[发明专利]一种基于机器人控制的激光清洗系统及其清洗方法

权利要求书

1.一种基于机器人控制的激光清洗系统，包括计算机控制系统、激光器、保护罩、传感系统、光束整形系统、光谱分析仪、待清洗工件和废料处理器；其特征在于还包括六轴机器人，所述激光器、光谱分析仪、六轴机器人分别与计算机控制系统连接，由计算机控制系统控制其工作；所述传感系统和光束整形系统均固定在保护罩中，所述光束整形系统通过光纤与激光器连接，由激光器发出的激光通过光纤传送至光束整形系统以对光束进行调整；所述光束整形系统由凹透镜(1)、凸透镜(2)和柱透镜(3)组成，由激光器发出的激光经光纤传送至凹透镜(1)，再依次经过凸透镜(2)和柱透镜(3)形成线光光束(4)，所述传感系统由距离传感器和图像传感器构成，所述距离传感器和图像传感器分别与计算机控制系统连接；所述保护罩固定在六轴机器人手臂上。

2.根据权利要求1所述基于机器人控制的激光清洗系统，其特征在于所述激光器为光纤激光器或半导体激光器。

3.一种利用权利要求1～2任一项所述基于机器人控制的激光清洗系统进行激光清洗的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)打开激光器电源使激光器预热达到符合输出激光的条件，设定其初始输出参数；再打开机器人、传感系统、光谱分析仪和废料处理器电源，使它们均处于待工作状态，设定好机器人的工作参数；

(2)将机器人手臂调整到待清洗工件所需要清洗的位置，并调整光束整形系统，使出射激光经光纤进入光束整形系统以得到所需的线光光束；

(3)通过计算机控制系统控制机器人手臂运作，以控制激光光束对待清洗工件进行多角度扫描清洗；清洗的过程中使用废料处理器将清洗时所产生的废料收集处理；

(4)通过传感系统中的距离传感器将待清洗工件的清洗面到激光出射口的距离反馈到计算机控制系统，通过计算机控制系统对该距离进行实时调整；通过传感系统中的图像传感器采集清洗区域图片，并将该清洗区域清洗情况反馈到计算机控制系统，以便判断清洗效果；通过光谱分析仪采集待清洗工件表面化学元素的谱线图，将该谱线图峰值的变化反馈到计算机控制系统，以便判断清洗效果；

(5)通过计算机控制系统对接收到的清洗信息进行处理，得到实时分析清洗结果，计算机控制系统根据清洗结果给出下一指令，继续控制机器人手臂运作；

(6)当待清洗工件所需清洗部位已被清洗干净时，将机器人手臂移动到下一个待清洗部位；当待清洗部位未被清洗干净时，将机器人手臂移动到未被清洗干净的部位再次对待清洗工件进行清洗，如此循环，直到待清洗工件完全被清洗干净。