包括具有夹紧系统的可移动支架的激光烧蚀系统的制作方法

本公开一般地涉及使用激光烧蚀去除材料，并且更具体地涉及从密封在可移动支架(carriage)内的部分工件去除材料的激光烧蚀系统和方法。

背景技术：

铝制飞行器部件具有接地(groundbond)接触位置。接地接触位置期望地具有没有涂层的裸铝。铝制飞行器部件的周围部分被涂层诸如油漆或底漆覆盖。

在施加涂层之前，制造保护层并手动施加至接地接触位置。在施加涂层之后，去除保护层以暴露保护层下面的铝。

由经过训练和具有专业知识的操作员执行施加保护层。施加保护层由手动执行限时。

因此，期望的是具有一种方法和装置，其考虑到至少一些上面讨论的问题以及其他可能的问题。

技术实现要素：

本公开的说明性实施方式提供了激光烧蚀系统。激光烧蚀系统包括配置为容纳工件的体积和配置为相对于工件在体积内移动的支架。支架包括夹紧系统、激光器外壳和在激光器外壳内的激光烧蚀工作台(workhead)。夹紧系统配置为夹紧工件并密封工件的一部分。

本公开的另一说明性实施方式提供了方法。在激光烧蚀系统的体积内相对于工件移动激光烧蚀系统的支架，该支架包括激光器外壳和在激光器外壳内的激光烧蚀工作台。使用支架的夹紧系统夹紧工件。使用支架的夹紧系统抵靠工件密封支架。使用激光烧蚀工作台和激光烧蚀系统的脉冲激光源在工件上执行烧蚀图案，其中脉冲激光源被可操作地连接至激光烧蚀工作台。在执行烧蚀图案的同时，使用激光烧蚀系统的流出物提取系统提取流出物。

本公开的进一步说明性实施方式提供了激光烧蚀系统。激光烧蚀系统包括支架和流出物提取系统。支架配置为创造激光烧蚀的工作环境，其中支架配置为相对于工件移动。工作环境小于工件。支架包括夹紧系统、不透光的激光器外壳和在激光器外壳内的激光烧蚀工作台。夹紧系统配置为密封工件的一部分，其中夹紧系统配置为固定工件，创造不透光的密封以阻挡激光发射，和创造负压差以阻止流出物的逸出。流出物提取系统配置为从激光器外壳内去除流出物。

可以在本公开的各种实施方式中独立地实现特征和功能，或者可以在仍其他实施方式中组合特征和功能，其中参考以下描述和附图可见进一步的细节。

附图说明

在所附权利要求中阐述被认为是说明性实施方式的特性的新特征。然而，当结合附图阅读时，通过参考本公开的说明性实施方式的以下详细描述，将最好地理解说明性实施方式以及优选的使用模式，其进一步的目的和特征，其中：

图1是根据说明性实施方式的其中激光烧蚀系统运行的制造环境的框图的图解；

图2是根据说明性实施方式的具有一个支架的激光烧蚀系统的等轴视图的图解；

图3是根据说明性实施方式的具有激光烧蚀系统的制造环境的平面图的图解，所述激光烧蚀系统具有一个支架；

图4是根据说明性实施方式的具有双激光烧蚀工作台的激光烧蚀系统的支架的俯视图的图解；

图5是根据说明性实施方式的激光烧蚀系统的支架的等轴视图的图解；

图6是根据说明性实施方式的支架被夹紧至工件上时具有双激光烧蚀工作台的激光烧蚀系统的支架的正视图的图解；

图7是根据说明性实施方式的支架开放时具有双激光烧蚀工作台的激光烧蚀系统的支架的正视图的图解；

图8是根据说明性实施方式的具有一个激光烧蚀工作台的激光烧蚀系统的支架的内部的等轴视图的图解；

图9是根据说明性实施方式的具有两个支架的激光烧蚀系统的等轴视图的图解；

图10是根据说明性实施方式的由于气刀造成的支架内气流的横截面图的图解；

图11是根据说明性实施方式的由于在烧蚀工作台附近的空气喷嘴造成的支架内气流的横截面图的图解；和

图12是根据说明性实施方式的用于在可移动支架内进行激光烧蚀的方法的流程图的图解。

具体实施方式

说明性实施方式认识到并考虑一个或多个不同的考虑事项。例如，说明性实施方式认识到并考虑，除了由涂层掩蔽裸衬底材料，可以从衬底材料选择性地去除涂层的位置。说明性实施方式认识到并考虑，在一些实例中选择性涂层去除可优选为选择性掩蔽。说明性实施方式认识到并考虑，选择性涂层去除可减少制造时间。说明性实施方式认识到并考虑，可以通过自动化系统进行选择性涂层去除。说明性实施方式认识到并考虑，选择性涂层去除可降低制造成本。说明性实施方式认识到并考虑，选择性涂层去除可减少制造浪费。

说明性实施方式认识到并考虑，激光烧蚀是涂层去除的方法。说明性实施方式认识到并考虑，激光烧蚀在激光器外壳中执行。说明性实施方式认识到并考虑，激光器外壳可以是大的不透光的箱或房间。说明性实施方式认识到并考虑，创造激光器外壳足够大以包括整个工件来接受激光烧蚀。

说明性实施方式认识到并考虑，用于大飞行器部件诸如飞行器机翼或其他大的零件的激光器外壳可能不期望地大。说明性实施方式进一步认识到并考虑，用于飞行器部件或其他部件的激光器外壳的构造和/或操作可能不期望地昂贵。

说明性实施方式认识到并考虑，激光烧蚀导致流出物。说明性实施方式认识到并考虑，来自激光烧蚀的流出物可以采取细尘的形式。说明性实施方式认识到并考虑，来自激光烧蚀的流出物可以采取烟雾的形式。说明性实施方式认识到并考虑，限制操作员暴露至一些类型的流出物可能是期望的。说明性实施方式进一步认识到并考虑，对于大的激光器外壳，常规维护可包括从激光器外壳内清洗剩余流出物。

