一种激光雕刻机的加工控制方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术涉及一种激光雕刻机的加工控制方法、系统及介质，属于激光雕刻数字控制技术领域，本发明专利技术通过基于当前毛坯材料的原始理化特性数据信息计算出当前毛坯材料的裂纹扩展速率，并根据当前毛坯材料的裂纹扩展速率对待激光雕刻的三维模型图进行评价，得到评价结果，并根据评价结果生成控制信息，从而对加工岩石类材料在加工过程中由于温度影响而带来的裂纹现象进行识别，当识别结果满足预设条件，进而根据识别结果来调控当前激光装置的移动速度值，从而使得当加工过程中出现该类裂纹现象时进行调整激光头的移动速度，能够有效地避免裂纹延伸至待加工要素区域，进而提高岩石类雕刻件的雕刻成功率，进而减少废品率，进一步节约加工成本。约加工成本。约加工成本。

【技术实现步骤摘要】
一种激光雕刻机的加工控制方法、系统及介质


[0001]本专利技术涉及激光雕刻
，尤其涉及一种激光雕刻机的加工控制方法、系统及介质。

技术介绍

[0002]随着激光加工技术应用的深入，关于激光加工的研究日益增多。其中，激光雕刻具有适应范围广、操作简单、速度快、质量好，热影响区小，加工柔性大等优点，是传统机械雕刻工艺无法比拟的。因此，其非常适用于各种材料，如轻金属、有机玻璃、橡胶、防火板、PVC板、木材等的表面雕刻，其能够雕刻出任意形状的图形，而且雕刻精细，图形清晰。而在激光雕刻机雕刻岩石类材料的过程中，由于岩石类材料为脆性材料的同时，岩石类材料受到温度场的影响能够使得材料的理化特性产生变化，如各个温度之下的材料的屈服强度、材料的韧性因子等理化特性因素，而材料的理化特性产生变化时，就会使得加工雕刻的过程中产生裂纹现象，而裂纹现象一旦延伸至指定的加工要素区域，如待雕刻的曲面区域、待雕刻的槽孔区域，该类区域就会产生裂纹，若始终保持激光装置的移动速度以及不根据实际的情况进行调整，裂纹就会延伸至指定的加工要素区域，从而使得待加工零件报废，进一步增加废品率，进而增加加工的成本。

