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什么是激光除漆？

激光除漆是一種非接觸式表面處理技術(shù)，通過(guò)激光能量對(duì)（金屬/非金屬）工件表面的功能性涂層進(jìn)行特定區(qū)域/完全燒蝕、分解和剝離，使下方基底材料重新裸露出來(lái)。

與機(jī)械打磨或化學(xué)脫漆等傳統(tǒng)工藝相比，激光除漆具有基材損傷小、精度高、耗材少、速度快、環(huán)保及易于自動(dòng)化集成等優(yōu)勢(shì)。

適用于部分零件進(jìn)行焊接、粘合、密封和導(dǎo)電連接前的局部表面預(yù)處理，來(lái)保持基底材料表面干凈，提高產(chǎn)品的連接強(qiáng)度和使用壽命。

（激光除漆加工原理示意圖）

水冷板激光除漆市場(chǎng)應(yīng)用

水冷板是主動(dòng)式液冷散熱系統(tǒng)的關(guān)鍵換熱部件，其焊接強(qiáng)度與氣密性直接影響系統(tǒng)可靠性。

激光除漆可在水冷板焊接前，去除焊接區(qū)域的表面涂層，使金屬基材充分裸露，形成潔凈、穩(wěn)定的連接界面，減少涂層殘留對(duì)焊接質(zhì)量的影響，提升焊接強(qiáng)度和氣密性。

客戶原方案水冷板激光除漆工藝難點(diǎn)：

單個(gè)振鏡的掃描范圍有限，無(wú)法覆蓋大型水冷板，需采用振鏡與線性運(yùn)動(dòng)軸組合的步進(jìn)掃描方式，將加工范圍劃分為多個(gè)區(qū)域加工，逐步拼接完成整塊水冷板的除漆路徑加工。

（單振鏡掃描范圍局限示意圖）

設(shè)備需多次停機(jī)定位，不能一次成型，累積機(jī)械重復(fù)定位誤差，導(dǎo)致接縫錯(cuò)位、漏掃、重復(fù)燒蝕、效率低，嚴(yán)重影響加工面的平整度與一致性，進(jìn)而影響水冷板焊接質(zhì)量和散熱性能。

（激光除漆缺陷示意圖）  

采用多振鏡、多激光器方案又存在系統(tǒng)復(fù)雜、標(biāo)定困難和成本較高等問(wèn)題。因此客戶需要采用運(yùn)動(dòng)軸與振鏡協(xié)同的動(dòng)態(tài)飛行加工，實(shí)現(xiàn)大幅面連續(xù)加工的解決方案。

正運(yùn)動(dòng)技術(shù)解決方案：激光振鏡運(yùn)動(dòng)控制器在水冷板激光除漆應(yīng)用

針對(duì)上述客戶難點(diǎn)，本方案采用基于正運(yùn)動(dòng)激光振鏡運(yùn)動(dòng)控制器開(kāi)發(fā)的大幅面激光加工解決方案，適用于對(duì)精度有要求、加工圖形尺寸超大的大型平面材料（金屬/非金屬）激光加工，確保整個(gè)加工軌跡的連續(xù)性和完整性。

通過(guò)動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償算法，消除圖形拼接誤差，確保加工面平整均勻，滿足微米級(jí)精密制造要求，保障激光能量作用軌跡連續(xù)、能量一致，為水冷板后續(xù)焊接等工藝提供基底，提升產(chǎn)品良率與長(zhǎng)期散熱可靠性。

方案實(shí)現(xiàn)原理

因單振鏡掃描范圍有限，增加場(chǎng)鏡的f值可以擴(kuò)大加工面積，但會(huì)導(dǎo)致增大聚焦光斑直徑，降低分辨率和單位面積能量密度，不利于實(shí)現(xiàn)高精度加工。

為了克服單振鏡視場(chǎng)限制，方案將激光振鏡安裝在大型雙驅(qū)龍門加工中心上，將振鏡與平臺(tái)校準(zhǔn)標(biāo)定后，采用正運(yùn)動(dòng)的四軸聯(lián)動(dòng)控制、速度前瞻、連續(xù)軌跡算法，通過(guò)自動(dòng)分割加工圖形和平臺(tái)、振鏡同步移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)“邊走邊打”的動(dòng)態(tài)加工。

可減少傳統(tǒng)大幅面加工劃分多個(gè)區(qū)域中的停光、位移及重新定位過(guò)程，實(shí)現(xiàn)大幅面水冷板除漆的連續(xù)軌跡一次成型加工。

▲ 水冷板激光除漆連續(xù)運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖 ▲

客戶應(yīng)用價(jià)值

消除圖形拼接誤差、漏掃與重復(fù)燒蝕，提升軌跡連續(xù)性

支持雙MARK/4 MARK視覺(jué)定位+CAD導(dǎo)圖，適配復(fù)雜圖形

對(duì)基材無(wú)損傷，一步到位，無(wú)涂層殘留

消除重復(fù)定位與空跑時(shí)間，無(wú)需二次校準(zhǔn)，提升整體效率30%以上

平臺(tái)與振鏡頭同步控制，將加工范圍擴(kuò)展至平臺(tái)全行程，實(shí)現(xiàn)無(wú)限視野的大幅面加工

方案核心功能，優(yōu)化軌跡與開(kāi)關(guān)光控制工藝，提升良率。

支持PWM、模擬量與速度同步輸出‌‌‌‌

穩(wěn)定精準(zhǔn)控制激光頭實(shí)現(xiàn)連續(xù)軌跡均勻加工控制，實(shí)現(xiàn)更高的激光處理精度和吞吐量。

一維/二維/三維PSO

讓激光在連續(xù)運(yùn)動(dòng)軌跡中以等距位置觸發(fā)，解決因運(yùn)動(dòng)速度變化對(duì)光斑間距的影響，優(yōu)化拐角處激光加工問(wèn)題，提升加工質(zhì)量。