现在参考附图并具体地参考图1，根据说明性实施方式，描绘了其中激光烧蚀系统运行的制造环境的框图的图解。在环境100中，激光烧蚀系统102选择性地从工件106去除涂层104。

烧蚀过程去除涂层，而没有不利地影响工件106。激光烧蚀系统102仅从指定区域烧蚀涂层104。

激光烧蚀系统102期望地从工件106的表面——诸如表面110或表面112——向下至基础材料108烧蚀涂层104。激光烧蚀过程期望地在基础材料108中不制造不一致性。

工件106可以采取任何期望的形式。工件106可以是任何类型的平台——例如，移动平台、固定平台、基于陆地的结构、基于水上的结构和基于空间的结构——的部件或若干组合的部件。更具体地，结构可以是水面船支、坦克、个人运输设备、火车、航天器、空间站、卫星、潜艇、汽车、发电厂、桥梁、水坝、房屋、制造设施、建筑物等。在一些说明性实例中，工件106采取一个或多个飞行器部件的形式。在一些说明性实例中，工件106可以是飞机机翼的结构零件。

工件106由基础材料108形成并具有第一表面110和第二表面112。第一表面110和第二表面112在工件106的相对侧上。

在一些说明性实例中，基础材料108是金属材料。在一些更具体的说明性实例中，基础材料108是铝。

涂层104可以采取任何期望的形式。在一些说明性实例中，涂层104是底漆。在一些说明性实例中，涂层104是油漆。在一些其他说明性实例中，涂层104是氧化的层。在其他说明性实例中，涂层104可以采取污染的层、雷达吸收材料的层、阳极化的层、润滑剂的层、光致抗蚀剂的层或电镀的层的形式。

激光烧蚀系统102包括配置为容纳工件106的体积114和配置为相对于工件106在体积114内移动的支架116。支架116包括夹紧系统118、激光器外壳120和在激光器外壳120内的激光烧蚀工作台122。

激光器外壳120以完全容纳激光发射的方式构造。例如，激光器外壳120被构造以是完全不透光的。激光器120中的任何间隙——包括在门和观察板(accesspanel)位置处——被关闭以保持激光器外壳120不透光。进一步，密封顶或墙缝(walljoint)处的任何间隙或针孔以使激光器外壳120不透光。

在一些说明性实例中，激光器外壳120的所有进入口和可拆卸面板配置为阻止激光能量的不希望发射通过去除的面板。激光器外壳120的进入口或可拆卸面板被固定地附接至支架116。

夹紧系统118配置为固定工件106并密封工件106的部分124。夹紧系统118配置为创造不透光的密封126以阻挡激光发射和创造负压差128以阻止流出物130的逸出。取决于涂层104的类型，流出物130可以具有专业的处理要求。

支架116配置为创造在体积114内激光烧蚀的工作环境132。工作环境132小于体积114。工作环境132小于工件106。通过减少工作环境132内的空间，还减少了烟雾提取的体积。工作环境132是在其中进行激光烧蚀的空间。当抵靠工件106密封支架116时，工作环境132容纳在支架116内。激光烧蚀工作台122在工作环境132内移动以烧蚀涂层104。

支架116的激光器外壳120包括两个相对的半部(half)。如所描绘的，支架116的激光器外壳120具有第一半部134和第二半部136。当在体积114中存在工件106时，第一半部134将密封工件106的第一表面110。当在体积114中存在工件106时，第二半部136将密封工件106的第二表面112。

在一些说明性实例中，激光烧蚀工作台122在第一半部134和第二半部136之间移动，从而在第一表面110或第二表面112上工作。在其他说明性实例中，激光烧蚀工作台122仅在激光器外壳120的第一半部134内工作。在这些说明性实例中，当第一半部134密封第一表面110时，激光烧蚀工作台122在第一表面110上工作。在一些说明性实例中，第二激光烧蚀工作台138任选地存在于激光器外壳120的第二半部136中。在其他说明性实例中，工件106可以被再定位，使得第一半部134密封第二表面112并且激光烧蚀工作台122在第二表面112上工作。

激光烧蚀系统102进一步包括移动系统140，其配置为将工件106移动入激光烧蚀系统102的体积114。移动系统140采取任何期望的形式，诸如传送带系统、轨道、辊系统、机械臂或任何其他期望的形式。

在一些说明性实例中，移动系统140是单轨142，其中工件106悬垂在单轨142上。在一些说明性实例中，当工件106悬垂在单轨142上时，工件106是自由悬挂在单轨142上。

在一些说明性实例中，在工件106的负载杆(loadbar)下使用条带悬垂工件106。当工件106是自由悬挂在单轨142上时，夹紧系统118配置为固定工件106用于通过激光烧蚀工作台122进行激光烧蚀。

在同时创造不透光密封126和在激光器的周边周围容纳流出物130的同时，夹紧系统118有效地固定工件106。通过固定工件106，夹紧系统118阻止或减少工件106的摇摆或其他运动。

夹紧系统118创造激光器外壳120的两个半部——第一半部134和第二半部136——之间的工作界面。夹紧系统118包含任何期望的零件。例如，夹紧系统118可以包含囊袋、气动囊袋、气顶液压机(air-over-hydraulics)、伺服电动机、真空器或任何其他期望的零件中的至少一种。

夹紧系统118还可以被称为“软夹紧系统”。当夹紧系统118接合时，创造阻挡层以容纳空浮流出物130。当闭合时，夹紧系统118密封至工件106上，形成不透光的(1级)阻挡层以阻挡激光发射。不透光的密封126覆盖部分124的所有面——包括顶部和底部，无论工件106的取向如何。

夹紧系统118与工件106创造不透光的阻挡层，尽管在已知位置出现偶尔的穿透(通过106工件的孔)。在一些说明性实例中，夹紧系统118贴合工件106的部件几何结构，使得其依然有效地阻挡激光发射并容纳流出物130。

夹紧系统118期望地在激光烧蚀系统102中不存在工件诸如工件106的情况下提供相等的夹紧和密封能力。夹紧系统118不以不利地方式损坏、刻伤(nick)、凹陷(dent)、刮伤、磨蚀或以其它方式影响工件106或其表面——包括第一表面110和第二表面112。

