一种平面激光雕刻机定位方法技术

本发明专利技术公开了一种平面激光雕刻机定位方法，属于平面激光雕刻技术领域，其特征在于包括：最优雕刻路线的获得及基于最优雕刻路线实时对平面激光雕刻机进行纠正和定位，预设数量的所述激光测距传感器与激光测距传感器柱组合，可对不同高度位置的激光雕刻头在同一水平位置测量距离。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术将预雕刻图案，系统对图案进行解析，将预雕刻图案分散成若干个点，创造性地将蚁群优先算法引入到平面激光雕刻机定位中，利用蚁群优先算法规划出最优雕刻路线，与系统计算的最优雕刻路线点位数据进行对比的反馈数据及时调整激光雕刻头的位置，摒弃了传统激光雕刻机都是通过记录电机运动的圈数来确定雕刻头所在的位置，精确度较低的问题。精确度较低的问题。精确度较低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种平面激光雕刻机定位方法

：
[0001]本专利技术属于平面激光雕刻
，更具体地涉及一种平面激光雕刻机定位方法。

技术介绍
：
[0002]平面激光雕刻机主要用于给产品增加标识，传统的激光雕刻机都是通过记录电机运动的圈数来确定雕刻头所在的位置，当雕刻头发生轻微倾斜时会造成雕刻位置偏移，或者电机位置丢失，导致产品标识位置不合格，所要标识的产品就要报废或者返工。

