专利名称：一种激光机械手模具型腔曲面蚀纹方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及激光加工设备技术领域，更具体地说，涉及一种激光机械手模具型腔曲面蚀纹方法及装置。
背景技术：
目前模具型腔蚀纹加工一般采用喷砂和化学腐蚀的方法，例如专利号为88104312 的发明专利“模具型腔内壁花纹镂蚀法”中公开了一种模具型腔内壁镂蚀花纹的方法，其中，先将金属箔用照相腐蚀的方法制成所需的花纹网，再将此花纹网一面涂上保护层，另一面贴到模具腔内壁，再用化学腐蚀或电解腐蚀的方法对模具型腔内壁进行刻蚀。目前所采用的该化学腐蚀方法存在两大缺点一是加工周期长，一般需要3-7天，且价格不菲；二是排放的化学残液对企业内部及其周围环境造成严重污染，每年产生大量的化学残液，90% 以上企业均“偷排”。另外，采用现有技术中的喷砂或化学腐蚀的方法，也无法实现对模具型腔异型曲面和陡峭曲面的纹理蚀刻加工。因此，需要对现有的模具型腔曲面蚀纹方法进行改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种蚀纹效率高、 无污染、且适合对模具型腔异型曲面和陡峭曲面进行蚀纹加工的激光机械手模具型腔曲面蚀纹方法及装置。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种激光机械手模具型腔曲面蚀纹方法，其中，包括以下步骤A、建立二维纹理图案数据库并存储，所述二维纹理图案数据库中含有多种用于进行模具型腔曲面纹理蚀刻的二维图案的参数，所述参数包括需要蚀刻的区域、位置、线条和面积；B、获取需要在模具型腔曲面进行蚀刻的二维图案，根据所述二维纹理图案数据库中的相应参数，采用纹理映射算法，对所述二维图案进行三维图形处理，生成STL格式描述文件，并存储；C、读取所述STL格式描述文件，并根据所述STL格式描述文件，控制激光机械手模具型腔蚀纹机的机械手运动，以控制激光束对所述模具型腔曲面纹理进行蚀纹加工。本发明所述的方法，其中，所述步骤B包括Bi、获取需要在模具型腔曲面进行蚀刻的二维图案；B2、根据所述二维纹理图案数据库中的相应参数，将所述二维图案用三维面模型或实体模型表示；B3、将所述三维面模型或实体模型转换成表面三角形逼近的STL格式描述文件， 并存储。本发明所述的方法，其中，所述步骤B3包括
在待加工的模具型腔曲面上指定若干种子三角面片，生成曲面切向矢量场，建立曲面三角面片到纹理空间的映射，且映射保持三角面片的形状和大小不变；广度优先地搜索整个曲面网格三角形，递归地使用三角面片到纹理空间的映射， 直至整个曲面网格都被纹理化，记录下三角面片的纹理坐标；通过已记录的纹理坐标，对相邻的三角面片纹理使用图的分割方法计算最优的拼接纹理，生成每个三角面片的纹理；将所生成的每个三角面片的纹理压缩存储成一个大的纹理集，并根据已记录的纹理坐标进行实时绘制，得到所述STL格式描述文件。本发明所述的方法，其中，所述步骤C中，所述激光机械手模具型腔蚀纹机包括用于产生激光的激光发生器、用于传导并发射出激光束的激光头、用于固定所述激光头的机械手、用于控制所述机械手的机械手控制器、用于放置待加工模具的三维运动平台和用于控制所述三维运动平台运动的工控机；其中，所述机械手控制器与所述机械手连接，所述激光头安装在所述机械手前端、并通过光纤与所述激光发生器相连接；所述三维运动平台设置在所述机械手下方。本发明所述的方法，其中，所述步骤C还包括获取调节所述激光束能量的脉冲宽度调制信号的设置参数；控制所述激光机械手模具型腔蚀纹机所产生激光束的开关状态，并根据所述脉冲宽度调制信号的设置参数调节所述激光束的能量。本发明还提供了一种激光机械手模具型腔曲面蚀纹装置，其中，包括二维纹理图案数据库构建模块，用于建立二维纹理图案数据库并存储，所述二维纹理图案数据库中含有多种用于进行模具型腔曲面纹理蚀刻的二维图案的参数，所述参数包括需要蚀刻的区域、位置、线条和面积；三维图形处理模块，用于获取需要在模具型腔曲面进行蚀刻的二维图案，根据所述二维纹理图案数据库中的相应参数，采用纹理映射算法，对所述二维图案进行三维图形处理，生成STL格式描述文件，并存储；激光机械手模具型腔蚀纹机，用于读取所述STL格式描述文件，并根据所述STL格式描述文件控制机械手运动，以控制激光束对所述模具型腔曲面纹理进行蚀纹加工。