【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光加工，尤其涉及一种适用于曲面激光刻蚀的拼缝加工方法。
技术介绍
1、在航空、航天、航海等领域中，需要对共形天线、雷达罩等重要零件进行制造加工，这些重要零件为超幅面的曲面零件，对超幅面的曲面零件的加工中存在着大幅面、曲率变化复杂的微结构加工需求。微结构加工是利用激光刻蚀工艺，在曲面零件表面的金属层进行减材制造，刻蚀掉一部分金属层，保留一部分金属层。保留的金属层形成了曲面零件所需的微结构。由于超幅面的曲面零件的刻蚀图形尺寸超过振镜加工幅面，不能通过一次刻蚀来完成整个超幅面的曲面零件的加工，因此采用图形分割刻蚀的方法对曲面零件进行加工。将超幅面的曲面零件对应的超幅面图形，分割为可加工的多个小幅面图形，逐个完成分割图形的加工，实现超幅面的曲面零件的整体加工。
2、超幅面的曲面零件的整体加工中，会将超幅面图形拆分为多个图形，将多个图形分别加工，分别加工时需要先依靠机床运动将光学(激光刻蚀)系统移动到指定位置，再对各图形进行加工。但是，激光刻蚀系统的移动过程会受到机床精度的影响，运动的位置会存在偏差，使得激光刻蚀系统加工幅面内的图形时，实际加工的图形存在偏差，导致分割的图形间会产生“拼缝”与“过拼”的现象。“过拼”的图形部分可以正常使用，但“拼缝”的图形部分视为刻蚀对象的加工不完整，会在激光刻蚀区域中留下金属残留，导致保留的金属层间产生电路连通，破坏零件的微结构，因此，需要对曲面激光刻蚀的拼缝进行加工处理。
3、目前，对激光刻蚀的拼缝进行加工处理，通常通过由影像识别系统、传动机构和激光蚀刻机构建的拼
技术实现思路
1、本专利技术实施例的目的是提供一种适用于曲面激光刻蚀的拼缝加工方法，解决现有技术不适用于超幅面的曲面激光刻蚀的拼缝加工的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供如下技术方案：
3、本专利技术第一方面提供一种适用于曲面激光刻蚀的拼缝加工方法，方法包括：
4、获取已完成激光刻蚀的曲面零件模型，曲面零件模型为在完成激光刻蚀前已进行图形分割的模型，曲面零件模型包括多个分割线；
5、提取多个分割线，并根据各分割线的起点、终点和曲面法向矢量，确定各分割线的运动轨迹；
6、在机床的视觉系统的状态下，按照各分割线的运动轨迹进行机床五轴运动，并在各分割线的运动轨迹中，确定出存在残留金属的运动轨迹，以残留金属的宽度生成扫描振镜的加工轨迹；
7、在机床的激光刻蚀系统的状态下，按照金属残留的运动轨迹进行机床五轴运动，并同时按照扫描振镜的加工轨迹进行激光刻蚀，以去除残留金属完成曲面零件的拼缝加工。
8、在本专利技术第一方面的一些变更实施方式中，提取多个分割线，并根据各分割线的起点、终点和曲面法向矢量，确定各分割线的运动轨迹，包括：
9、提取多个分割线，各分割线包括第一端点和第二端点；
10、以各分割线的第一端点作为运动的起点，以各分割线的第二端点作为运动的终点；
11、以垂直于各分割线所在曲面的曲面法向矢量方向作为运动方向，将按照运动方向沿各分割线的起点运动至终点的运动轨迹，确定为各分割线的运动轨迹。
12、在本专利技术第一方面的一些变更实施方式中，在提取多个分割线之前，方法还包括：
13、对多个分割线分别识别出起点坐标和终点坐标；
14、在多个分割线中，筛选出有相同的起点坐标和相同的终点坐标的多个分割线；
15、对筛选出的多个分割线去重。
16、在本专利技术第一方面的一些变更实施方式中，在机床的视觉系统的状态下，按照各分割线的运动轨迹进行机床五轴运动，并在各分割线的运动轨迹中，确定出存在残留金属的运动轨迹，以残留金属的宽度生成扫描振镜的加工轨迹，包括：
17、在机床的视觉系统的状态下，按照各分割线的运动轨迹进行机床五轴运动，并在各分割线的运动轨迹中，确定各分割线的运动轨迹的灰度值；
18、将各分割线的运动轨迹的灰度值与预设灰度值进行比对，以确定出不同于预设灰度值的运动轨迹，并将不同于预设灰度值的运动轨迹确定为存在残留金属的运动轨迹；
19、以残留金属的宽度生成扫描振镜的加工轨迹。
20、在本专利技术第一方面的一些变更实施方式中，以残留金属的宽度生成扫描振镜的加工轨迹，包括：
21、确定视觉系统采集的包含曲面零件模型图像的像素块与曲面零件的实际尺寸的比值；
22、采集存在残留金属的运动轨迹的图像，并确定图像中残留金属的像素块；
23、根据图像中残留金属的像素块以及比值，计算残留金属的宽度，以残留金属的宽度生成扫描振镜的加工轨迹。
24、在本专利技术第一方面的一些变更实施方式中，在将各分割线的运动轨迹的灰度值与预设灰度值进行比对，以确定出不同于预设灰度值的运动轨迹，并将不同于预设灰度值的运动轨迹确定为存在残留金属的运动轨迹之后，方法还包括：
25、确定存在残留金属的运动轨迹的预设起点和预设终点；
26、对预设起点和预设终点进行标记，得到标记的预设起点和标记的预设终点。
27、在本专利技术第一方面的一些变更实施方式中，在机床的激光刻蚀系统的状态下，按照金属残留的运动轨迹进行机床五轴运动，并同时按照扫描振镜的加工轨迹进行激光刻蚀，以去除残留金属完成曲面零件的拼缝加工，包括：
