一种激光打标机的3D扫描建模方法、系统及其打标机技术方案

本发明专利技术提供了一种激光打标机的3D扫描建模方法，所述方法包括以下步骤：S1.截获对焦信号发送指令；S2.截获生成移动信号指令；S3.截获接收反馈信号指令；S4.截获发送坐标信息组指令；S5.截获发送调节信号指令；S6.截获发送调节反馈信号指令；S7.截获扫描建模指令。本发明专利技术还提供了一种3D扫描建模系统，该系统包括打标平台、打标组件、自动对焦单元、3D扫描单元、调节单元及控制终端；所述打标组件受控制终端控制时，沿竖直方向或水平方向移动；本发明专利技术提供的技术方案，通过控制终端对各物理单元进行控制，可以在打标时，直接进行3D扫描图型，生成实际的3D图型，在原有位置实现直接贴图打标，保持标刻最佳效果，实现全自动建模的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种激光打标机的3D扫描建模方法、系统及其打标机
本专利技术涉及激光打标、切割设备
，特别涉及一种激光打标机的3D扫描建模方法、系统及其打标机。
技术介绍
随着激光打标技术的发展，在立体物料上打标，已经成为逐渐成熟的技术，通过设备的结构改进，使得3D打标技术更加便捷和高效，但是由于实物打标的面可能不是在同一个高度平面上，对于3D曲面实物打标，现有技术还有很多缺陷，如中国专利CN207464464U，公开了一种大幅面3D紫外激光打标机，包括下层机柜，设在下层机柜上表面的工作台板，设在工作台板一端部的升降机构，以及设在升降机构上的激光打标机构；激光打标机构包括同轴依次设置的紫外激光器、衰减器、动态扩束镜和激光扫描振镜，激光扫描振镜底部设有大幅面聚焦透镜，紫外激光器一侧设有用于控制动态扩束镜可变扩束的动态扩束镜控制卡，动态扩束镜控制卡通过A/D转换卡与外部控制器电连接，衰减器一侧设有红光输入。该激光打标机采用动态扩束镜，通过软件控制动态振镜和扩束镜，在激光被聚焦前进行可变扩束，以此改变激光束的焦距来实现对曲面异形物体的表面加工，加工深度达到±30mm以上，打标稳定灵活，精度高。但是上述技术存在以下的问题：第一，打标时激光不能精准的标刻到实际物体的高度上(即物体不在焦距上)，会造成打标时深浅不一，达不到理想的效果；第二，普通用户一般不具备3D图型建模的能力，对于3D图型的导入和修改，在使用上存在很大的困难，用户往往需要交给专业人员进行3D建模后再导入软件，会增加用户的使用成本和时间成本；第三，如果使用普通的简单贴图操作方式，就需要选择各种曲面类型，而且要设置直径等各种参数，不能很好地和实际物体完全匹配。如果各种直径或曲面参数填写和实物不对，将导致焦距不准确，打标效果不理想；第四，导入的3D图型，和实物并不是同一个批次，存在高度，曲面，宽度等大小的差异。打标摆放的位置也会和导入图型的建模时位置不一样，而造成了曲面数据的失真不准备，从而导致焦距不准确，打标效果不理想。而且，普通用户一般不具备3D图型建模的能力，对于3D图型的导入和修改，在使用上存在很大的困难，用户往往需要交给专业人员进行3D建模后再导入软件，会增加用户的使用成本和时间成本；如果使用普通的简单贴图操作方式，就需要选择各种曲面类型，而且要设置直径等各种参数，不能很好地和实际物体完全匹配。如果各种直径或曲面参数填写和实物不对，将导致焦距不准确，打标效果不理想；导入的3D图型，和实物并不是同一个批次，存在高度，曲面，宽度等大小的差异。打标摆放的位置也会和导入图型的建模时位置不一样，而造成了曲面数据的失真不准备，从而导致焦距不准确，打标效果不理想。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本专利技术提供一种激光打标机的3D扫描建模方法，通过控制终端对各物理单元进行控制，可以在打标时，直接进行3D扫描图型，生成实际的3D图型，在原有位置实现直接贴图打标，保持标刻最佳效果；省去了用户手动建模参数调整，摆放对位等过程，给用户用带来了更好的用户体验和打标效果的提升，实现全自动建模的技术效果。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种激光打标机的3D扫描建模方法，所述方法包括以下步骤：S1.截获对焦信号发送指令，将所述对焦信号发送指令携带的指令信息传送至系统；根据该指令信息，将对焦信号发送至控制终端；S2.截获生成移动信号指令，将所述生成移动信号指令携带的指令信息传送至系统；根据该指令信息，控制终端生成移动信号，并控制打标组件沿竖直方向或水平方向移动至目标区域；S3.截获接收反馈信号指令，将所述接收反馈信号指令携带的指令信息传送至系统；根据该指令信息，控制终端接收来自打标组件的反馈信号，并驱动3D扫描单元发射线条状扫描光；S4.截获发送坐标信息组指令，将所述发送坐标信息组指令携带的指令信息传送至系统；根据该指令信息，3D扫描单元将线条状扫描光的坐标信息组发送至调节单元；S5.