选择形成夹紧系统118的材料，使得不选择脱气材料。夹紧系统118也由不可燃材料或自熄灭材料形成。

在烧蚀期间，夹紧系统118阻止激光能量和流出物130逸出激光器外壳120。流出物提取系统144从激光烧蚀系统102提取流出物130，同时使用激光烧蚀工作台122执行烧蚀图案。

流出物提取系统144过滤由烧蚀过程生成的流出物130。流出物提取系统144配置为生产满足法规要求的过滤的排放物。

流出物提取系统144包括多个零件以去除来自支架116的流出物130和来自其他废料零件的单独的流出物130。流出物提取系统144配置为从激光器外壳120内去除流出物130。流出物提取系统144包括任何期望类型和数量的零件。如所描绘的，流出物提取系统144包括提取管道146、排气管道148、分离器150、过滤器152和碎片箱154。

提取管道146从支架116的工作环境132去除流出物130并引导流出物130至流出物提取系统144的其余部分。使用分离器150、过滤器152和碎片箱154从废空气流去除流出物130。排气管道148将剩余过滤的排放物158排出至环境100之外。

流出物提取系统144的零件可以定位在任何期望的位置。在一些说明性实例中，流出物提取系统144的所有零件在环境100内。在一些说明性实例中，流出物提取系统144的所有零件在体积114内。在一些说明性实例中，流出物提取系统144的所有零件在支架116内。

在一些说明性实例中，流出物提取系统144的部分可以定位在环境100之外。例如，流出物提取系统144的部分可以定位在制造建筑之外。通过定位流出物提取系统144的部分在环境100之外，流出物提取系统144对于改变基础材料108或涂层104可以是灵活的。

例如，取决于涂层104的特征，过滤器152的数量、过滤器152的类型、过滤器152的等级、或过滤器152的其他特性可以变化。例如，对涂层104的排气的环境标准可以影响激光烧蚀系统102中存在的过滤器152的数量。

在一些说明性实例中，提取管道146可以期望地将废空气流156排出至制造建筑之外。当提取管道146将废空气流156排出至建筑之外时，流出物提取系统144可以具有更大的流动。

在一些其他说明性实例中，流出物提取系统144的整体可以定位在支架116上。使流出物提取系统144在支架116上增加了支架116的尺寸、重量和复杂性。

提取管道146由具有光滑内壁的耐久材料构造，从而阻止淤积(pooling)。用于提取管道146的材料具有耐高温性和耐磨性。当提取管道146是塑料的时，提取管道146为ul94等级并且以编织结合带加衬以确保静电消散。

提取管道146或排气管道148中至少一个的管道输送(ducting)可以利用硬件，诸如导轨、罩或缩回装置，以提供有效的密封并确保耐久的生产服务。提取管道146或排气管道148中至少一个的管道设计和构造提供管道部分的相对简单的替换。

在一些说明性实例中，提取管道146包括至少一个在线气流计(未描绘)。在这些说明性实例中，至少一个在线气流计为解决问题(troubleshooting)的目的提供测量。

在一些说明性实例中，提取管道146包括火花抑制器(未描绘)。在一些说明性实例中，火花抑制器安装在过滤器152之前。在这些说明性实例中，火花抑制器被定制大小以贯穿由流出物提取系统144生成的全部流动范围发挥作用。例如，火花抑制器被定制大小以当清洁过滤器152时或当烧结(cake)过滤器152时发挥作用。

分离器150配置为分离由烧蚀过程创造的固体流出物130与废空气流156。分离器150期望地提供至少90％效率的颗粒分离。

来自分离器150的排出物被沉积至碎片箱154中。在一些说明性实例中，碎片箱154包括内衬，诸如袋。碎片箱154配置用于流出物130的卫生和有效捕获和沉积。

由分离器150隔离的固体碎片被沉积在碎片箱154中，而废空气流156的其余部分被发送通过过滤器152。在一些说明性实例中，流出物提取系统144包括多级过滤。在这些说明性实例中，过滤器152包括一系列不同类型的过滤器。

过滤器152期望地是可拆卸的并且通常可获得的。在一些说明性实例中，流出物提取系统144包括反向空气吹扫系统，从而增加过滤器寿命。在这些说明性实例中，可以提供残渣槽(residuechute)以在残渣被吹出过滤器152后去除残渣。

在一些说明性实例中，流出物提取系统144包括用于流出物130颗粒的烟雾提取的hepa后-过滤器。在一些说明性实例中，在流出物提取系统144中存在活性炭过滤系统，以消除烟雾，诸如挥发性有机化合物，和来自废空气流156的气味。

气流系统160引导支架内116的空气。气流系统160执行多个功能。气流系统160引导流出物130至流出物提取系统144。气流系统160通过引导支架116的激光器外壳120内的空气助于从激光器外壳120提取烟雾和灰尘形式的流出物130。

气流系统160包括空气控制或方向分量的任意期望的组合。例如，气流系统160可以包括任意期望数量的空气吹扫、气刀、或强制空气喷嘴或这些的组合。如所描绘的，气流系统160包括气刀162和强制空气喷嘴164。气刀162提供层流166以引导流出物130朝向流出物提取系统144。在一些说明性实例中，层流166采取高速向下气流的形式。在这些说明性实例中，气刀162配置为提供跨越部分124的高速向下气流。气刀162期望地配置为提供跨越工件106上激光烧蚀部位的高速向下气流。

在一些说明性实例中，气刀162是离子化的气刀。在一些说明性实例中，激光器外壳120的第一半部134和第二半部136包括安置在工件106以上并向下取向的至少一个高流量、低噪音的离子化气刀162。气刀162产生向下跨越工件106的烧蚀部位的层状空气——层流166——的快速移动流。引导来自气刀162的向下层流166，使得流出物130被强制向下朝向流出物提取系统144的提取管道146。在一些说明性实例中，气刀162的安置位置可以配置为从跨越工件106上的烧蚀部位的进气百叶窗吸入额外的进气。

