一种胚布激光烧毛系统及方法与流程

本发明属于纺织品制造技术领域，涉及一种胚布激光烧毛系统，还涉及一种胚布激光烧毛方法。

背景技术：

胚布面料表面的绒毛会影响染整加工的质量和服装性能，必须经过烧毛处理，使布料光洁；同时把胚布上的绒毛去除掉，使成衣不易起球。因此烧毛是降低起毛起球的首选手段。

目前烧毛工艺是通过将胚布平幅状迅速地通过烧毛机的火焰或者擦过炽热的金属表面，致使布面上的绒毛因快速升温而燃烧，而胚布本身因结构比较紧密、厚实、升温较慢，在温度尚未达到着火点时就已经离开了火焰或者炽热的金属表面，从而达到既烧去了绒毛，又不损伤面料的目的。

然而在该烧毛的工艺过程中，对胚布通过火焰或者炽热的金属的速度需要精确的控制，胚布的速度大小完全依赖于所使用火焰的大小或者金属温度的高低，并且两者很大程度上取决于操作人员的操作经验；此外控制稍有偏差，存在整块布料烧毁甚至厂房产生火灾的隐患。同时，使用高温的火焰或者金属使得周围的工作环境温度急剧上升，操作人员长期在该环境中工作，不利于操作人员的身体健康。

技术实现要素：

本发明的第一目的是提供一种胚布激光烧毛系统，解决了现有胚布烧毛处理技术中存在人工控制烧毛精确性的问题。

本发明的第二目的是提供一种胚布激光烧毛，实现了机器代替人力控制烧毛处理精度的目的。

本发明所采用的第一种技术方案是，一种胚布激光烧毛系统，包括激光器，激光器的光路上依次设有光束准直单元、二分之一波片、偏振片、分光镜及光学聚焦系统，分光镜连接有光电探测器，光电探测器连接数据采集卡，数据采集卡连接计算机，计算机还分别连接激光器及平移台，平移台连接距离探测器。

本发明的第一种技术方案的特点还在于，

计算机、激光器、光束准直单元、二分之一波片、偏振片、分光镜、光电探测器及数据采集卡依次连接形成一个反馈环。

本发明所采用的第二种技术方案是，一种胚布激光烧毛方法，其采用一种胚布激光烧毛系统，具体按照如下步骤实施：

步骤1，预备工作，将待加工胚布平铺于平移台；

步骤2，开启激光器，形成激光加工光束；

步骤3，步骤2的激光加工光束对胚布进行烧毛处理，烧毛处理过程中，计算机根据光电探测器及监控激光器的监测数据，调节激光器的输出功率、平移台与光学聚焦系统距离；

步骤4，经步骤3的烧毛处理后的坯布表面光亮整洁即烧毛处理完毕。

本发明的第二种技术方案的特点还在于，

步骤1开启激光器后，激光依次经过光束准直单元、二分之一波片、偏振片、分光镜及光学聚焦系统后形成加工光束。

步骤3中的烧毛处理的功率调节具体为：光电探测器监测激光加工光束的的功率，若光电探测器传输给计算机的电压信号未达到目标值；则计算机调节激光器的输出光束的功率至目标值，功率的目标值依据胚布的具体材料及工艺设定；反之，维持。

步骤3中的距离调节具体为：距离探测器监测平移台到聚焦透镜系统之间的距离，若距离未达到目标距离，则计算机调节平移台与聚焦透镜系统之间的距离至目标距离，距离的目标值依据胚布的具体材料及工艺设定。

本发明第一种技术方案，一种胚布激光烧毛系统具有至少以下有益效果:

一是，通过激光器、光束准直单元、二分之一波片、偏振片、分光镜、光学聚焦系统、光电探测器、数据采集卡、距离探测器、平移台构成胚布烧毛系统，兼备实时反馈功能，对环境无额外的废热产生，并且结构简单，另外系统中所使用的光学元器件均属于常规的光学器件，成本低，且易于实现；

二是，可以同时调节偏振片和二分之一波片，使得激光光斑在空间上形成均匀衰减，从而有效提升激光对胚布绒毛的烧蚀中的均匀性；

三是，采用可调节聚焦透镜组焦距，调节透镜的焦深，改变激光焦点光斑半径，从而控制激光功率密度高于胚布绒毛烧蚀，但是当光束传播至胚布表面时，激光功率密度迅速降低，达到避免损失胚布的目的。

本发明第二种技术方案，一种胚布激光烧毛方法的有益效果是，采用胚布激光烧毛系统来进行烧毛处理，通过光电探测器监测激光光束的功率大小，通过距离探测器来监测激光光束与胚布的距离，从激光光束的功率以及与胚布的距离来控制烧毛的精度，成本低，效果显著，易于实现。