截获发送调节信号指令，将所述发送调节信号指令携带的指令信息传送至系统；根据该指令信息，调节单元将坐标组信息与模块坐标组信息进行匹配；若坐标组信息与模块坐标组信息的匹配结果超出特定的阈值范围内，则调节模块发送调节信号至控制终端；若坐标组信息与模块坐标组信息的匹配结果在特定的阈值范围内，则直接执行步骤S7；S6.截获发送调节反馈信号指令，将所述发送调节反馈信号指令携带的指令信息传送至系统；根据该指令信息，控制终端驱动3D扫描单元对线条状扫描光进行调节，3D扫描单元产生调节反馈信号并将其发送至终端设备；S7.截获扫描建模指令，将所述扫描建模指令携带的指令信息传送至系统；根据该指令信息，终端设备生成扫描信号，控制3D扫描件沿水平方向移动，完成扫描建模。本专利技术还提供了一种应用于前述3D扫描建模方法的激光打标机的3D扫描建模系统，所述系统包括打标平台、打标组件、自动对焦单元、3D扫描单元、调节单元及控制终端；所述打标组件设置于打标平台上方，所述打标组件、自动对焦单元、3D扫描单元、调节单元均与控制终端连接；所述打标组件受控制终端控制时，沿竖直方向或水平方向移动。所述自动对焦单元、3D扫描单元、调节单元均与打标组件物理连接，随打标组件移动而移动。所述打标组件包括激光器单元、扫描头单元和引导腔；所述引导腔用于接收激光器单元发出的激光，并将激光从引导腔发射至扫描头单元；所述扫描头单元用于接收激光，并将激光射出至打标台；所述自动对焦单元用于对打标目标进行自动对焦；所述自动对焦单元包括对焦发射模块和对焦接收模块；所述对焦发射模块用于发射与扫描头单元发出的激光平行的光束；该光束经折射后，由对焦接收模块接收。所述3D扫描单元用于发射和接收线条状扫描光；3D扫描单元包括3D扫描件、扫描发射模块和扫描接收模块；所述扫描发射模块用于向所述打标平台发射线条状扫描光，所述扫描接收模块用于接收经反射的线条状扫描光；所述扫描头单元接收来自控制终端的扫描信号时，所述扫描信号控制3D扫描件沿水平方向移动。所述调节单元用于生成调节信号，使所述控制终端驱动3D扫描单元调节线条状扫描光；所述调节单元包括X调节模块、Y调节模块和Z调节模块；所述X调节模块用于调整线条状扫描光与X轴的关系；所述X调节模块用于记录X线体的坐标值；所述X线体平分且垂直于线条状扫描光；所述Y调节模块用于调整线条状扫描光与Y轴的关系；所述Y调节模块用于记录Y线体的坐标值；所述Y线体与线条状扫描光平行。所述Z调节模块用于调整线条状扫描光与Z轴的关系；所述Z调节模块用于记录Z线体的坐标值；所述Z线体的两端点在竖直方向的长度一致。所述对焦接收模块接收到折射光束后，产生对焦信号，并将对焦信号发送至控制终端；控制终端产生移动信号，控制打标组件沿竖直方向或水平方向移动；所述打标组件移动至目标区域后，产生反馈信号；所述控制终端接收反馈信号，驱动3D扫描单元发射线条状扫描光；所述3D扫描单元接收经反射的线条状扫描光，并将该线条状扫描光的坐标组信息发送至调节单元；所述调节单元接收来自3D扫描单元的坐标组信息，并将坐标组信息与调节单元的模块坐标组信息进行匹配，若坐标组信息与模块坐标组信息的匹配结果超出特定的阈值范围内，则调节模块发送调节信号至控制终端；所述控制终端接收调节信号，并驱动3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光打标机的3D扫描建模方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1.截获对焦信号发送指令，将所述对焦信号发送指令携带的指令信息传送至系统；根据该指令信息，将对焦信号发送至控制终端；S2.截获生成移动信号指令，将所述生成移动信号指令携带的指令信息传送至系统；根据该指令信息，控制终端生成移动信号，并控制打标组件沿竖直方向或水平方向移动至目标区域；S3.截获接收反馈信号指令，将所述接收反馈信号指令携带的指令信息传送至系统；根据该指令信息，控制终端接收来自打标组件的反馈信号，并驱动3D扫描单元发射线条状扫描光；S4.截获发送坐标信息组指令，将所述发送坐标信息组指令携带的指令信息传送至系统；根据该指令信息，3D扫描单元将线条状扫描光的坐标信息组发送至调节单元；S5.截获发送调节信号指令，将所述发送调节信号指令携带的指令信息传送至系统；根据该指令信息，调节单元将坐标组信息与模块坐标组信息进行匹配；若坐标组信息与模块坐标组信息的匹配结果超出特定的阈值范围内，则调节模块发送调节信号至控制终端；若坐标组信息与模块坐标组信息的匹配结果在特定的阈值范围内，则直接执行步骤S7；S6.截获发送调节反馈信号指令，将所述发送调节反馈信号指令携带的指令信息传送至系统；根据该指令信息，控制终端驱动3D扫描单元对线条状扫描光进行调节，3D扫描单元产生调节反馈信号并将其发送至终端设备；S7.截获扫描建模指令，将所述扫描建模指令携带的指令信息传送至系统；根据该指令信息，终端设备生成扫描信号，控制3D扫描件沿水平方向移动，完成扫描建模。...