本发明所述的装置，其中，所述三维图形处理模块包括二维图案获取单元，用于获取需要在模具型腔曲面进行蚀刻的二维图案；建模单元，用于根据所述二维纹理图案数据库中的相应参数，将所述二维图案用三维面模型或实体模型表示；STL文件生成单元，用于将所述三维面模型或实体模型转换成表面三角形逼近的 STL格式描述文件，并存储。本发明所述的装置，其中，所述STL文件生成单元包括映射子单元，用于在待加工的模具型腔曲面上指定若干种子三角面片，生成曲面切向矢量场，建立曲面三角面片到纹理空间的映射，且映射保持三角面片的形状和大小不变；纹理坐标记录子单元，用于广度优先地搜索整个曲面网格三角形，递归地使用三角面片到纹理空间的映射，直至整个曲面网格都被纹理化，记录下三角面片的纹理坐标；
纹理生成子单元，用于通过已记录的纹理坐标，对相邻的三角面片纹理使用图的分割方法计算最优的拼接纹理，生成每个三角面片的纹理；STL文件生成子单元，用于将所生成的每个三角面片的纹理压缩存储成一个大的纹理集，并根据已记录的纹理坐标进行实时绘制，得到所述STL格式描述文件。本发明所述的装置，其中，所述激光机械手模具型腔蚀纹机包括用于产生激光的激光发生器、用于传导并发射出激光束的激光头、用于固定所述激光头的机械手、用于控制所述机械手的机械手控制器、用于放置待加工模具的三维运动平台和用于控制所述三维运动平台运动的工控机；其中，所述机械手控制器与所述机械手连接，所述激光头安装在所述机械手前端、并通过光纤与所述激光发生器相连接；所述三维运动平台设置在所述机械手下方。本发明所述的装置，其中，所述激光机械手模具型腔蚀纹机还包括用于控制所述激光发生器的激光器控制单元其中，所述激光器控制单元包括参数获取子单元，用于获取调节所述激光束能量的脉冲宽度调制信号的设置参数；激光束参数及状态控制子单元，用于控制所述激光机械手模具型腔蚀纹机所产生激光束的开关状态，并根据所述脉冲宽度调制信号的设置参数调节所述激光束的能量。本发明的有益效果在于通过建立二维纹理图案数据库，并采用纹理映射算法，对二维图案进行三维图形处理，得到STL格式描述文件，并通过激光机械手模具型腔蚀纹机读取该STL格式描述文件，依据该STL格式描述文件对机械手的运动进行控制，以控制激光束对模具型腔曲面纹理进行蚀纹加工。本发明的激光机械手模具型腔曲面蚀纹方法，由于不需要采用化学腐蚀方法，因此不会产生废液，比传统方法更加环保，且整个蚀纹加工过程也能大大缩短，提高加工效率，且由于采用了具有机械手的激光机械手模具型腔曲面蚀纹机来实现蚀纹加工，增加了整个加工系统的柔性和物理能力，使其能够加工普通加工方法难以加工的模具型腔异型曲面和陡峭曲面。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图1是本发明较佳实施例的模具型腔曲面蚀纹方法流程图；图加是本发明较佳实施例的蚀纹图案设计样例示意图；图2b是图加中的蚀纹图案设计样例示意图放大十倍后效果图；图3是本发明较佳实施例的平面纹理映射到模具型腔曲面示意图；图4是本发明较佳实施例的激光机械手模具型腔曲面蚀纹装置原理框图；图5是本发明较佳实施例的激光机械手模具型腔曲面蚀纹装置中三维图形处理模块原理框图；图6是本发明较佳实施例的激光机械手模具型腔曲面蚀纹装置中STL文件生成单元原理框图；图7是本发明较佳实施例的激光机械手模具型腔曲面蚀纹机原理框图；图8是本发明一个具体实施例的模具型腔曲面蚀纹装置中所采用的功能模块架构图。