在一些说明性实例中，在提取管道146之前，在支架116内定位捕获盆(capturebasin)168。在这些说明性实例中，引导来自气刀162的向下层流166，使得流出物130被强制向下朝向捕获盆168并进入提取管道146。

当存在时，捕获盆168与支架116一同行进。在一些说明性实例中，捕获盆168起到激光器外壳120的底面的作用。在一些说明性实例中，捕获盆168起到移动式下向抽风暗箱(mobiledowndraftbooth)的功能。在激光器外壳120的内部，流出物130被向下气流强制通过捕获盆168并进入提取管道146。

在一些说明性实例中，气刀162是离子化的。离子化中和在烧蚀期间等离子烟流生成的静电荷。中和静电荷期望地减少空浮流出物130和激光烧蚀系统102的零件之间的吸引。例如，中和静电荷期望地减少流出物130和激光烧蚀工作台122之间的吸引。中和静电荷期望地减少流出物130和激光器外壳120内的激光器光学件、照相机镜头和类似装置之间的吸引。

气流系统160还包括强制空气喷嘴164。在一些说明性实例中，强制空气喷嘴164采取专用气刀的形式。在一些说明性实例中，强制空气喷嘴164被定位在激光烧蚀工作台122的部分之前。在一些说明性实例中，强制空气喷嘴164被定位在激光烧蚀工作台122的最终透镜之前。强制空气喷嘴164配置为减少来自流出物130的在激光烧蚀工作台122上的污染。更具体地，强制空气喷嘴164配置为减少来自流出物130的在激光烧蚀工作台122的最终透镜或透镜罩板上的污染。在一些说明性实例中，强制空气喷嘴164被安置至激光烧蚀工作台122。在一些说明性实例中，强制空气喷嘴164被安置至激光烧蚀工作台122，向下取向从而保护激光器光学件。强制空气喷嘴164可以居于激光烧蚀工作台122的视野中心。

在一些说明性实例中，强制空气喷嘴164是i/o控制的、调节的气动电路的部件。在加工后，强制空气喷嘴164减少或阻止流出物130剩余在部件上，诸如工件106上。强制空气喷嘴164期望地对激光器光学件、照相机或激光器外壳120之外的区域不创造污染源。

强制空气喷嘴164可以以任何期望的方式使用。在一些说明性实例中，强制空气喷嘴164以程序化连续空气方式使用。以程序化连续空气方式，强制空气喷嘴164贯穿烧蚀过程提供指向扫描场的空气。在一些说明性实例中，强制空气喷嘴164以程序化脉冲方式使用。以程序化脉冲方式，强制空气喷嘴164在每个烧蚀图案完成处提供空气。在一些说明性实例中，强制空气喷嘴164以人工脉冲方式使用。以人工脉冲方式，当自操作员站(operatorstation)170或任何其他期望的操作员输入位置接收命令时，强制空气喷嘴164提供空气。

在一些说明性实例中，激光烧蚀系统102任选地配置为检查工件106的烧蚀区域。在这些说明性实例中，激光烧蚀系统102包括检查系统172。检查系统172采取任何期望的形式。在一些说明性实例中，检查系统172包括光学检查仪器174或电阻测试仪器176的至少一种。

在一些说明性实例中，在进行烧蚀之后并在相对于工件106移动支架116之前，通过光学检查仪器174进行光学检查。在一些说明性实例中，在进行烧蚀图案之后并在移动激光烧蚀工作台122至下一个烧蚀图案之前，通过光学检查仪器174进行光学检查。在一些说明性实例中，光学检查可以用作过程中核查以确认烧蚀质量、位置、深度或覆盖范围(coverage)。

在一些说明性实例中，检查系统172的电阻测试仪器176以自动化方式检查和记录烧蚀的接地接触区域的电阻。在一些说明性实例中，电阻测试仪器176包括数字欧姆计。检查系统172被配置使得检查系统172不刮伤、压窝(dimple)或以其它方式标记工件106。

脉冲激光源177为激光烧蚀工作台122提供激光能量。脉冲激光源177可以位于任何期望的位置。在一些说明性实例中，脉冲激光源177位于激光器外壳120之外的支架116上。脉冲激光源177期望地位于激光器外壳120之外，以减少暴露于流出物130。

在一些说明性实例中，脉冲激光源177位于体积114之外。使脉冲激光源177在体积114之外减少支架116的重量。使脉冲激光源177在体积114之外提供静止激光源。当脉冲激光源177位于体积114之外时，光纤携带激光能量至支架116中的激光烧蚀工作台122。

操作员站170被定位在体积114之外，以保持操作员远离激光操作。操作员站170被定位在体积114之前，以在体积114内移动支架116时保持操作员远离支架116。

安全栏(safetyfence)178围绕体积114的周边180的至少一部分。操作员站170被定位在安全栏178之外。安全栏178形成安全周边182的部分。安全周边182还可以包括框架或其他结构以标识环境100内的激光烧蚀系统102的体积114。

如本文所使用，短语“至少一个”，当与项目列举一起使用时，意思是可以使用所列举项目中的一个或多个的不同组合，并且可能仅需要列举中的每个项目中的一个。换句话说，机构中的“至少一个”意思是可以来自该列举中的项目和项目数目的任何组合，但不是列举中的所有项目都是必需的。项目可以是具体物体、事物或类别。

该实例还可以包括项目a、项目b和项目c，或项目b和项目c。当然，可以存在这些项目的任何组合。在其他实例中，“至少一个”可以例如非限制地是两个项目a，一个项目b和十个项目c；四个项目b和七个项目c；或其他合适的组合。

图1中环境100的图解非意图暗示对可以实施说明性实施方式的方式的物理或架构限制。可以使用除了图解的零件以外的或代替图解的零件的其他零件。一些零件可以是非必须的。再者，呈现方框以图解一些功能零件。当在说明性实施方式中实施时，这些方框中的一个或多个可以被组合、分开、或组合并分开入不同的方框。例如，虽然气流系统160被描述为具有气刀162，但是在一些其他实例中，气流系统160可以实际上包括定向风扇、空气帘或其他期望的定向空气仪器。