支持螺旋掃描路徑

可減少未燒蝕與重復(fù)燒蝕現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)除漆過(guò)程的整體均勻涂層分解，提高效率。

正運(yùn)動(dòng)水冷板激光除漆方案配置

提供帶視覺(jué)對(duì)位的激光加工調(diào)試軟件

采用第三方視覺(jué)SDK+正運(yùn)動(dòng)ZLaserMarking激光加工調(diào)試軟件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。支持總線或者脈沖伺服控制、激光功率控制，以及多種激光除漆軌跡控制。

01

圖形編輯功能

支持矢量化、圖片、文本、條碼處理、圖形編輯‌，提供豐富的功能，支持多種文件格式的導(dǎo)入和處理。

02

支持多種加工模式

激光振鏡與軸控制采用同一個(gè)控制器，支持靜態(tài)、飛行、旋轉(zhuǎn)、四軸聯(lián)動(dòng)等多種加工模式。

03 高精度控制

支持高精度視覺(jué)多點(diǎn)振鏡校正，伺服軸反向間距、螺距補(bǔ)償、二維補(bǔ)償?shù)榷喾N平臺(tái)校正。

04

單相機(jī)雙MARK/4 MARK視覺(jué)對(duì)位

采用旁軸視覺(jué)系統(tǒng)，由伺服軸帶動(dòng)相機(jī)依次采集雙MARK或四MARK點(diǎn)，比對(duì)計(jì)算出工件相對(duì)CAD基準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)偏移誤差，對(duì)CAD軌跡點(diǎn)進(jìn)行視覺(jué)糾偏，使激光加工路徑與工件實(shí)際位置精準(zhǔn)對(duì)位，滿足大幅面復(fù)雜圖形的高精度加工需求。

05

豐富的激光加工工藝

支持矢量文件與位圖文件的導(dǎo)入，單向、雙向、環(huán)形、放射等多種軌跡填充方式，正弦、螺旋、8字形等異化曲線工藝。

06

控制器支持二次開(kāi)發(fā)

提供C#，C++等多種上位機(jī)開(kāi)發(fā)方式的專用激光函數(shù)庫(kù)和振鏡平臺(tái)聯(lián)動(dòng)API接口。

07

支持脫機(jī)控制運(yùn)行

可加載多個(gè)脫機(jī)文件，通過(guò)IO或者API函數(shù)觸發(fā)運(yùn)行，保證系統(tǒng)穩(wěn)定性。

開(kāi)放式激光振鏡運(yùn)動(dòng)控制器 ZMC408SCAN-V22

ZMC408SCAN-V22是一款高性能激光振鏡嵌入式控制器，集成激光、振鏡和總線軸/脈沖軸控制，具備多軸協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)和高精度同步控制能力，能優(yōu)化激光加工工藝流程，提升加工效率、精度和品質(zhì)，助用戶構(gòu)建專屬高端激光加工系統(tǒng)，適用于大幅面聯(lián)動(dòng)、多振鏡、多工位等激光加工場(chǎng)景。

• 激光器：專用激光器接口、可適配多種類型激光器；

• 掃描振鏡：XY2-100協(xié)議，支持3D與閉環(huán)反饋振鏡；

• 運(yùn)控軸：4路脈沖軸接口和EtherCAT接口，可達(dá)64軸控制；

• 手輪：專屬手輪接口；

• IO：24+8路輸入/16+8輸出；

• 模擬量：2AD、2DA（12bit），激光接口1路AD/DA(16bit)；

• 高速輸入輸出：4路高速色標(biāo)鎖存，8路高速PWM和4路硬件位置比較輸出PSO。

正運(yùn)動(dòng)技術(shù)專注于運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)研究和通用運(yùn)動(dòng)控制軟硬件產(chǎn)品的研發(fā)，是國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。正運(yùn)動(dòng)技術(shù)匯集了來(lái)自華為、中興等公司的優(yōu)秀人才，在堅(jiān)持自主創(chuàng)新的同時(shí)，積極聯(lián)合各大高校協(xié)同運(yùn)動(dòng)控制基礎(chǔ)技術(shù)的研究。主要業(yè)務(wù)有：運(yùn)動(dòng)控制卡_運(yùn)動(dòng)控制器_EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制卡_EtherCAT控制器_運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)_視覺(jué)控制器__運(yùn)動(dòng)控制PLC_運(yùn)動(dòng)控制_機(jī)器人控制器_視覺(jué)定位_XPCIe/XPCI系列運(yùn)動(dòng)控制卡等等。