技术实现思路

[0003]本专利技术克服了现有技术的不足，提供了一种激光雕刻机的加工控制方法、系统及介质。
[0004]为达上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0005]本专利技术第一方面提供了一种激光雕刻机的加工控制方法，包括以下步骤：
[0006]获取待加工的激光雕刻图纸信息，并根据所述激光雕刻图纸信息建立待激光雕刻的三维模型图；
[0007]通过激光雕刻机的扫描装置获取加工过程中的图像信息，并对所述图像信息进行预处理，得到预处理后的图像信息，根据所述预处理后的图像信息建立实时的激光雕刻三维模型图；
[0008]通过对所述实时的激光雕刻三维模型图进行模型识别，得到识别结果，并判断所述识别结果是否存在预设识别结果，若所述识别结果为预设识别结果，则获取当前毛坯材料的原始理化特性数据信息；
[0009]基于所述当前毛坯材料的原始理化特性数据信息计算出当前毛坯材料的裂纹扩展速率，并根据所述当前毛坯材料的裂纹扩展速率对所述待激光雕刻的三维模型图进行评价，得到评价结果，并根据所述评价结果生成控制信息，将所述控制信息传输至激光雕刻机的控制终端。
[0010]优选地，本专利技术的一个较佳实施例中，通过激光雕刻机的扫描装置获取加工过程中的图像信息，并对所述图像信息进行预处理，得到预处理后的图像信息，根据所述预处理
后的图像信息建立实时的激光雕刻三维模型图，具体包括以下步骤：
[0011]通过激光雕刻机的扫描装置获取加工过程中的图像信息，并对所述加工过程中的图像信息进行去噪以及图像增强处理，以得到轮廓特征点；
[0012]通过对所述轮廓特征点进行匹配得到稀疏特征点，获取所述稀疏特征点的坐标信息，并根据所述稀疏特征点坐标信息生成稀疏三维点云数据；
[0013]通过对所述稀疏三维点云数据进行稠密提取，以得到密集三维点云数据；
[0014]根据所述密集三维点云数据生成一个或者多个曲面，并通过对所述曲面进行重建，以建立实时的激光雕刻三维模型图。
[0015]优选地，本专利技术的一个较佳实施例中，通过对所述实时的激光雕刻三维模型图进行模型识别，得到识别结果，并判断所述识别结果是否存在预设识别结果，具体包括以下步骤：
[0016]基于卷积神经网络建立裂纹识别模型，并通过大数据网络获取当前毛坯材料类型的裂纹图像信息，将所述当前毛坯材料类型的裂纹图像信息分为训练集以及测试集；
[0017]将所述训练集输入到所述裂纹识别模型的卷积层中通过采用若干个不同大小的卷积核进行卷积运算，得到卷积值，并将所述卷积值输入到池化层中；
[0018]采用最大池化的方法，在每一个卷积核中选取出最大数字作为当前卷积值所在区域的特征值，并通过concatenate层将所述当前卷积值所在区域的特征值进行融合，最后通过交叉熵损失函数进行参数反向传播训练，直到误差收敛至预设值，并保存模型参数；
[0019]通过所述测试集对所述裂纹识别模型进行测试，直至所述裂纹识别模型满足预设要求，并通过将所述实时的激光雕刻三维模型图输入到所述裂纹识别模型进行识别，得到识别结果，并判断所述识别结果是否存在预设识别结果。
[0020]优选地，本专利技术的一个较佳实施例中，基于所述当前毛坯材料的原始理化特性数据信息计算出当前毛坯材料的裂纹扩展速率，具体包括以下步骤：
[0021]获取所述实时的激光雕刻三维模型图的实时加工位置温度场信息，并将所述实时加工位置温度场信息分解为多个温度场区域，获取每一个温度场区域的温度信息；
[0022]通过大数据网络获取所述每一个温度场区域的温度信息对应的理化特性数据信息，并计算所述每一个温度场区域的温度信息对应的理化特性数据信息以及所述当前毛坯材料的原始理化特性数据信息之间的差值，得到差值信息；
[0023]判断所述差值信息是否大于预设差值信息，若所述差值信息大于预设差值信息，则构建裂纹扩展速率计算模型；
[0024]将所述差值信息大于预设差值信息的理化特性数据信息输入到所述裂纹扩展速率计算模型中进行计算，得到当前毛坯材料的裂纹扩展速率。
[0025]优选地，本专利技术的一个较佳实施例中，根据所述当前毛坯材料的裂纹扩展速率对所述待激光雕刻的三维模型图进行评价，得到评价结果，具体包括以下步骤：
[0026]获取当前实时的激光雕刻三维模型图的裂纹所在的位置信息，并获取待激光雕刻的三维模型图的加工要素特征，根据所述当前实时的激光雕刻三维模型图的裂纹所在的位置信息以及所述当前毛坯材料的裂纹扩展速率计算出裂纹延伸至所述加工要素特征的时间节点；
[0027]获取当前激光装置在各个方向上的最大移动速度，并根据所述激光装置在各个方
向上的最大移动速度以及裂纹延伸至所述加工要素特征的位置信息计算出最小的移动时间节点；
[0028]若所述裂纹延伸至所述加工要素特征的时间节点大于所述最小的移动时间节点，并将所述裂纹延伸至所述加工要素特征的时间节点作为评价结果输出；
[0029]若所述裂纹延伸至所述加工要素特征的时间节点不大于所述最小的移动时间节点，则将生成报废信息，并将该报废信息传输至激光雕刻控制终端。
[0030]优选地，本专利技术的一个较佳实施例中，根据所述评价结果生成控制信息，将所述控制信息传输至激光雕刻机的控制终端，具体包括以下步骤：