附图说明

图1是本发明一种胚布激光烧毛系统的结构示意图；

图2是本发明一种胚布激光烧毛系统的工作原理示意图。

图中，1.激光器，2.光束准直单元，3.二分之一波片，4.偏振片，5.分光镜，6.光学聚焦系统，7.胚布，8.计算机，9.距离探测器，10.平移台，11.数据采集卡，12.光电探测器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明的第一种技术方案，一种胚布激光烧毛系统，如图1所示，包括激光器1，激光器1的光路上依次设有光束准直单元2、二分之一波片3、偏振片4、分光镜5及光学聚焦系统6，分光镜5连接有光电探测器12，光电探测器12连接数据采集卡11，数据采集卡11连接计算机8，计算机8还分别连接激光器1及平移台10，平移台10连接距离探测器9；计算机8、激光器1、光束准直单元2、二分之一波片3、偏振片4、分光镜5、光电探测器12及数据采集卡11依次连接为一个反馈环，可以对该装置距离坯布的距离或该装置激光器的功率大小作出反馈调节。

本发明的第二种技术方案，一种胚布激光烧毛方法，采用一种胚布激光烧毛系统，具体按照如下步骤实施：

步骤1，预备工作，将待加工胚布平铺于平移台10；

步骤2，开启激光器1，形成激光加工光束；

步骤3，步骤2的激光加工光束对胚布进行烧毛处理，烧毛处理过程中计算机8对激光加工光束的功率及距离进行调节：

烧毛处理的功率调节具体为：光电探测器12监测激光加工光束的的功率，若光电探测器12传输给计算机8的电压信号未达到目标值；则计算机8调节激光器1的输出光束的功率至目标值，功率的目标值依据胚布的具体材料及工艺设定，比如对比棉质胚布，激光器的峰值功率设定为100w，脉宽设定为100ns；反之，维持；

烧毛处理的距离调节具体为：距离探测器9监测平移台10到聚焦透镜系统6之间的距离，若距离未达到目标距离，则计算机8调节平移台10与聚焦透镜系统6之间的距离至目标距离，距离的目标值依据胚布的具体材料及工艺设定，比如对比棉质胚布，距离目标值设定为200mm；

步骤4，经步骤3的烧毛处理后的坯布表面光亮整洁即烧毛处理完毕。

步骤1开启激光器后，激光依次经过光束准直单元2、二分之一波片3、偏振片4、分光镜5及光学聚焦系统6后形成加工光束。

本发明的第一种技术方案，一种胚布激光烧毛系统的原理图如图2所示，激光器1出射的激光经过光束准直单元2进行准直，依次通过二分之一波片3、偏振片4、分光镜5和光学聚焦系统6；二分之一波片3和偏振片4组成激光衰减系统，对通过的激光进行均匀衰减；分光镜5将部分激光能量分束传递至光电探测器12；光学聚焦系统6将准直的激光光束进行汇聚，对胚布表面进行烧毛工艺；光电探测器12对接收到的分光束信号转换成电信号，数据采集卡11采集光电信号至计算机8，计算机8根据电信号强弱变化实时调节激光功率大小；距离探测器9用于实时探测激光聚焦光斑至胚布的距离，同时反馈至计算机8，根据胚布7的薄厚起伏，通过调节平移台10移动量实时调节激光加工的距离。

本发明的第一种技术方案，一种胚布激光烧毛方法的工作过程为，

首先，用于激光烧毛激光束的形成，开启激光器1，激光器1出射激光经过分光镜5透射进入到胚布7上进行激光烧蚀；与此同时，激光器1出射的激光依次通过激光准直单元2、二分之一波片3、偏振片4、分光镜5、聚焦透镜6后在胚布7上聚焦，形成激光加工光束，对胚布7上的绒毛进行烧蚀；激光加工光束的焦深决定胚布上绒毛的烧蚀质量；

然后，根据分光束实时监控功率起伏，激光加工光束经过分光镜5将部分激光分束至光电探测器12中，数据采集卡11实时采集光电探测器12中随时间变化的电压信号，计算机8采集相应电压信号，实时监控激光加工光束的功率起伏；计算机8根据所监控的功率起伏，实时调节激光器1的电源大小，补偿激光器出射功率的起伏，达到功率输出的稳定性；

最后，根据距离探测器9实时监测工作距离，距离探测器9实时监测聚焦透镜的工作距离，即聚焦透镜至胚布7的距离，通过该距离监测，实时调节激光焦点相对胚布的高度。