[发明专利]一种复杂结构面的激光清洗方法及清洗装置

权利要求书

1.一种复杂结构面的激光清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、工件表面预处理，去除表面易脱落物质；

步骤二、设备调试，确定清洗区域，确定测量与清洗的起始位置，并匹配工作环境进行轮廓测量系统测量参数设定；

步骤三、清洗区域轮廓参数测绘，通过轮廓测量系统对清洗区域内整体形貌参数进行测量，并存入数据库；

步骤四、设备清洗参数设定，确定测量数据与路径的优化匹配，规划最佳激光清洗路径轨迹，根据工件轮廓确定清洗激光的参数；

步骤五、工件清洗，启动清洗设备，根据设备参数协同控制清洗设备各系统单元对工件进行清洗。

2.根据权利要求1所述的复杂结构面的激光清洗方法，其特征在于：所述步骤二中完成设备调试后，确定需清洗区域，以及测量与清洗的起始位置，通过坐标系的方式进行数据的采集；以线激光传感器发出的测量激光线长度为X轴，测量激光线移动方向为Y轴，工件表面的高度数据为Z轴，初始位置则为设定坐标系的原点。

3.根据权利要求2所述的复杂结构面的激光清洗方法，其特征在于：所述步骤三中清洗区域轮廓参数以测量激光线长度为X轴，测量激光线移动方向为Y轴，工件表面的高度数据为Z轴，轮廓测量数据存储为(x，y，z)；

X轴上从原点开始各采集点之间的间距d，Y轴单位时间内纵向采样点之间的间距为s；

初始位置存储为(0，0，h₁₁)，第n条轮廓线上的点坐标为((n-1)d，(n-1)s，h_nn)，

其中，h₁₁为初始位置轮廓线测量点工件的高度，h_nn为第n条轮廓线最终测量点工件的高度。

4.根据权利要求3所述的复杂结构面的激光清洗方法，其特征在于：所述轮廓测量系统包括线激光传感器、光电探测器、会聚透镜和成像透镜，线激光传感器发出测量激光，经过会聚透镜垂直入射到工件表面，经过漫反射后通过成像透镜进入光电探测器中，当工件发生移动，表面入射光线发生变化时，光电探测器接收反射光点移动后检测出轮廓数据；

测量轮廓时，线激光传感器、光电探测器和透镜的位置均为固定值，d₁和d₂分别为物距和像距，α为两条漫反射光路之间的夹角，θ为入射光轴和成像光轴之间的夹角，为成像物镜光轴和光电探测器之间的夹角，h为光电探测器上的光点移动距离；则所测得工件高度可以表示为：

则数据库中存储的的位置坐标值为形成三维的轮廓曲线。

5.根据权利要求4所述的复杂结构面的激光清洗方法，其特征在于，所述测量数据与路径的优化匹配方法为：

设置清洗激光光束的起始点与轮廓测量系统的初始位置重合；

设置清洗激光光束的单位时间横向移动间距与轮廓测量系统存储的单位时间测量间距相同；

设置清洗激光光束的初始位置为(0，0，Z₁₁)，则第n条轮廓线上清洗激光光束位置的点坐标为((n-1)d，(n-1)s，z_nn)。