激光消融系统的控制方法、装置及计算机可读存储介质与流程

1.本发明涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种激光消融系统的控制方法、装置及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.对于待剥深的待加工器件凸点，往往使用预设的消融功率进行消融处理，从而实现对凸点的剥深，而现有技术为了提高剥深效果，每次对凸点进行消融处理后都要进行磨砂处理，当一个凸点需要进行多次消融才能完成剥深时，比较麻烦且耗费工序，待加工器件凸点的剥深效率低。


技术实现要素：

3.本发明实施例通过提供一种激光消融系统的控制方法、装置及计算机可读存储介质，旨在解决如何提高待加工器件的剥深效率的技术问题。
4.本发明实施例提供一种激光消融系统的控制方法，所述激光消融系统的控制方法包括以下步骤：
5.获取待加工器件的3d轮廓图，并根据所述3d轮廓图确定所述待加工器件的工件信息，其中，所述工件信息包括待剥深曲面的凸点的梯度以及所述凸点在所述待加工器件中的相对位置；
6.根据所述凸点的梯度确定消融次数，并在所述消融次数大于预设值时，生成至少两条等高线，其中，最下层等高线的梯度小于等于预设梯度；
7.基于所述等高线以及所述相对位置对所述待加工器件中的所述凸点进行逐次消融处理。
8.在一实施例中，所述基于所述等高线以及所述相对位置对所述待加工器件中的所述凸点进行逐次消融处理的步骤包括：
9.确定每条等高线对应的等高距；
10.根据每条等高线对应的梯度以及等高距确定每一次消融对应的消融功率；
11.根据所述消融功率以及所述相对位置对所述待加工器件中的所述凸点进行逐次消融处理。
12.在一实施例中，所述确定每条等高线对应的等高距的步骤包括：
13.确定所述凸点的高度；
14.将最上层等高线与所述凸点的高度差作为所述最上层等高线对应的等高距，并且将其余每条等高线与相邻的上一层等高线的高度差作为对应的等高距，以得到每条等高线对应的等高距。
15.在一实施例中，所述获取待加工器件的3d轮廓图，并根据所述3d轮廓图确定所述待加工器件的工件信息的步骤之后，所述方法还包括：
16.在所述凸点的梯度等于所述预设梯度时，根据第一预设消融功率对所述待加工器
件中的所述凸点进行消融处理。
17.在一实施例中，所述获取待加工器件的3d轮廓图，并根据所述3d轮廓图确定所述待加工器件的工件信息的步骤之后，所述方法还包括：
18.在所述凸点的梯度小于所述预设梯度时，确定所述凸点的高度；
19.获取所述凸点的高度以及梯度对应的第二预设消融功率；
20.根据所述第二预设消融功率以及所述相对位置对所述待加工器件中的所述凸点进行逐次消融处理。
21.在一实施例中，所述根据所述凸点的梯度确定消融次数，并在所述消融次数大于预设值时，生成至少两条等高线的步骤包括：
22.根据所述凸点的梯度确定消融次数，并在所述消融次数大于预设值时，生成所述预设值对应数量的等高线。
23.在一实施例中，所述根据所述凸点的梯度确定消融次数，并在所述消融次数大于预设值时，生成至少两条等高线的步骤包括：
24.在所述凸点的梯度大于所述预设梯度时，确定所述消融次数为两次，生成两条等高线。
25.本发明实施例还提供一种激光消融系统的控制装置，所述激光消融系统的控制装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的激光消融系统的控制方法的各个步骤。
26.本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的激光消融系统的控制方法的各个步骤。