具体实施例方式本发明较佳实施例的激光机械手模具型腔曲面蚀纹方法SlOO流程图如图1所示， 该方法SlOO可以采用硬件、软件或软硬件结合的方式实现。该方法起始于步骤S110。在步骤S120中，建立二维纹理图案数据库并存储，二维纹理图案数据库中含有多种用于进行模具型腔曲面纹理蚀刻的二维图案的参数，参数包括需要蚀刻的区域、位置、线条和面积；在步骤S130中，获取需要在模具型腔曲面进行蚀刻的二维图案，根据二维纹理图案数据库中的相应参数，采用纹理映射算法，对二维图案进行三维图形处理，生成STL格式描述文件， 并存储；在步骤S140中，读取STL格式描述文件，并根据STL格式描述文件，控制激光机械手模具型腔蚀纹机的机械手运动，以控制激光束对模具型腔曲面纹理进行蚀纹加工。上述方法SlOO结束于步骤S150。本实施例的模具型腔曲面蚀纹方法中，由于不需要采用化学腐蚀方法，因此不会产生废液，比传统方法更加环保，且整个蚀纹加工过程也能大大缩短， 提高加工效率。且由于采用了具有机械手的激光机械手模具型腔曲面蚀纹机来实现蚀纹加工，增加了整个加工系统的柔性和物理能力，使其能够加工普通加工方法难以加工的模具型腔异型曲面和陡峭曲面。其中，塑料模具蚀纹图案约60 %是标准纹(含梨地花纹)，近年国内外流行的美国模德公司的MT10000系列标准纹，就有近千种图案；另外40%主要是针对皮革纹、橘皮纹、 木纹、雨花纹、射纹、亚光面等装饰花纹的需求。图加是类似于美国模德公司MT11005标准纹(梨地花纹)的样品。从经过放大10倍的示意图2b中可以看出，在直径近Imm的区域内，设计近60多个形状各异的凹坑(阴影部分)。依照MT11005标准纹的设计思路，逐步设计其他各类蚀纹图案，并建立相应的二维纹理图案数据库，即建立电子标准纹板，让计算机能识别每个图案需要蚀刻的区域、位置、线条和面积。可以通过粗糙度的测量，效验激光蚀刻加工的表面，是否达到了纹理的设计规格。在进一步的实施例中，上述步骤S130具体包括获取需要在模具型腔曲面进行蚀刻的二维图案；根据二维纹理图案数据库中的相应参数，将二维图案用三维面模型或实体模型表示；将三维面模型或实体模型转换成表面三角形逼近的STL格式描述文件，并存储。 其中，平面纹理映射到模具型腔曲面的过程如图3所示，其中示出了原始的映射纹理a、待加工的模具型腔曲面b、经过激光蚀纹加工效果示意图c，以及映射后的曲面纹理图d。具体地，上述步骤中生成STL格式描述文件过程如下在待加工的模具型腔曲面上指定若干种子三角面片，生成曲面切向矢量场，建立曲面三角面片到纹理空间的映射，且映射保持三角面片的形状和大小不变；广度优先地搜索整个曲面网格三角形，递归地使用三角面片到纹理空间的映射，直至整个曲面网格都被纹理化，在映射过程中搜索纹理空间得到纹理面片的最佳纹理坐标，使曲面上相邻三角面片的纹理面片的匹配误差最小，记录下三角面片的纹理坐标；通过已记录的纹理坐标，对相邻的三角面片纹理使用图的分割方法计算最优的拼接纹理，生成每个三角面片的纹理；将所生成的每个三角面片的纹理压缩存储成一个大的纹理集，并根据已记录的纹理坐标进行实时绘制，得到STL格式描述文件。上述步骤S140还包括获取调节激光束能量的脉冲宽度调制信号的设置参数；控制激光机械手模具型腔蚀纹机所产生激光束的开关状态，并根据脉冲宽度调制信号的设置参数调节激光束的能量。即，上述激光机械手模具型腔蚀纹机对激光束的控制可包括激光开关控制和能量控制。其中，激光开关控制可通过电平信号来实现，激光能量控制可通过频率和占空比可调的PWM信号进行调节。具体地，可由程序根据激光蚀刻对象设置不同的 PMW信号。另外，还可由激光蚀刻加工控制模块对机器出现的异常情况通过蜂鸣器进行提示。由于报警蜂鸣器是M伏特的直流供电，软件通过控制卡给出了 TTL信号的电平变化， 其电平的变化通过驱动放大后，控制报警蜂鸣器产生相应的效果。其中，上述激光机械手模具型腔蚀纹机的具体结构将在下述实施例中进行详细描述。在本发明的另一实施例中，还提供了一种激光机械手模具型腔曲面蚀纹装置，如图4所示，其中包括二维纹理图案数据库构建模块10，用于建立二维纹理图案数据库并存储，二维纹理图案数据库中含有多种用于进行模具型腔曲面纹理蚀刻的二维图案的参数， 参数包括需要蚀刻的区域、位置、线条和面积；三维图形处理模块20，用于获取需要在模具型腔曲面进行蚀刻的二维图案，根据二维纹理图案数据库中的相应参数，采用纹理映射算法，对二维图案进行三维图形处理，生成STL格式描述文件，并存储；激光机械手模具型腔蚀纹机30，用于读取STL格式描述文件，并根据STL格式描述文件控制机械手运动，以控制激光束对模具型腔曲面纹理进行蚀纹加工。