[0031]获取当前激光装置的实时移动速度值以及当前裂纹延伸至所述加工要素特征的时间节点，
[0032]根据所述当前裂纹延伸至所述加工要素特征的时间节点以及裂纹延伸至所述加工要素特征的位置计算出激光装置需要的移动速度值；
[0033]并将所述激光装置需要的移动速度值分解为多个一维移动速度值，以得到各个方向上的激光装置的移动速度值；
[0034]根据所述各个方向上的激光装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雕刻机的加工控制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待加工的激光雕刻图纸信息，并根据所述激光雕刻图纸信息建立待激光雕刻的三维模型图；通过激光雕刻机的扫描装置获取加工过程中的图像信息，并对所述图像信息进行预处理，得到预处理后的图像信息，根据所述预处理后的图像信息建立实时的激光雕刻三维模型图；通过对所述实时的激光雕刻三维模型图进行模型识别，得到识别结果，并判断所述识别结果是否存在预设识别结果，若所述识别结果为预设识别结果，则获取当前毛坯材料的原始理化特性数据信息；基于所述当前毛坯材料的原始理化特性数据信息计算出当前毛坯材料的裂纹扩展速率，并根据所述当前毛坯材料的裂纹扩展速率对所述待激光雕刻的三维模型图进行评价，得到评价结果，并根据所述评价结果生成控制信息，将所述控制信息传输至激光雕刻机的控制终端。2.根据权利要求1所述的一种激光雕刻机的加工控制方法，其特征在于，通过激光雕刻机的扫描装置获取加工过程中的图像信息，并对所述图像信息进行预处理，得到预处理后的图像信息，根据所述预处理后的图像信息建立实时的激光雕刻三维模型图，具体包括以下步骤：通过激光雕刻机的扫描装置获取加工过程中的图像信息，并对所述加工过程中的图像信息进行去噪以及图像增强处理，以得到轮廓特征点；通过对所述轮廓特征点进行匹配得到稀疏特征点，获取所述稀疏特征点的坐标信息，并根据所述稀疏特征点坐标信息生成稀疏三维点云数据；通过对所述稀疏三维点云数据进行稠密提取，以得到密集三维点云数据；根据所述密集三维点云数据生成一个或者多个曲面，并通过对所述曲面进行重建，以建立实时的激光雕刻三维模型图。3.根据权利要求1所述的一种激光雕刻机的加工控制方法，其特征在于，通过对所述实时的激光雕刻三维模型图进行模型识别，得到识别结果，并判断所述识别结果是否存在预设识别结果，具体包括以下步骤：基于卷积神经网络建立裂纹识别模型，并通过大数据网络获取当前毛坯材料类型的裂纹图像信息，将所述当前毛坯材料类型的裂纹图像信息分为训练集以及测试集；将所述训练集输入到所述裂纹识别模型的卷积层中通过采用若干个不同大小的卷积核进行卷积运算，得到卷积值，并将所述卷积值输入到池化层中；采用最大池化的方法，在每一个卷积核中选取出最大数字作为当前卷积值所在区域的特征值，并通过concatenate层将所述当前卷积值所在区域的特征值进行融合，最后通过交叉熵损失函数进行参数反向传播训练，直到误差收敛至预设值，并保存模型参数；通过所述测试集对所述裂纹识别模型进行测试，直至所述裂纹识别模型满足预设要求，并通过将所述实时的激光雕刻三维模型图输入到所述裂纹识别模型进行识别，得到识别结果，并判断所述识别结果是否存在预设识别结果。4.根据权利要求1所述的一种激光雕刻机的加工控制方法，其特征在于，基于所述当前毛坯材料的原始理化特性数据信息计算出当前毛坯材料的裂纹扩展速率，具体包括以下步
骤：获取所述实时的激光雕刻三维模型图的实时加工位置温度场信息，并将所述实时加工位置温度场信息分解为多个温度场区域，获取每一个温度场区域的温度信息；通过大数据网络获取所述每一个温度场区域的温度信息对应的理化特性数据信息，并计算所述每一个温度场区域的温度信息对应的理化特性数据信息以及所述当前毛坯材料的原始理化特性数据信息之间的差值，得到差值信息；判断所述差值信息是否大于预设差值信息，若所述差值信息大于预设差值信息，则构建裂纹扩展速率计算模型；将所述差值信息大于预设差值信息的理化特性数据信息输入到所述裂纹扩展速率计算模型中进行计算，得到当前毛坯材料的裂纹扩展速率。5.根据权利要求1所述的一种激光雕刻机的加工控制方法，其特征在于，根据所述当前毛坯材料的裂纹扩展速率对所述待激光雕刻的三维模型图进行评价，得到评价结果，具体包括以下步骤：获取当前实时的激光雕刻三维模型图的裂纹所在的位置信息，并获取待激光雕刻的三维模型图的加工要素特征，根据所述当前实时的激光雕刻三维模型图的裂纹所在的位置信息以及所述当前毛坯材料的裂纹扩展速率计算出裂纹延伸至所述加工要素特征的时间节点；获取当前激光装置在各个方向上的最大移动速度，并根据所述激光装置在各个方向上的最大移动速度以及裂纹延伸至所述加工要素特征的位置信息计算出最小的移动时间节点；若所述裂纹延伸至所述加工要素特征的时间节点大...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘少华，
申请(专利权)人：深圳市熹扬科技有限公司，
类型：发明
国别省市：