[发明专利]一种基于PID控制的激光定向脱漆方法

说明书

本发明涉及产品的脱漆技术领域，具体涉及一种基于PID控制的激光定向脱漆方法，包括：S1、对产品进行位置设定，并采集产品的位置信息；S2、根据产品的设定位置与采集到的当前位置信息，控制机器人以及激光头移动；S3、根据PID算法，调节机器人和激光头的定向移动。本发明基于PID算法，实时检测产品的位置信息，基于产品的位置信息，计算激光头的移动位置增量以及增量变化量，以此控制激光头的移动位置，能够达到精确的脱漆，提高脱漆精度，并且激光光斑直径可以在毫米到几个厘米之间调整，能够清洗形状不规则产品以及隐藏部位的油漆。

技术领域

本发明涉及产品的脱漆技术领域，具体涉及一种基于PID控制的激光定向脱漆方法。

背景技术

工件在加工完成后或者使用一段时间后，工件表面会有锈迹、划痕、颗粒、凹陷等缺陷，需要将工件进行脱漆处理，以重新上漆。传统的工件脱漆工艺，包括化学脱漆和物理脱漆，化学脱漆是借助脱漆剂对产品的漆层产生溶胀、溶解作用，但是传统脱漆剂一般采用亚甲基氯化物等作为溶剂，这类溶剂挥发性高、毒性大，环境污染严重，对操作人员的身体危害大。因此，人们还研究出了物理脱漆方法，物理脱漆既是采用机械强力的方法去除产品的油漆层，如人工刮除或用高压水冲去除油漆，这种脱漆方法极容易损伤基底，并且噪声大、劳动强度大、除漆效果不理想。

随着脱漆技术的发展，人们发现当油漆的膨胀力大于油漆对基体的吸附力时，油漆便会脱离物体的表面，进而开发出激光脱漆技术，激光脱漆技术的原理是：利用激光的亮度等特性，采取热振动与热冲击原理和声波振碎机理，对物体表面进行激光照射，破坏油漆和基体之间的各种粘附力，而不损坏基体本身，通过光化学分解、激光烧蚀等，去除物体表面的氧化层或油漆层，达到脱漆目的。

随着激光脱漆技术的不断发展壮大，已经在诸多领域得到了实质上的应用，例如在飞机、舰船在实施电镀、刷漆或喷涂之前汽车和雷达系统等设备在维修和保养时，都要先清除其表面的旧漆等等。例如现有技术CN107030387A公开了一种利用激光技术在铝合金零件表面进行脱漆处理的方法及装置，包括工作台、三维桁架、激光器、激光扫描装置和控制系统，其中，所述三维桁架包括X轴桁架、Y轴桁架和Z轴桁架；工作台平行于水平面设置，X轴桁架与工作台平行地设置在同一水平面上，其中X轴桁架位于整个三维桁架的底部，其顶部设有沿X轴方向延伸的滑槽；Z轴桁架活动设置于X轴桁架顶部的滑槽中；Y轴桁架活动设置于Z轴桁架上，可分别沿Z轴和Y轴方向滑动。其控制系统可以根据不同的漆层组合来调整激光器内激光参数和三维桁架的运动轨迹，运行速度，准确、高效脱掉漆层而不伤及基体。但是激光位置直接影响脱漆效果，现有技术中，尚无高精密控制激光移动位置的技术方案。

因此，亟需提出一种基于PID控制的激光定向脱漆方法，减少脱漆时间和脱漆难度，提高脱漆效率。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种基于PID控制的激光定向脱漆方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于PID控制的激光定向脱漆方法，包括：

S1、对产品进行位置设定，并采集产品的位置信息；

S2、根据产品的设定位置与采集到的当前位置信息，控制机器人以及激光头移动；

S3、根据PID算法，调节机器人和激光头的定向移动。

进一步地，根据第n次采集的产品位置信息和第n-1次采集的产品位置信息，激光头的移动位置增值为：

则激光头的移动位置增值变化量为：

Δu[n]＝u[n]-u[n-1]

令则：