作为另一实例，激光器外壳120可以包括充分的照明以观察工作环境132内的过程。在该实例中，定位照明设备以允许烧蚀过程以及工件106的烧蚀部分的可见性。

在进一步实例中，在支架116中提供任选的观察窗。在一些说明性实例中，提供合格的激光安全观察窗以允许维护和工程人员直接观察激光烧蚀过程。

在一些说明性实例中，观察窗为由期望的光学密度激光合格窗核心组成的分层组件，并且可以夹在防碎、耐刮玻璃或聚碳酸酯之间。

在仍进一步说明性实例中，工件106可以以任何期望的方式取向。例如，工件106在体积114内可以不是垂直的。在一些说明性实例中，工件106可以平行于制造底面。在这些说明性实例中，除了使用单轨142，工件106可以被支持在台子或任何其他期望的结构上。

在另一说明性实例中，在激光烧蚀系统102中可以存在额外的支架。例如，可以提供配置为相对于工件在体积内移动的第二支架。第二支架可以包括配置为夹紧工件并密封工件的第二夹紧系统、第二激光器外壳和第二激光器外壳内的第二激光烧蚀工作台。虽然仅讨论了第二支架，但是可以提供任意期望数量的支架。

现在转向图2，根据说明性实施方式描绘了具有一个支架的激光烧蚀系统的等轴视图的图解。激光烧蚀系统200为图1的激光烧蚀系统102的物理实施。激光烧蚀系统200具有围绕体积204的安全周边202，体积204配置为容纳工件206。安全周边202配置为限制操作员进入。安全周边202配置为在工件206上进行操作的同时，使操作员207免于进入体积204。安全周边202是光可穿透的。

支架208配置为在体积204内创造用于激光烧蚀的工作环境。支架208配置为相对于工件206在体积204内移动。支架208可以被称为可移动支架。

支架208具有不透光的激光器外壳210。不透光的激光器外壳210容纳来自激光器外壳201的激光烧蚀工作台(未描绘)的激光能量。

支架208的激光器外壳210包括两个相对的半部，第一半部212和第二半部214。第一半部212沿轨道216在体积204内是可移动的。第二半部214沿轨道218在体积204内是可移动的。

支架208使用轨道216和轨道218在方向220上移动，以定位支架208从而在工件206上执行激光烧蚀操作。支架208跨越工件206以分段(stepwise)方式执行激光烧蚀操作。

移动系统222配置为将工件206移动进入激光烧蚀系统200的体积204内。如所描绘的，移动系统222是单轨224并且工件206悬垂在单轨224上。支架208的夹紧系统(未描绘)配置为固定工件206用于通过激光烧蚀工作台进行激光烧蚀。

现在转向图3，根据说明性实施方式，描绘了具有激光烧蚀系统的制造环境的平面图的图解，所述激光烧蚀系统具有一个支架。平面图300是部分制造环境——诸如图1的制造环境100——的二维描绘。激光烧蚀系统302是图1的激光烧蚀系统102的物理实施的布局的二维描绘。激光烧蚀系统302可以是图2的激光烧蚀系统200的布局。

激光烧蚀系统302具有配置为容纳工件(未描绘)的体积304。安全周边306围绕体积304。安全周边306配置为限制操作员进入。安全周边306是光可穿透的。

支架308配置为在体积304内制造用于激光烧蚀的工作环境。当抵靠工件夹紧支架308时，工作环境被容纳在支架308内。支架308配置为相对于工件在体积304内移动。支架308在方向310上在体积内304内移动。支架308包括激光器外壳312。支架308的激光器外壳312包括两个相对的半部，第一半部314和第二半部316。

移动系统318配置为将工件移动入激光烧蚀系统302的体积304。如所描绘的，移动系统318是单轨320。第一半部314和第二半部316被定位在单轨320的相对侧上。

如所描绘的，操作员站322被定位在安全周边306之外。在一些说明性实例中，可操作地连接至支架308的系统也可以被定位在安全周边306之外。在一些说明性实例中，应用诸如电力、气动或其他应用被定位在安全周边306之外。

如所描绘的，流出物提取系统324的部分被定位在安全周边306之外。如所描绘的，提取管道326将废空气流从支架308引导至分离器328。为了清楚，未描绘流出物提取系统324的额外零件。

如所描绘的，激光源330和相关联的冷却器332被定位在安全周边306之外。在一些其他未描绘的说明性实例中，激光源330附接至支架308。

现在转向图4，根据说明性实施方式，描绘了具有双激光烧蚀工作台的激光烧蚀系统的支架的俯视图的图解。支架400是图1的支架116的物理实施。在一些说明性实例中，支架400与图2的支架208相同。支架400可以是图3的支架308的实施。

如所描绘的，支架400具有激光器外壳402。在该说明性实例中，仅出于说明性目的，激光器外壳402描绘为透明的。在该说明性实例中，激光器外壳402被描绘为透明的，从而观察激光器外壳402的内部。在操作中，激光器外壳402是不透光的和不透明的。

激光器外壳402具有两个相对的半部，第一半部404和第二半部406。第一半部404和第二半部406被定位在单轨407的相对侧。在工件上进行激光烧蚀之前，第一半部404和第二半部406密封悬垂在单轨407上的工件(未描绘)。

如所描绘的，在第一半部404内存在激光烧蚀工作台408。激光烧蚀工作台408在工件的第一侧上进行激光烧蚀。如所描绘的，在第二半部406内存在激光烧蚀工作台410。激光烧蚀工作台410在工件的第二侧上进行激光烧蚀。

第一半部404沿轨道412行进以相对于工件再定位。第二半部406沿轨道414行进以相对于工件再定位。

轨道412和轨道414中的每个提供驱动支架400的各自半部独立于彼此向下线性轴的整个行进范围的能力。在一些说明性实例中，应用诸如电力的电缆可以延伸通过轨道412和轨道414。在一些说明性实例中，应用的电缆可以包括电力电缆、通信电缆、冷却剂管线、光纤、气动管线、水管线或任何其他期望类型的资源中的至少一种。在这些说明性实例中，轨道412和轨道414可以被称为电力轨道(powertrack)。