【技术特征摘要】
1.一种激光打标机的3D扫描建模方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1.截获对焦信号发送指令，将所述对焦信号发送指令携带的指令信息传送至系统；根据该指令信息，将对焦信号发送至控制终端；S2.截获生成移动信号指令，将所述生成移动信号指令携带的指令信息传送至系统；根据该指令信息，控制终端生成移动信号，并控制打标组件沿竖直方向或水平方向移动至目标区域；S3.截获接收反馈信号指令，将所述接收反馈信号指令携带的指令信息传送至系统；根据该指令信息，控制终端接收来自打标组件的反馈信号，并驱动3D扫描单元发射线条状扫描光；S4.截获发送坐标信息组指令，将所述发送坐标信息组指令携带的指令信息传送至系统；根据该指令信息，3D扫描单元将线条状扫描光的坐标信息组发送至调节单元；S5.截获发送调节信号指令，将所述发送调节信号指令携带的指令信息传送至系统；根据该指令信息，调节单元将坐标组信息与模块坐标组信息进行匹配；若坐标组信息与模块坐标组信息的匹配结果超出特定的阈值范围内，则调节模块发送调节信号至控制终端；若坐标组信息与模块坐标组信息的匹配结果在特定的阈值范围内，则直接执行步骤S7；S6.截获发送调节反馈信号指令，将所述发送调节反馈信号指令携带的指令信息传送至系统；根据该指令信息，控制终端驱动3D扫描单元对线条状扫描光进行调节，3D扫描单元产生调节反馈信号并将其发送至终端设备；S7.截获扫描建模指令，将所述扫描建模指令携带的指令信息传送至系统；根据该指令信息，终端设备生成扫描信号，控制3D扫描件沿水平方向移动，完成扫描建模。2.一种应用于如权利要求1所述方法的激光打标机的3D扫描建模系统，其特征在于，所述系统包括打标平台、打标组件、自动对焦单元、3D扫描单元、调节单元及控制终端；所述打标组件设置于打标平台上方，所述打标组件、自动对焦单元、3D扫描单元、调节单元均与控制终端连接；所述打标组件受控制终端控制时，沿竖直方向或水平方向移动；所述自动对焦单元、3D扫描单元、调节单元均与打标组件物理连接，随打标组件移动而移动；所述对焦接收模块接收到折射光束后，产生对焦信号，并将对焦信号发送至控制终端；控制终端产生移动信号，控制打标组件沿竖直方向或水平方向移动；所述打标组件移动至目标区域后，产生反馈信号；所述控制终端接收反馈信号，驱动3D扫描单元发射线条状扫描光；所述3D扫描单元接收经反射的线条状扫描光，并将该线条状扫描光的坐标组信息发送至调节单元；所述调节单元接收来自3D扫描单元的坐标组信息，并将坐标组信息与调节单元的模块坐标组信息进行匹配，若坐标组信息与模块坐标组信息的匹配结果超出特定的阈值范围内，则调节模块发送调节信号至控制终端；所述控制终端接收调节信号，并驱动3D扫描单元对线条状扫描光进行调节；所述3D扫描单元调节线条状扫描光后，产生调节反馈信号；所述控制终端接收调节反馈信号，生成扫描信号，所述3D扫描单元接收扫描信号后，控制3D扫描件沿水平方向移动。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述打标组件包括激光器单元、扫描头单元和引导腔；所述引导腔用于接收激光器单元发出的激光，并将激光从引导腔发射至扫描头单元；所述扫描头单元用于接收激光，并将激光射出至打标台。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐强，李高，李明坚，
申请(专利权)人：广州新可激光设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44