区域的清洗路径、扫描前进速度、扫描线宽、非重叠部分的清洗功率和重叠部分的清洗功率,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行激光清洗。
进一步,所述生成单元31包括:
分析子单元311,用于对各清洗区域进行表面扫描分析,获得各清洗区域的清洗层平均厚度;
生成子单元312,用于根据各清洗区域的清洗层平均厚度、材质以及预设的清洗层厚度、材质与清洗功率间的映射关系,生成各清洗区域的平均清洗功。
进一步,所述激光清洗***还包括:
形成模块11,用于根据至少一个预设标准清洗路径,控制清洗组件进行清洗,形成实际清洗路径;
第一获取模块12,用于采用视觉相机获取实际清洗路径;
校正模块13,用于根据实际清洗路径与预设标准清洗路径,对清洗组件中的振镜进行校。
进一步,所述激光清洗***还包括:
第二获取模块50,用于采用视觉相机获取清洗工件的实际位置;
获得模块60,用于根据清洗工件的预设位置和实际位置,对各清洗区域的清洗路径进行校正,获得各清洗区域的校正后清洗路径;
所述清洗模块40,还用于根据各清洗区域的校正后清洗路径和清洗参数,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行激光清洗。
进一步,所述激光清洗***还包括:
第三获取模块70,用于采用视觉相机获取清洗工件清洗后的表面图像;
确定模块71,用于根据清洗后的表面图像,确定清洗结果。
本发明还提出一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序。所述计算机可读存储介质可以是图1的激光清洗设备中的存储器02,也可以是如ROM(Read-Only Memory,只读存储器)/RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)、磁碟、光盘中的至少一种,所述计算机可读存储介质包括若干信息用以使得激光清洗设备执行本发明各个实施例所述的方法。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者***不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者***所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者***中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种激光清洗方法,其特征在于,应用于激光清洗设备,所述激光清洗设备包括N个清洗组件,N≥2,所述清洗组件包括激光发生器和与所述激光发生器适配的振镜,所述激光清洗方法包括步骤:
将清洗工件表面划分为K个清洗区域,其中2≤K≤N;
根据清洗组件的工作区域,将K个清洗区域与K个清洗组件进行一一匹配;
根据各清洗区域,生成对应的各清洗区域的清洗路径和清洗参数;
根据各清洗区域的清洗路径和清洗参数,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行激光清洗。
2.根据权利要求1所述的激光清洗方法,其特征在于,所述将清洗工件表面划分为K个清洗区域,其中2≤K≤N的步骤包括:
将清洗工件上的清洗表面划分为K个清洗区域,其中2≤K≤N,K个清洗区域中任意相邻两个清洗区域部分重叠。
3.根据权利要求2所述的激光清洗方法,其特征在于,所述清洗参数包括清洗功率、扫描线宽和扫描前进速度,所述根据各清洗区域,生成对应的各清洗区域的清洗参数的步骤包括:
根据各清洗区域,生成各清洗区域的平均清洗功率、扫描线宽和扫描前进速度;
将各清洗区域的平均清洗功率作为各清洗区域中非重叠部分的清洗功率;
获取各清洗区域中重叠部分与非重叠部分的交界线和重叠部分中各位置间最短距离;
根据各清洗区域中重叠部分和非重叠部分间的交界线与重叠部分中各位置间最短距离、预设的清洗功率计算公式以及清洗区域的平均清洗功率,获得清洗区域中重叠部分中各位置的清洗功率,其中,所述预设清洗功率计算公式为:P=P平-kd,其中P平为清洗区域的平均清洗功率,P为清洗区域的重叠部分中任一位置的清洗功率,d为重叠部分中任一位置与重叠部分和非重叠部分间的交界线的最短距离,k为预设斜率,k>0;
所述根据各清洗区域的清洗路径和清洗参数,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行激光清洗的步骤包括:
根据各清洗区域的清洗路径、扫描前进速度、扫描线宽、非重叠部分的清洗功率和重叠部分的清洗功率,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行激光清洗。
4.根据权利要求3所述的激光清洗方法,其特征在于,所述根据各清洗区域,生成各清洗区域的平均清洗功率的步骤包括:
对各清洗区域进行表面扫描分析,获得各清洗区域的清洗层平均厚度;
根据各清洗区域的清洗层平均厚度、材质以及预设的清洗层厚度、材质与清洗功率间的映射关系,生成各清洗区域的平均清洗功率。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的激光清洗方法,其特征在于,所述将清洗工件表面划分为K个清洗区域的步骤之前还包括:
根据至少一个预设标准清洗路径,控制清洗组件进行清洗,形成实际清洗路径;
采用视觉相机获取实际清洗路径;
根据实际清洗路径与预设标准清洗路径,对清洗组件中的振镜进行校正。
6.根据权利要求5所述的激光清洗方法,其特征在于,所述根据各清洗区域的清洗路径和清洗参数,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行激光清洗的步骤之前还包括:
采用视觉相机获取清洗工件的实际位置;
根据清洗工件的预设位置和实际位置,对各清洗区域的清洗路径进行校正,获得各清洗区域的校正后清洗路径;
所述根据各清洗区域的清洗路径和清洗参数,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行激光清洗的步骤包括:
根据各清洗区域的校正后清洗路径和清洗参数,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行激光清洗。
7.根据权利要求6所述的激光清洗方法,其特征在于,所述根据各清洗区域的清洗路径和清洗参数,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行激光清洗的步骤之后还包括:
采用视觉相机获取清洗工件清洗后的表面图像;
根据清洗后的表面图像,确定清洗结果。
8.一种激光清洗***,其特征在于,所述激光清洗***包括:
划分模块,用于将清洗工件表面划分为K个清洗区域,其中2≤K≤N;
匹配模块,用于根据各清洗组件的工作区域,将K个清洗区域与K个清洗组件进行一一匹配;
生成模块,用于根据各清洗区域,生成对应的各清洗区域的清洗路径和清洗参数;
清洗模块,用于根据各清洗区域的清洗路径和清洗参数,控制各清洗区域对应的清洗组件对清洗区域进行激光清洗。
9.一种激光清洗设备,其特征在于,所述激光清洗设备包括至少两个清洗组件、存储器、处理器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述清洗组件包括激光发生器和与所述激光发生器适配的振镜,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的激光清洗方法的步骤。
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上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的激光清洗方法的步骤。
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