在一些说明性实例中，轨道412和轨道414在物理上可以是彼此分离的不同应用电缆。在一些说明性实例中，轨道412和轨道414在物理上可以是彼此分离的电力电缆、通信电缆、冷却剂管线和光纤。在一些说明性实例中，轨道412和轨道414在物理上是最小两英寸的彼此分离的电力电缆、通信电缆、冷却剂管线和光纤。

应用电缆每个具有独立的物理规格。在一些说明性实例中，轨道412和轨道414考虑了应用电缆的每个类型的物理规格。在一个说明性实例中，轨道412和轨道414每个禁止超过光纤规定的最小弯曲半径的挠曲。通过轨道412和轨道414运行的所有应用电缆满足工业制造标准。在一个说明性实例中，应用电缆是额定挠曲的、适用于工业环境的、绝缘的和不可燃的。

对于所有正常生产方式，支架400的两个半部串联工作。在一些说明性实例中，支架400的两个半部——第一半部404和第二半部406——能够彼此独立地行进。在一些说明性实例中，第一半部404和第二半部406相对于工件是独立地可移动的，从而促进进入以检查和清洁。

现在转向图5，根据说明性实施方式，描绘了激光烧蚀系统的支架的等轴视图的图解。支架500是图1的支架116的物理实施。支架500可以是图2的支架208的实施。支架500可以是图3的支架308的实施。支架500可以是图4的支架400的实施。

如所描绘的，支架500包括具有第一半部504和第二半部506的激光器外壳502。如所描绘的，激光器外壳502具有进入激光器外壳502以进行维护的操作员进入门508。如所描绘的，应用外壳510被附接至激光器外壳502。在一些说明性实例中，应用外壳510为用于支持激光器外壳502内部的激光烧蚀工作台(未描绘)的电外壳。

在一些说明性实例中，第一半部504和第二半部506基本上是相同的。在这些说明性实例中，第一半部504和第二半部506中的每个可以封闭各自的激光烧蚀工作台。在这些说明性实例中，为激光器外壳502中的每个半部提供各自的激光烧蚀工作台中的每个的支持结构。

在其他说明性实例中，激光器外壳502是不对称的。在一些说明性实例中，当支架500仅容纳一个激光烧蚀工作台时，激光器外壳502是不对称的。在这些说明性实例中，支持结构诸如应用外壳510在激光器外壳502的第一半部504和第二半部506之间是不同的。

移动系统512提供激光器外壳502的第一半部504和第二半部506的零件的线性运动。移动系统512在方向514上移动第一半部504和第二半部506的零件朝向或远离工件以夹紧工件。

现在转向图6，根据说明性实施方式，描绘了支架被夹紧至工件上时具有双激光烧蚀工作台的激光烧蚀系统的支架的正视图的图解。视图602中的激光烧蚀系统600是图1的激光烧蚀系统102的物理实施。视图602可以是在图2的激光烧蚀系统200内工作的支架208的正视图。视图602可以是图3的平面图300中所示的激光烧蚀系统302的正视图。在一些说明性实例中，支架604的视图602是图4的支架400的视图。在一些说明性实例中，支架604的视图602是图5的支架500的视图。

如所描绘的，安全周边606围绕激光烧蚀系统600的体积607。安全周边606不是不透光的。

支架604提供用于在工件上进行激光烧蚀过程的工作环境。工件悬垂在单轨608上。支架604的夹紧系统610固定用于激光烧蚀的工件并密封工件以阻止来自激光烧蚀过程的激光能量或流出物的逸出。

在视图602，支架604被抵靠工件夹紧。在视图602，当在支架604内的工作环境的内部执行激光烧蚀时，支架604相对于工件保持静止。

现在转向图7，根据说明性实施方式，描绘了支架开放时具有双激光烧蚀工作台的激光烧蚀系统的支架的正视图的图解。视图700是图6的支架604处于“开放”或“未夹紧”位置的视图。

在视图700中，工件702是可见的。在视图700中，图6的夹紧系统610是不可见的。在视图700中，夹紧系统610已经被缩回，使得支架604可以相对于工件702移动。

在一个说明性实例中，在视图700中，支架604可以移入或移出页面以重定位和夹紧至工件702的不同部分上。通过重定位和夹紧至工件702的不同部分上，支架604可以跨过工件702。

在另一说明性实例中，在视图700中，工件702可以被移入或移出页面以从体积607去除工件702。在仍另一说明性实例中，在视图700中，支架604的一个半部可以独立地移动以允许检查或维护中的至少一个。

现在转向图8，根据说明性实施方式，描绘了具有一个激光烧蚀工作台的激光烧蚀系统的支架的内部的等轴视图的图解。支架800是图1的支架116的物理实施。支架800可以是图2的支架208的实施。支架800可以是图3的支架308的实施。支架800可以是图5的支架500的实施。支架800可以是图9的激光烧蚀系统900的支架908或910的实施。

支架800是具有单个激光烧蚀工作台的支架的物理实施。激光烧蚀工作台802移动进入激光器外壳806的第一半部804或激光器外壳806的第二半部808，这取决于待接受加工的工件的期望侧。

现在转向图9，根据说明性实施方式，描绘了具有两个支架的激光烧蚀系统的等轴视图的图解。激光烧蚀系统900是图1的激光烧蚀系统102的物理实施。激光烧蚀系统900包括围绕配置为容纳工件906的体积904的安全周边902，配置为在体积904内创造用于激光烧蚀的工作环境的支架908，和流出物提取系统。

体积904配置为通过足够大以保持工件906来容纳工件906。进一步，体积904足够大以除了工件906以外还容纳支架908和支架910。在一些说明性实例中，支架910可以被称为第二支架。

安全周边902配置为限制操作员进入。如所描绘的，安全周边902配置为限制操作员912在激光烧蚀过程期间进入体积904。安全周边902是光可穿透的。安全周边902不限制激光发射。