27.在本实施例的技术方案中，获取待加工器件的3d轮廓图，并根据所述3d轮廓图确定所述待加工器件的工件信息，其中，所述工件信息包括待剥深曲面的凸点的梯度以及所述凸点在所述待加工器件中的相对位置；根据所述凸点的梯度确定消融次数，并在所述消融次数大于预设值时，生成至少两条等高线，其中，最下层等高线的梯度小于等于预设梯度；基于所述等高线以及所述相对位置对所述待加工器件中的所述凸点进行逐次消融处理。由于激光消融系统的控制装置可根据待剥深曲面的凸点的梯度确定消融次数，然后根据消融次数确定等高线，并基于等高线对待加工器件进行消融，其中，生成的最下层等高线的梯度小于预设梯度，最下层等高线对应的待剥深区域为最后一次消融的目标，也就是说，最后一次要消融的区域，梯度小于预设梯度，而对预设梯度的凸点进行消融，无需再使用磨砂功率对待加工器件进行消融就能得到剥深后的待加工器件，因此，通过上述等高线对待加工器件进行消融，可使得本发明提高对待加工器件的剥深效率。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本发明实施例涉及的激光消融系统的控制装置的硬件构架示意图；
30.图2为本发明激光消融系统的控制方法第一实施例的流程示意图；
31.图3为本发明激光消融系统的控制方法第二实施例步骤s30的细化流程示意图；
32.图4为本发明激光消融系统的控制方法第三实施例的流程示意图；
33.图5为本发明激光消融系统的控制方法第四实施例的流程示意图。
具体实施方式
34.为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
35.本发明的主要解决方案是：获取待加工器件的3d轮廓图，并根据所述3d轮廓图确定所述待加工器件的工件信息，其中，所述工件信息包括待剥深曲面的凸点对应的高度、梯度以及所述凸点在所述待加工器件中对应的目标位置；根据所述高度以及所述梯度确定消融功率；根据所述消融功率对所述目标位置进行消融处理。
36.由于激光消融系统的控制装置可以根据待加工器件的3d轮廓图确定待剥深曲面的凸点，再确定凸点对应的目标位置，并且会根据目标位置的高度以及梯度确定一个合适的消融功率，以对目标位置进行剥深，结合目标位置的梯度进行消融，可提高对待加工器件进行消融的精准度。
37.作为一种实现方式，激光消融系统的控制装置可以如图1。
38.本发明实施例方案涉及的是激光消融系统的控制装置，激光消融系统的控制装置包括：处理器101，例如cpu，存储器102，通信总线103。其中，通信总线103用于实现这些组件之间的连接通信。
39.存储器102可以是高速ram存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatilememory)，例如磁盘存储器。如图1，作为一种计算机可读存储介质的存储器103中可以包括检测程序；而处理器101可以用于调用存储器102中存储的检测程序，并执行以下操作：
40.获取待加工器件的3d轮廓图，并根据所述3d轮廓图确定所述待加工器件的工件信息，其中，所述工件信息包括待剥深曲面的凸点的梯度以及所述凸点在所述待加工器件中的相对位置；
41.根据所述凸点的梯度确定消融次数，并在所述消融次数大于预设值时，生成至少两条等高线，其中，最下层等高线的梯度小于等于预设梯度；
42.基于所述等高线以及所述相对位置对所述待加工器件中的所述凸点进行逐次消融处理。
43.在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的检测程序，并执行以下操作：
44.确定每条等高线对应的等高距；
45.根据每条等高线对应的梯度以及等高距确定每一次消融对应的消融功率；
46.根据所述消融功率以及所述相对位置对所述待加工器件中的所述凸点进行逐次消融处理。
47.在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的检测程序，并执行以下操作：
48.确定所述凸点的高度；
49.将最上层等高线与所述凸点的高度差作为所述最上层等高线对应的等高距，并且将其余每条等高线与相邻的上一层等高线的高度差作为对应的等高距，以得到每条等高线对应的等高距。
50.在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的检测程序，并执行以下操作：
51.在所述凸点的梯度等于所述预设梯度时，根据第一预设消融功率对所述待加工器件中的所述凸点进行消融处理。