其中建立二维纹理图案数据库的方法可参见前面结合附图2的描述，在此不再赘述。本实施例的激光机械手模具型腔曲面蚀纹装置中，由于不需要采用化学腐蚀方法，因此不会产生废液，比传统方法更加环保，且整个蚀纹加工过程也能大大缩短，提高加工效率。且由于采用了具有机械手的激光机械手模具型腔曲面蚀纹机来实现蚀纹加工，增加了整个加工系统的柔性和物理能力，使其能够加工普通加工方法难以加工的模具型腔异型曲面和陡峭曲面。进一步地，如图5所示，上述实施例中的三维图形处理模块20具体包括二维图案获取单元21，用于获取需要在模具型腔曲面进行蚀刻的二维图案；建模单元22，用于根据二维纹理图案数据库中的相应参数，将二维图案用三维面模型或实体模型表示；STL文件生成单元23，用于将三维面模型或实体模型转换成表面三角形逼近的STL格式描述文件， 并存储。其中，如图6所示，上述实施例中的STL文件生成单元23包括映射子单元231，用于在待加工的模具型腔曲面上指定若干种子三角面片，生成曲面切向矢量场，建立曲面三角面片到纹理空间的映射，且映射保持三角面片的形状和大小不变；纹理坐标记录子单元 232，用于广度优先地搜索整个曲面网格三角形，递归地使用三角面片到纹理空间的映射， 直至整个曲面网格都被纹理化，记录下三角面片的纹理坐标；纹理生成子单元233，用于通过已记录的纹理坐标，对相邻的三角面片纹理使用图的分割方法计算最优的拼接纹理，生成每个三角面片的纹理；STL文件生成子单元234，用于将所生成的每个三角面片的纹理压缩存储成一个大的纹理集，并根据已记录的纹理坐标进行实时绘制，得到STL格式描述文件。在进一步的实施例中，如图7所示，上述各实施例中的激光机械手模具型腔蚀纹机包括激光发生器6、激光头2、机械手1、机械手控制器5、三维运动平台3和工控机4。其中，机械手控制器5与机械手1连接，用于控制机械手1动作；激光头2安装在机械手1前端、并通过光纤与激光发生器6相连接，激光发生器6所产生的激光通过光纤传导至激光头 2，再通过激光头2发射出去；三维运动平台3设置在机械手1的下方，以放置待加工模具，并由工控机4对三维运动平台3进行控制，在三方向上运动，以调整待加工模具的位置。具体地，将模具型腔表面要去除材料的蚀纹图形用三维面模型表示，然后转换成 STL格式描述文件，通过机械手控制器5输入加工参数，依据STL格式描述文件完成对待加工模具型腔曲面的扫描加工，在模具型腔曲面上形成蚀纹图案。加工时，先将待加工的模具型腔固定在三维运动平台3上，通过工控机4驱动三维运动平台3调整好模具型腔的位置， 再通过机械手控制器5对机械手1动作进行控制，并开动激光发生器6，实现对激光束的运动控制，完成模具型腔曲面的蚀纹加工。由于机械手1具有较好的伸展性，增加了整个加工系统的柔性和物理能力，使其能够加工普通加工方法难以加工的模具型腔异型曲面和陡峭曲面。优选地，上述激光机械手模具型腔蚀纹机还包括用于控制激光发生器的激光器控制单元(未图示)。其中，激光器控制单元包括参数获取子单元，用于获取调节激光束能量的脉冲宽度调制信号的设置参数；激光束参数及状态控制子单元，用于控制激光机械手模具型腔蚀纹机所产生激光束的开关状态，并根据脉冲宽度调制信号的设置参数调节激光束的能量。即，上述激光机械手模具型腔蚀纹机对激光束的控制可包括激光开关控制和能量控制。其中，激光开关控制可通过电平信号来实现，激光能量控制可通过频率和占空比可调的PWM信号进行调节。具体地，可由程序根据激光蚀刻对象设置不同的PMW信号。另外， 还可由激光蚀刻加工控制模块对机器出现的异常情况通过蜂鸣器进行提示。由于报警蜂鸣器是M伏特的直流供电，软件通过控制卡给出了 TTL信号的电平变化，其电平的变化通过驱动放大后，控制报警蜂鸣器产生相应的效果。优选地，上述各实施例中，机械手1选用5轴的工业机械手，激光发生器6则选用 Nd:YAG固体激光器。优选地，在一个具体的实施例中，上述激光机械手模具型腔蚀纹机的控制模块软件系统具有如图8所示的功能模块架构，其中包括图案数据库101、应用软件主界面102和蚀纹卡指令系统103，应用软件主界面102中包含有映射纹理算法处理104、激光蚀纹105、 蚀纹卡编程106等分项。