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复合激光清洗控制系统开发及工艺研究
| 论文题名： | 复合激光清洗控制系统开发及工艺研究 |
| 关键词： | 动车组;复合激光清洗技术;控制系统;人机交互 |
| 摘要： | 高铁动车组定期与不定期检修，对动车组的安全运行具有重要意义，也是一项系统性强、科技含量高、规范要求严的技术工作。车辆电机、车轴、齿轮箱、齿轮、车轮构架、制动盘等部件，在检修过程中需要进行油污、锈蚀、油漆等的污物去除。传统的脱漆方式多为物理清洗法或化学清洗法，容易损伤基材、人工效率低、环境污染严重、危害身体健康、成本高、不适合局部清洗等。随着环保理念和法规的推行，亟需开发一种新型、高效、清洁、稳定、不易伤基材的脱漆方式，来取代传统的清洗方式。本文采用复合激光清洗技术，对该设备研制开发与复合清洗工艺的相关核心技术问题，开展深入系统研究。 本文主要研究内容与结论如下。 （1）根据具体激光清洗对象与工艺要求，研发激光清洗设备。设备采用机械模块定位，驱动轮对自转，激光定点扫描清洗的方式，通过双光源进行复合激光清洗，完成激光清洗目标。 （2）开发设备控制系统。控制系统负责驱动底层硬件、完成人机交互，包括控制中心主板和工业一体机。控制中心主板基于FPGA+STM32设计研发，负责处理底层信号，并完成对机械系统和光学系统的自动化控制，人机交互端是运行在工业一体机上的基于C++开发的上位机软件。 （3）基于有限元软件COMSOL Multiphysics，进行激光清洗过程的有限元模型仿真，探究了连续激光功率和扫描速度对基材表面温度的影响规律。 （4）最后通过单因素试验法、正交实验法进行工艺试验，并通过直接观察法和金相组织检测，评估复合激光清洗效果，获得最佳工艺参数。 |
| 作者： | 王晨阳 |
| 专业： | 光学工程 |
| 导师： | 符永宏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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