技术实现思路
：
[0003]为解决上述问题，克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种平面激光雕刻机定位方法，能够有效的解决当雕刻头发生轻微倾斜时会造成雕刻位置偏移，或者电机位置丢失，导致产品标识位置不合格，所要标识的产品就要报废或者返工的问题；
[0004]解决的第二个技术问题是：传统的激光雕刻机都是通过记录电机运动的圈数来确定雕刻头所在的位置，精确度较低。
[0005]本专利技术解决上述技术问题的具体技术方案为：平面激光雕刻机定位方法，其特征在于包括：最优雕刻路线的获得及基于最优雕刻路线实时对平面激光雕刻机进行纠正和定位，
[0006]将待雕刻物体放置在激光雕刻平台，通过摄像头获取待雕刻物体的平面信息，获取的平面信息直接传送至计算机；激光测距传感器均通过信号转换装置与计算机连接；
[0007]所述最优雕刻路线的获得是先导入预雕刻图案，系统对图案进行解析，将预雕刻图案分散成若干个点，并确定雕刻起点，再根据蚁群优先算法规划出最优雕刻路线。
[0008]进一步的，所述的最优雕刻路线由蚁群优先算法规划出，具体步骤包括：
[0009]整个蚂蚁群体数量为m，预雕刻图案打散成的点个数为n，点i与点j之间的距离为d
ij
(i，j＝1，2，3，4，......，n)，t时刻点i与点j连接路径上的信息素浓度为τ
ij
(t)，蚂蚁k(k＝1，2，3，4，......，m)根据各点间连接路径上的信息素浓度决定下一个访问城市，设表示t时刻蚂蚁k从点位i转移至点位j的转移概率，其公示为：
[0010]其中为启发函数，表示为，蚂蚁从点i转移到点j的期望程度，allow
k
(k＝1，2，3，4，......，m)为蚂蚁待访问点的集合，开始时allow
k
中有n
‑
1个元素，即包括除了蚂
蚁k出发点的所有其他点，随着时间推移allow
k
中的元素不断减少直至为空，表示所有点访问完毕；α为信息素重要程度因子，值越大表示信息素的浓度在转移过程中起的作用越大；β为启发函数重要程度因子，值越大表示启发函数在转移中的作用越大，即蚂蚁会以较大的概率转移到距离较短的点，经过n个时刻，蚂蚁可以走完所有的城市，完成一次循环，每只蚂蚁所走过的路径就是一个解；
[0011]由于蚂蚁释放信息素的同时，各个点间连接路径上的信息素逐渐消失，设参数ρ(0＜ρ＜1)表示信息素的挥发程度；当所有蚂蚁完成一次循环后，对各点之间连接路径上的信息素浓度需要进行实时更新，即
[0012][0013][0014]其中Q为常数，表示蚂蚁循环一次所释放的信息素量总和；L
k
为第k只蚂蚁经过路径的长度；表示第k只蚂蚁在城市i与城市j连接路径上释放的信息素浓度；Δτ
ij
为所有蚂蚁在点i与点j连接路径上释放的信息素浓度之和；Path
min
为最优蚂蚁路径；
[0015]根据公式可以得出蚂蚁经过的路径越短，释放的信息素浓度越高；即可得出最优雕刻路线。
[0016]进一步的，基于最优雕刻路线实时对激光雕刻头进行纠正和定位的方法包括：
[0017]I：雕刻开始时，计算机驱使激光雕刻机的激光雕刻头到达雕刻初始点进行雕刻；
[0018]II：激光雕刻头的外围装有信号发生装置，激光测距传感器捕捉激光雕刻头距离信息，确定信号发生装置距离信号发生装置的距离；将测定的距离传输至计算机，计算机根据检测数据组合成雕刻图案；测得的数据与系统计算的最优雕刻路线点位数据进行对比确定雕刻图案的准确性；
[0019]III：并根据与系统计算的最优雕刻路线点位数据进行对比的反馈数据及时调整激光雕刻头的位置。
[0020]进一步的，与系统计算的最优雕刻路线点位数据进行对比的方法是：
[0021]Ⅰ：最优雕刻路线点位数据和经四个激光测距传感器测量的距离至少三个偏差在
±
0.5mm以内，认定该雕刻点位置是正确的；
[0022]Ⅱ：最优雕刻路线点位数据和经四个激光测距传感器测量的距离至少两个偏差超过
±
0.5mm，系统会发出提示，提示错误时则判定雕刻图案不合格。
[0023]进一步的，预设数量的所述激光测距传感器与激光测距传感器柱组合，可对不同高度位置的激光雕刻头在同一水平位置测量距离。
[0024]进一步的，待雕刻物体可通过激光测距传感器检测所处雕刻平台的位置信息，也可通过激光测距传感器获取待雕刻物体高度信息。
[0025]进一步的，位于激光雕刻平台、待雕刻物体、雕刻平台四角上的激光测距传感器，激激光测距传感器扫描区域为扇形。
[0026]本专利技术的有益效果是：
[0027]本专利技术将预雕刻图案，系统对图案进行解析，将预雕刻图案分散成若干个点，创造性地将蚁群优先算法引入到平面激光雕刻机定位中，利用蚁群优先算法规划出最优雕刻路线，
[0028]本专利技术的激光测距传感器捕捉激光雕刻头距离信息，确定信号发生装置距离激光束的距离；将测定的距离传输至计算机，计算机根据检测数据组合成雕刻图案；测得的数据与系统计算的最优雕刻路线点位数据进行对比确定雕刻图案的准确性；并根据与系统计算的最优雕刻路线点位数据进行对比的反馈数据及时调整激光雕刻头的位置，摒弃了传统的激光雕刻机都是通过记录电机运动的圈数来确定雕刻头所在的位置，精确度较低的问题；
[0029]本专利技术中多个激光测距传感器与激光测距传感器柱组合，可对不同高度位置的激光雕刻头在同一水平位置测量距离，基于多角度多位点的传感器柱体测量距离，获得了多维度的测量实时数据并与最优雕刻路线的多维度的多位点点位数据进行对比，及时调整雕刻头的位置，相对单维度的点位数据对比来说，该法更精准的检测所雕刻图案的准确性。
附图说明：
[0030]附图1是本专利技术实施状态结构示意图；
[0031]附图2是本专利技术另一实施状态结构示意图；
[0032]附图3是本专利技术工作原理图；
[0033]附图4是本专利技术工作原理图；附图中：
[0034]1.信号发生装置、2.激光雕刻头、3.摄像头、4.激光测距传感器、5.待雕刻物体、6.激光雕刻平台、7.激光测距传感器柱。
具体实施方式：
[0035]在本专利技术的描述中具体细节仅仅是为了能够充分理解本专利技术的实施例，但是作为本领域的技术人员应该知道本专利技术的实施并不限于这些细节。另外，公知的结构和功能没有被详细的描述或者展示，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平面激光雕刻机定位方法，其特征在于包括：最优雕刻路线的获得及基于最优雕刻路线实时对平面激光雕刻机进行纠正和定位，将待雕刻物体(5)放置在激光雕刻平台(6)，通过摄像头(3)获取待雕刻物体(5)的平面信息，获取的平面信息直接传送至计算机；激光测距传感器(4)均通过信号转换装置与计算机连接；所述最优雕刻路线的获得是先导入预雕刻图案，系统对图案进行解析，将预雕刻图案分散成若干个点，并确定雕刻起点，再根据蚁群优先算法规划出最优雕刻路线。2.根据权利要求1所述的平面激光雕刻机定位方法，其特征在于所述的最优雕刻路线由蚁群优先算法规划出，具体步骤包括：整个蚂蚁群体数量为m，预雕刻图案打散成的点个数为n，点i与点j之间的距离为d
ij
(i,j＝1,2,3,4,......,n)，t时刻点i与点j连接路径上的信息素浓度为τ
ij
(t)，蚂蚁k(k＝1,2,3,4,......,m)根据各点间连接路径上的信息素浓度决定下一个访问城市，设表示t时刻蚂蚁k从点位i转移至点位j的转移概率，其公示为：其中为启发函数，表示为，蚂蚁从点i转移到点j的期望程度，allow
k
(k＝1,2,3,4,......,m)为蚂蚁待访问点的集合，开始时allow
k
中有(n
‑
1)个元素，即包括除了蚂蚁k出发点的所有其他点，随着时间推移allow
k
中的元素不断减少直至为空，表示所有点访问完毕；α为信息素重要程度因子，值越大表示信息素的浓度在转移过程中起的作用越大；β为启发函数重要程度因子，值越大表示启发函数在转移中的作用越大，即蚂蚁会以较大的概率转移到距离较短的点，经过n个时刻，蚂蚁可以走完所有的城市，完成一次循环，每只蚂蚁所走过的路径就是一个解；由于蚂蚁释放信息素的同时，各个点间连接路径上的信息素逐渐消失，设参数ρ(0＜ρ＜1)表示信息素的挥发程度；当所有蚂蚁完成一次循环后，对各点之间连接路径上的信息素浓度需要进行实时更新，即素浓度需要进行实时更新，即其中Q为常数，表示蚂蚁循环一次所释放的信息素量总和；L
k
为...

【专利技术属性】
技术研发人员：周广森，皮大雪，孙启朋，
申请(专利权)人：济宁海富光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：