其中，图案数据库101用于编辑和存储需要在模具型腔曲面进行蚀纹加工的二维图形文件；蚀纹卡指令系统103用于编辑和管理激光蚀刻指令，实现底层硬件和应用软件之间的无缝连接；映射纹理算法处理104包括图形三维建模107、待加工纹理面化处理108、数据处理109等，各项又包含多个子项，在此不一一赘述。上述控制模块软件系统的具体执行方法过程可根据具体编程不同而产生不同的效果，在此也不一一详述，试验证明，通过该功能模块架构可实现对激光机械手模具型腔蚀纹机中硬件部分的高效控制，实现对模具型腔曲面的蚀纹加工。综上，本发明通过建立二维纹理图案数据库，并采用纹理映射算法，对二维图案进行三维图形处理，得到STL格式描述文件，并通过激光机械手模具型腔蚀纹机读取该STL格式描述文件，依据该STL格式描述文件对机械手的运动进行控制，以控制激光束对模具型腔曲面纹理进行蚀纹加工。本发明的激光机械手模具型腔曲面蚀纹方法，由于不需要采用化学腐蚀方法，因此不会产生废液，比传统方法更加环保，且整个蚀纹加工过程也能大大缩短，提高加工效率，且由于采用了具有机械手的激光机械手模具型腔曲面蚀纹机来实现蚀纹加工，增加了整个加工系统的柔性和物理能力，使其能够加工普通加工方法难以加工的模具型腔异型曲面和陡峭曲面。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明对本发明的技术方案加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种激光机械手模具型腔曲面蚀纹方法，其特征在于，包括以下步骤A、建立二维纹理图案数据库并存储，所述二维纹理图案数据库中含有多种用于进行模具型腔曲面纹理蚀刻的二维图案的参数，所述参数包括需要蚀刻的区域、位置、线条和面积；B、获取需要在模具型腔曲面进行蚀刻的二维图案，根据所述二维纹理图案数据库中的相应参数，采用纹理映射算法，对所述二维图案进行三维图形处理，生成STL格式描述文件，并存储；C、读取所述STL格式描述文件，并根据所述STL格式描述文件、控制激光机械手模具型腔蚀纹机的机械手运动，以控制激光束对所述模具型腔曲面纹理进行蚀纹加工。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括Bi、获取需要在模具型腔曲面进行蚀刻的二维图案；B2、根据所述二维纹理图案数据库中的相应参数，将所述二维图案用三维面模型或实体模型表示；B3、将所述三维面模型或实体模型转换成表面三角形逼近的STL格式描述文件，并存储。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤B3包括在待加工的模具型腔曲面上指定若干种子三角面片，生成曲面切向矢量场，建立曲面三角面片到纹理空间的映射，且映射保持所述三角面片的形状和大小不变；广度优先地搜索整个曲面网格三角形，递归地使用所述三角面片到纹理空间的映射， 直至整个曲面网格都被纹理化，记录下所述三角面片的纹理坐标；通过已记录的纹理坐标，对相邻的三角面片纹理使用图的分割方法计算最优的拼接纹理，生成每个三角面片的纹理；将所生成的每个三角面片的纹理压缩存储成一个大的纹理集，并根据已记录的纹理坐标进行实时绘制，得到所述STL格式描述文件。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C中，所述激光机械手模具型腔蚀纹机包括用于产生激光的激光发生器、用于传导并发射出激光束的激光头、用于固定所述激光头的机械手、用于控制所述机械手的机械手控制器、用于放置待加工模具的三维运动平台和用于控制所述三维运动平台运动的工控机；其中，所述机械手控制器与所述机械手连接，所述激光头安装在所述机械手前端、并通过光纤与所述激光发生器相连接；所述三维运动平台设置在所述机械手下方。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤C还包括获取调节所述激光束能量的脉冲宽度调制信号的设置参数；控制所述激光机械手模具型腔蚀纹机所产生激光束的开关状态，并根据所述脉冲宽度调制信号的设置参数调节所述激光束的能量。