52.在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的检测程序，并执行以下操作：
53.在所述凸点的梯度小于所述预设梯度时，确定所述凸点的高度；
54.获取所述凸点的高度以及梯度对应的第二预设消融功率；
55.根据所述第二预设消融功率以及所述相对位置对所述待加工器件中的所述凸点进行逐次消融处理。
56.所述根据所述消融功率对所述目标位置进行消融处理的步骤之后，所述方法还包括：
57.根据所述凸点的梯度确定消融次数，并在所述消融次数大于预设值时，生成所述预设值对应数量的等高线。
58.在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的检测程序，并执行以下操作：
59.在所述凸点的梯度大于所述预设梯度时，确定所述消融次数为两次，生成两条等高线。
60.在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的检测程序，并执行以下操作：
61.在所述凸点的梯度大于所述预设梯度时，确定所述凸点的高度并获取预设偏移量；
62.根据所述预设偏移量以及所述凸点的高度确定所述消融次数，并在所述消融次数大于所述预设值时，生成所述预设值对应数量的等高线。
63.在本实施例的技术方案中，获取待加工器件的3d轮廓图，并根据所述3d轮廓图确定所述待加工器件的工件信息，其中，所述工件信息包括待剥深曲面的凸点的梯度以及所述凸点在所述待加工器件中的相对位置；根据所述凸点的梯度确定消融次数，并在所述消融次数大于预设值时，生成至少两条等高线，其中，最下层等高线的梯度小于等于预设梯度；基于所述等高线以及所述相对位置对所述待加工器件中的所述凸点进行逐次消融处理。由于激光消融系统的控制装置可根据待剥深曲面的凸点的梯度确定消融次数，然后根据消融次数确定等高线，并基于等高线对待加工器件进行消融，其中，生成的最下层等高线的梯度小于预设梯度，最下层等高线对应的待剥深区域为最后一次消融的目标，也就是说，最后一次要消融的区域，梯度小于预设梯度，而对预设梯度的凸点进行消融，无需再使用磨
砂功率对待加工器件进行消融就能得到剥深后的待加工器件，因此，通过上述等高线对待加工器件进行消融，可使得本发明提高对待加工器件的剥深效率。
64.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
65.参照图2，图2为本发明激光消融系统的控制方法的第一实施例，方法包括以下步骤：
66.步骤s10，获取待加工器件的3d轮廓图，并根据所述3d轮廓图确定所述待加工器件的工件信息，其中，所述工件信息包括待剥深曲面的凸点的梯度以及所述凸点在所述待加工器件中的相对位置。
67.在本实施例中，通过激光进行待加工器件的消融，以实现对待加工器件的凸点进行剥深，对于3d轮廓图的获取，可控制激光消融系统中的3d线激光相机进行。具体的，通过x3直线模组扫描，、d线激光相机把待加工器件的空间信息采集成图像与坐标点信息，其中，3d线激光相机的作用包括采集待加工器件的空间结构信息，从而得到对应的3d轮廓图，静止状态下可以获得待加工器件的(y，z)或(x，z)两维坐标，通过运动轴移动，3d线激光将会扫描出整个面得到(x，y，z)三维坐标。
68.可选的，激光消融系统的控制装置包括光路部分、x3直线模组、3d测距仪、dd马达、治具(2x)、功率测量组件、扫描枪组件2x、抽尘组件、x1y1以及x2y2丝杆模组2x。
69.可选的，在扫描一个凸起的目标时，由于存在遮挡，相机无法获取其中一个边角的数据，因此会产生无效数据，我们称其为阴影区域，其意味着丢失部分的3d数据点。例如，汽车连接器的检测要求越来越严格，针脚不均匀导致接触不良，直接影响汽车生产制造。为了确保高效、经济的生产，需要快速、精确地检测汽车连接器的质量。基于激光三角法原理的单头传感器在扫描pin针时会存在盲区，针对此种问题，需要多次对连接器进行扫描并做图像拼接，才能精确地完成检测。为了解决这一问题并减少周期时间，可设置另一台相机，使其工作角度与第一台相机对称，确保即使第一台相机被遮挡也能识别目标区域，从而制备得到双头传感器。双头传感器通过一次扫描即可完成3d扫描，不会遗漏任何数据点。其结果是形成无阴影扫描，通过对整个零件进行卓越的3d成像，提高精度和生产线速度。从3d成像效果来看，单头相机扫描都会出现阴影区域，双头相机可以无盲区的成像。