28、在机床的激光刻蚀系统的状态下，控制扫描振镜运动至标记的预设起点；
29、控制激光振镜刻蚀幅面的中心点在曲面零件表面，沿金属残留的运动轨迹进行机床五轴运动；
30、同时控制激光振镜以扫描振镜的加工轨迹进行激光刻蚀，以去除当前存在残留金属的运动轨迹的残留金属；
31、当检测到扫描振镜运动至标记的预设终点时，控制扫描振镜停止运动并控制激光振镜停止激光刻蚀；
32、控制扫描振镜运动至下一个存在残留金属的运动轨迹所标记的预设起点，直到去除完所有存在残留金属的运动轨迹的残留金属，以完成曲面零件的拼缝加工。
33、在本专利技术第一方面的一些变更实施方式中，在当检测到扫描振镜运动至标记的预设终点时，控制扫描振镜停止运动并控制激光振镜停止激光刻蚀之后，方法还包括：
34、判断是否存在残留金属的运动轨迹；
35、若是，则控制扫描振镜运动至下一个存在残留金属的运动轨迹所标记的预设起点；
36、若否，则不控制扫描振镜运动，完成曲面零件的拼缝加工。
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1.一种适用于曲面激光刻蚀的拼缝加工方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取所述多个分割线，并根据各分割线的起点、终点和曲面法向矢量，确定各分割线的运动轨迹，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在提取所述多个分割线之前，所述方法还包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在机床的视觉系统的状态下，按照所述各分割线的运动轨迹进行机床五轴运动，并在所述各分割线的运动轨迹中，确定出存在残留金属的运动轨迹，以残留金属的宽度生成扫描振镜的加工轨迹，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述以残留金属的宽度生成扫描振镜的加工轨迹，包括：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在将所述各分割线的运动轨迹的灰度值与预设灰度值进行比对，以确定出不同于预设灰度值的运动轨迹，并将所述不同于预设灰度值的运动轨迹确定为存在残留金属的运动轨迹之后，所述方法还包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在机床的激光刻蚀系统的状态下，按照所述金属
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在当检测到所述扫描振镜运动至所述标记的预设终点时，控制所述扫描振镜停止运动并控制所述激光振镜停止激光刻蚀之后，所述方法还包括：
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述曲面法向矢量的方向为垂直于所述曲面零件的曲面方向，且所述曲面法向矢量的方向由所述曲面零件的内部指向外部。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取已完成激光刻蚀的曲面零件的模型之前，所述方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种适用于曲面激光刻蚀的拼缝加工方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取所述多个分割线，并根据各分割线的起点、终点和曲面法向矢量，确定各分割线的运动轨迹，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在提取所述多个分割线之前，所述方法还包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在机床的视觉系统的状态下，按照所述各分割线的运动轨迹进行机床五轴运动，并在所述各分割线的运动轨迹中，确定出存在残留金属的运动轨迹，以残留金属的宽度生成扫描振镜的加工轨迹，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述以残留金属的宽度生成扫描振镜的加工轨迹，包括：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在将所述各分割线的运动轨迹的灰度值与预设灰度值进行比对，以确定出不同于预设...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈晓东，燕国强，林明明，
申请(专利权)人：西安中科微精光子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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