6.一种激光机械手模具型腔曲面蚀纹装置，其特征在于，包括二维纹理图案数据库构建模块，用于建立二维纹理图案数据库并存储，所述二维纹理图案数据库中含有多种用于进行模具型腔曲面纹理蚀刻的二维图案的参数，所述参数包括需要蚀刻的区域、位置、线条和面积；三维图形处理模块，用于获取需要在模具型腔曲面进行蚀刻的二维图案，根据所述二维纹理图案数据库中的相应参数，采用纹理映射算法，对所述二维图案进行三维图形处理， 生成STL格式描述文件，并存储；激光机械手模具型腔蚀纹机，用于读取所述STL格式描述文件，并根据所述STL格式描述文件控制机械手运动，以控制激光束对所述模具型腔曲面纹理进行蚀纹加工。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述三维图形处理模块包括 二维图案获取单元，用于获取需要在模具型腔曲面进行蚀刻的二维图案；建模单元，用于根据所述二维纹理图案数据库中的相应参数，将所述二维图案用三维面模型或实体模型表示；STL文件生成单元，用于将所述三维面模型或实体模型转换成表面三角形逼近的STL 格式描述文件，并存储。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述STL文件生成单元包括映射子单元，用于在待加工的模具型腔曲面上指定若干种子三角面片，生成曲面切向矢量场，建立曲面三角面片到纹理空间的映射，且映射保持所述三角面片的形状和大小不变；纹理坐标记录子单元，用于广度优先地搜索整个曲面网格三角形，递归地使用所述三角面片到纹理空间的映射，直至整个曲面网格都被纹理化，记录下三角面片的纹理坐标；纹理生成子单元，用于通过已记录的纹理坐标，对相邻的三角面片纹理使用图的分割方法计算最优的拼接纹理，生成每个三角面片的纹理；STL文件生成子单元，用于将所生成的每个三角面片的纹理压缩存储成一个大的纹理集，并根据已记录的纹理坐标进行实时绘制，得到所述STL格式描述文件。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述激光机械手模具型腔蚀纹机包括 用于产生激光的激光发生器、用于传导并发射出激光束的激光头、用于固定所述激光头的机械手、用于控制所述机械手的机械手控制器、用于放置待加工模具的三维运动平台和用于控制所述三维运动平台运动的工控机；其中，所述机械手控制器与所述机械手连接，所述激光头安装在所述机械手前端、并通过光纤与所述激光发生器相连接；所述三维运动平台设置在所述机械手下方。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述激光机械手模具型腔蚀纹机还包括用于控制所述激光发生器的激光器控制单元其中，所述激光器控制单元包括参数获取子单元，用于获取调节所述激光束能量的脉冲宽度调制信号的设置参数； 激光束参数及状态控制子单元，用于控制所述激光机械手模具型腔蚀纹机所产生激光束的开关状态，并根据所述脉冲宽度调制信号的设置参数调节所述激光束的能量。
全文摘要
本发明涉及一种激光机械手模具型腔曲面蚀纹方法及装置，其中方法包括以下步骤A、建立二维纹理图案数据库并存储；B、获取需要在模具型腔曲面进行蚀刻的二维图案，采用纹理映射算法，对二维图案进行三维图形处理，生成STL格式描述文件，并存储；C、根据STL格式描述文件，控制激光机械手模具型腔蚀纹机的机械手运动，以控制激光束对模具型腔曲面纹理进行蚀纹加工。本发明的激光机械手模具型腔曲面蚀纹方法比传统方法更加环保，且整个蚀纹加工过程也能大大缩短，提高加工效率，且由于采用了具有机械手的激光机械手模具型腔曲面蚀纹机来实现蚀纹加工，增加了整个加工系统的柔性和物理能力，使其能够加工模具型腔异型曲面和陡峭曲面。
文档编号B23K26/00GK102423832SQ20111042088
公开日2012年4月25日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者周泳全, 周逸, 田兰军, 肖永山, 赵盛宇 申请人:深圳市海目星激光科技有限公司