支架908配置为相对于工件906在体积904内移动。支架910配置为相对于工件906在体积904内移动。

支架908和支架910中的每个包括夹紧系统、不透光的激光器外壳和在激光器外壳内的激光烧蚀工作台。夹紧系统配置为夹紧工件906并密封工件906的一部分。当支架908和支架910两者同时在工件906上工作时，支架908的各自夹紧系统密封工件906的第一部分，而支架910的各自夹紧系统密封工件906的第二部分。在一些说明性实例中，支架908和支架910可以基本上同时在不同的工件上工作。每个夹紧系统配置为创造不透光的密封以阻挡激光发射和创造负压差以阻止流出物的逸出。

虽然未描绘，但是激光烧蚀系统900还包括配置为从支架908和支架910内去除流出物的流出物提取系统。流出物提取系统可以包含在体积904之外的零件、在体积904的内部的零件或这两者的一些组合的零件。

现在转向图10，根据说明性实施方式，描绘了由于气刀造成的支架内代表性气流的横截面图的图解。视图1000是通过图1的支架116的横截面图的物理代表。视图1000是图1的由于气刀162造成的气流的横截面图的物理代表。

视图1000可以是由于引导的气流造成的图2的支架208内的气流的横截面图。视图1000可以是图4的支架400内的气流的横截面图。视图1000可以是图5的支架500内的气流的横截面图。视图1000可以是图8的支架800内的气流的横截面图。视图1000可以是图9的支架908或910内的气流的横截面图。

在视图1000中，空气被引导跨越工件的工作表面以确保等离子烟流的快速去除。如所描绘的，气刀创造层流1002，其在向下的方向1004上放大和导向进入空气。层流1002引导流出物朝向排气管道网络(ductwork)。层流1002引导流出物远离支架1006中众多的激光烧蚀工作台。层流1002还从工件的表面去除残余流出物。

现在转向图11，根据说明性实施方式，描绘了由于在烧蚀工作台附近的空气喷嘴造成的支架内气流的横截面图的图解。视图1100是通过图1的支架116的横截面图的物理代表。视图1100是由于图1的强制空气喷嘴164造成的气流的横截面图的物理代表。

视图1100可以是图2的支架208内的气流的横截面图。视图1100可以是图4的支架400内的气流的横截面图。视图1100可以是图5的支架500内的气流的横截面图。视图1100可以是图8的支架800内的气流的横截面图。视图1100可以是图9的支架908或910内的气流的横截面图。

在视图1100中，气流1102被引导朝向工件上的烧蚀部位。在视图1100中，气流1102被引导朝向激光烧蚀工作台——诸如图1的激光烧蚀工作台122——的视野。气流1102阻止流出物在激光烧蚀之后保留在工件上。气流1102被配置，使得气流1102对激光烧蚀工作台不创造额外污染。

图2-11中所示的不同零件可以与图1中的零件组合，与图1中的零件一起使用，或两者的组合。额外地，图2-11中的一些零件可以是图1以方框形式所示的零件可以如何实施为物理结构的说明性实例。

现在转向图12，根据说明性实施方式，描绘了用于在可移动支架内进行激光烧蚀的方法的流程图的图解。可以使用图1的激光烧蚀系统102进行方法1200。可以使用图2的激光烧蚀系统200进行方法1200。可以使用图9的激光烧蚀系统900实施方法1200。

方法1200相对于工件在激光烧蚀系统的体积内移动激光烧蚀系统的支架，支架包括激光器外壳和在激光器外壳内的激光烧蚀工作台(操作1202)。方法1200使用支架的夹紧系统夹紧工件(操作1204)。在一些说明性实例中，夹紧工件包括固定工件用于通过激光烧蚀工作台进行激光烧蚀(操作1205)。

方法1200使用支架的夹紧系统抵靠工件密封支架(操作1206)。在一些说明性实例中，使用支架的夹紧系统抵靠工件密封支架包括创造不透光的密封以阻挡激光发射；和创造负压差以阻止流出物的逸出(操作1207)。

方法1200使用激光烧蚀工作台和激光烧蚀系统的脉冲激光源在工件上执行烧蚀图案，其中脉冲激光源可操作地连接至激光烧蚀工作台(操作1208)。方法1200在执行烧蚀图案的同时，使用激光烧蚀系统的流出物提取系统提取流出物(操作1210)。

在一些说明性实例中，方法1200还连续地使空气流动跨越工件的表面(操作1212)。在这些说明性实例中，空气的连续流动引导流出物从激光烧蚀过程朝向流出物提取系统。在一些说明性实例中，空气的连续流动向下引导流出物。

在一些说明性实例中，方法1200进一步包括使用强制空气喷嘴引导空气到达烧蚀部位(操作1214)。通过引导空气到达烧蚀部位，流出物被引导远离激光烧蚀工作台。

不同描述的实施方式中的流程图和框图图解了说明性实施方式中的装置和方法的一些可能实施的架构、功能和操作。在这方面，流程图或框图中的每个方框可以代表模块、分段、功能、和/或操作或步骤的部分。

在说明性实施方式的一些可选实施中，方框中提到的一个或多个功能可以不按图中提到的顺序出现。例如，在一些情况下，连续示出的两个方框可以基本上同时执行，或者有时可以以相反的顺序进行方框，这取决于所涉及的功能。再者，除了图解的方框之外，还可以在流程图或框图中添加其他方框。

在一些说明性实例中，并非方法1200的所有方框都被执行。例如，在一些情况下，不使空气连续地流动跨越工件的表面，如在操作1212中。在一些说明性实例中，空气以非连续的方式流动跨越表面。

本说明书描述的系统将使用激光以精密几何形状从铝制航空航天部件中去除涂层——诸如耐腐蚀罩面漆(finish)，以创造接地接触区域。本说明书描述的系统使用脉冲激光以精密几何形状去除涂层，诸如腐蚀抑制涂层。在一些说明性实例中，系统可以出于制造接地接触的目的而去除涂层。

在一些说明性实例中，单个部件是自由悬挂的，通过架空单轨系统悬垂。具有双定位器的激光器外壳向下平移部件的长度，停在程序化位置以执行烧蚀过程。软夹紧系统固定部件，阻挡激光发射并容纳烧蚀的流出物。机器视觉用于定位部件的关键零件，然后精确对齐每个定位器。扫描激光光学件烧蚀底漆，而流出物和烟雾被向下气流扫除。旋风分离器和烟雾提取系统捕获碎片和烟雾。相机系统在移动到下一个位置之前进行每个图案的生产质量保证(qa)检查。激光器外壳密封工件，提供机械稳定和物理屏障以容纳激光和生成的流出物。