70.步骤s20，根据所述凸点的梯度确定消融次数，并在所述消融次数大于预设值时，生成至少两条等高线，其中，最下层等高线的梯度小于等于预设梯度。
71.在本实施例中，上述凸点为待加工器件上的凸点，凸点的梯度为待剥深曲面水平面至凸点最高点的梯度，当凸点的梯度较大时，若想省略磨砂工序，可将消融次数设置为多次，其中，仅在最后一次消融时，将对应的待剥深区域设置较小的梯度，这样可使得最后一次消融在不进行磨砂工序的情况下，剥深效果等同于磨砂后的曲面，例如：通过控制激光消融系统对凸点进行消融时，若梯度不满足一次性消融完成的情况，会判定进行多次消融，也就是消融次数为多次。
72.可选的，根据凸点的梯度确定消融次数，并在消融次数大于预设值时，生成预设值对应数量的等高线，容易理解的是，当预设值为一，则生成一条等高线，然后再基于生成的等高线对凸点进行消融，当预设值为二，则生成两条等高线，然后再基于生成的等高线对凸点进行消融。
73.可选的，在凸点的梯度大于预设梯度时，确定消融次数为两次，生成两条等高线。当判定消融次数为一次，则判定只消融一次即可完成对凸点的剥深，且具备磨砂的效果，故生成一条等高线供激光消融系统限定消融的目标区域，其中，上述目标区域为凸点；同理，当判定消融次数为两次，则判定只消融一次无法实现磨砂效果，需要对凸点进行至少两次消融才能达到磨砂效果，故生成两条等高线供激光消融系统限定每次消融的目标区域。
74.可选的，在凸点的梯度大于预设梯度时，确定凸点的高度并获取预设偏移量。根据预设偏移量以及凸点的高度确定消融次数，并在消融次数大于预设值时，生成与预设值对应数量的等高线。
75.在本实施例中，如果只考虑最后一次消融对应的待剥深区域的梯度，而不考虑激光消融系统所能达到的最大剥深厚度，若待加工器件凸点除去最后一次消融的目标区域后，仍具备一定的高度，若不根据凸点高度控制消融次数，容易出现机械故障，因此，在保证最后一次消融的目标区域的梯度小于等于预设区域，根据凸点的高度来确定适合其他区域的消融次数，可提高激光消融系统的消融稳定性。
76.步骤s30，基于所述等高线以及所述相对位置对所述待加工器件中的所述凸点进行逐次消融处理。
77.在本实施例的技术方案中，由于激光消融系统的控制装置可根据待剥深曲面的凸点的梯度确定消融次数，然后根据消融次数确定等高线，并基于等高线对待加工器件进行消融，其中，生成的最下层等高线的梯度小于预设梯度，最下层等高线对应的待剥深区域为最后一次消融的目标，也就是说，最后一次要消融的区域，梯度小于预设梯度，而对预设梯度的凸点进行消融，无需再使用磨砂功率对待加工器件进行消融就能得到剥深后的待加工器件，因此，通过上述等高线对待加工器件进行消融，可使得本发明提高对待加工器件的剥深效率。
78.参照图3，图3为本发明激光消融系统的控制方法的第二实施例，基于第一实施例，步骤s30包括：
79.步骤s31，确定每条等高线对应的等高距。
80.在本实施例中，地形图上相邻等高线之间的高差称为等高距，也叫做等高线间距(隔)，用h表示。在同一幅地形图上，等高线的等高距相同。等高距等高线的间隔越小，越能详细地表示地面的变化情况；等高距越大，图上表示地面的情况越简略；但是，当等高距过小时，地形图上的等高线过于密集，将会影响图面的清晰度，而且测绘工作量会增大，花费时间也越长。在测绘地形图时，应按照实际情况，根据测图比例尺的大小和测区的地势陡缓来选择合适的等高距，该等高距称为基本等高距。进一步的，大比例尺的地图，缩小的程度小，地貌表示详尽，等高距可以很小；而在小比例尺地图上，地貌表示粗略，等高距必须加大。另一方面，地图的比例尺虽然相同，等高距的大小又可因地图所表示的内容和地形的起伏情况而定不同的标准。
81.可选的，确定凸点的高度；将最上层等高线与凸点的高度差作为最上层等高线对应的等高距，并且将其余每条等高线与相邻的上一层等高线的高度差作为对应的等高距，以得到每条等高线对应的等高距。