进一步，本公开包括根据下面条款的实施方式：

条款1.激光烧蚀系统(102)，其包括：

体积(114)，其配置为容纳工件(106)；

支架(116)，其配置为相对于工件在所述体积(114)内移动，所述支架(116)包括：

夹紧系统(118)，其配置为夹紧所述工件(106)并密封所述工件(106)的部分(124)；

激光器外壳(120)；和

在所述激光器外壳(120)内的激光烧蚀工作台(122)。

条款2.根据条款1的激光烧蚀系统(102)，进一步包括：

移动系统(140)，其配置为将所述工件(106)移动进入所述激光烧蚀系统(102)的所述体积(114)。

条款3.根据条款2的激光烧蚀系统(102)，其中所述移动系统(140)是单轨(142)，其中所述工件(106)悬垂在所述单轨(142)上，和其中所述夹紧系统(118)配置为固定所述工件(106)用于通过所述激光烧蚀工作台(122)进行激光烧蚀。

条款4.根据条款1的激光烧蚀系统(102)，进一步包括：

安全栏(178)，其围绕所述体积(114)的周边(180)。

条款5.根据条款4的激光烧蚀系统(102)，进一步包括：

操作员站(170)，其定位在所述安全栏(178)之外。

条款6.根据条款1的激光烧蚀系统(102)，其中所述支架(116)的所述激光器外壳(120)包括两个相对的半部(134、136)。

条款7.根据条款1的激光烧蚀系统(102)，其中所述夹紧系统(118)配置为创造不透光的密封(126)以阻挡激光发射，和创造负压差(128)以阻止流出物(130)的逸出。

条款8.根据条款1的激光烧蚀系统(102)，其中所述支架(116)进一步包括气流系统(160)，其配置为创造跨越所述工件(106)的空气的层流(166)，其中所述气流系统(160)配置为移动流出物(130)朝向流出物提取系统(144)。

条款9.根据条款1的激光烧蚀系统(102)，其中所述支架(116)进一步包括第二激光烧蚀工作台(138)。

条款10.根据条款1的激光烧蚀系统(102)，进一步包括：

第二支架(910)，其配置为相对于所述工件(106、906)在所述体积(114、904)内移动，所述第二支架(910)包括：

第二夹紧系统，其配置为夹紧所述工件(106、906)并密封所述工件(106、906)；

第二激光器外壳；和

在所述第二激光器外壳的第二激光烧蚀工作台。

条款11.根据条款1的激光烧蚀系统(102)，进一步包括：

脉冲激光源(177)，其可操作地连接至所述激光烧蚀工作台(122)；和

流出物提取系统(144)，其中所述流出物提取系统(144)被定位在所述体积(114)之外。

条款12.方法，其包括：

(1202)相对于工件(106)在激光烧蚀系统(102)的体积(114)内移动所述激光烧蚀系统(102)的支架(116)，所述支架(116)包括激光器外壳(120)和在所述激光器外壳(120)内的激光烧蚀工作台(122)；

(1204)使用所述支架(116)的夹紧系统(118)夹紧所述工件(106)；

(1206)使用所述支架(116)的所述夹紧系统(118)抵靠所述工件(106)密封所述支架(116)；

(1208)使用所述激光烧蚀工作台(122)和所述激光烧蚀系统(102)的脉冲激光源(177)在所述工件(106)上执行烧蚀图案，其中所述脉冲激光源(177)可操作地连接至所述激光烧蚀工作台(122)；和

(1210)在执行所述烧蚀图案的同时，使用所述激光烧蚀系统(102)的流出物提取系统(144)提取流出物(130)。

条款13.根据条款12的方法进一步包括：

(1212)连续地使空气流动跨越所述工件(106)的表面(110)。

条款14.根据条款13的方法进一步包括：

(1214)使用强制空气喷嘴(164)引导空气到达烧蚀部位。

条款15.根据条款12的方法，其中夹紧所述工件(106)包括：

固定所述工件(106)用于通过所述激光烧蚀工作台(122)进行激光烧蚀。

条款16.根据条款12的方法，其中使用所述支架(116)的所述夹紧系统(118)抵靠所述工件(106)密封所述支架(116)包括：

(1207)创造不透光的密封(126)以阻挡激光发射；和

创造负压差(128)以阻止流出物(130)的逸出。

条款17.激光烧蚀系统(102)，其包括：

支架(116)，其配置为创造用于激光烧蚀的工作环境(132)，其中所述支架(116)配置为相对于工件(106)移动，和其中所述工作环境(132)小于所述工件(106)，所述支架(116)包括：

夹紧系统(118)，其配置为密封所述工件(106)的部分(124)，其中所述夹紧系统(118)配置为固定所述工件(106)，创造不透光的密封(126)以阻挡激光发射，和创造负压差(128)以阻止流出物(130)的逸出；

不透光的激光器外壳(120)；和

在所述激光器外壳(120)内的激光烧蚀工作台(122)；和

流出物提取系统(144)，其配置为从所述激光器外壳(120)内去除流出物(130)。

条款18.根据条款17的激光烧蚀系统(102)，其中所述支架(116)进一步包括第二激光烧蚀工作台(138)。

条款19.根据条款17的激光烧蚀系统(102)，其中所述支架(116)的激光器外壳(120)包括两个相对的半部(134、136)。

已经出于说明和描述的目的呈现了对不同说明性实施方式的描述，并且非旨在穷举或限制于所公开形式的实施方式。许多修改和变化对于本领域技术人员是明显的。进一步，与其他说明性实施方式相比，不同的说明性实施方式可以提供不同的特征。选择和描述所选的一个或多个实施方式，从而最好地解释实施方式的原理、实际应用、并且使本领域技术人员能够理解具有适合于考虑的特定用途的各种修改的各种实施方式的公开内容。