82.步骤s32，根据每条等高线对应的梯度以及等高距确定每一次消融对应的消融功率。
83.在本实施例中，激光消融系统的控制装置预先存储有梯度、等高距以及功率三者的映射表，当确定待消融区域的梯度以及等高距，即可确定对于的消融功率。
84.步骤s33，根据所述消融功率以及所述相对位置对所述待加工器件中的所述凸点进行逐次消融处理。
85.在本实施例的技术方案中，通过等高线将凸点分为不同的区域供激光消融系统对凸点进行消融，可保证最下层等高线对应的待消融区域的梯度处于预设梯度，无需再针对最后一次消融处理进行磨砂工序，提高了待加工器件凸点的消融效率。
86.参照图4，图4为本发明激光消融系统的控制方法的第三实施例，基于第一至第二任一实施例，步骤s10之后，还包括：
87.步骤s50，在所述凸点的梯度等于所述预设梯度时，根据第一预设消融功率对所述待加工器件中的所述凸点进行消融处理。
88.在本实施例中，上述第一预设消融功率是预先设置的与预设梯度关联的消融功率，通过第一预设消融功率进行消融，可实现预设梯度的凸点的剥深。
89.在本实施例的技术方案中，在确定待加工器件凸点的梯度等于预设梯度，则判定凸点通过第一预设消融功率进行一次消融即可，且无需进行磨砂工序，可提高待加工器件凸点的剥深效率。
90.参照图5，图5为本发明激光消融系统的控制方法的第四实施例，基于第一至第三任一实施例，步骤s10之后，还包括：
91.步骤s60，在所述凸点的梯度小于所述预设梯度时，确定所述凸点的高度。
92.步骤s70，获取所述凸点的高度以及梯度对应的第二预设消融功率。
93.步骤s80，根据所述第二预设消融功率以及所述相对位置对所述待加工器件中的所述凸点进行逐次消融处理。
94.在本实施例中，激光消融系统的控制装置预先存储有凸点的高度以及梯度的映射表，在确定待剥深厚度值后，可基于凸点的高度以及梯度确定第二预设消融功率。
95.在本实施例的技术方案中，在检测凸点的梯度小于预设梯度时，则判定该凸点可通过一次消融完成剥深，因此，基于凸点的高度以及梯度确定一个对应的第二预设消融功率进行消融即可完成待加工器件凸点的剥深，无需进行磨砂。
96.为实现上述目的，本发明实施例还提供一种激光消融系统的控制装置，所述激光消融系统的控制装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的激光消融系统的控制方法的各个步骤。
97.为实现上述目的，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的激光消融系统的控制方法的各个步骤。
98.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用计算机可读存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的网络配置产品程序的形式。
99.本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理激光消融系统的控制装置的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理激光消融系统的控制装置的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
100.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
101.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
102.应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
103.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
104.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。