專利名稱：一種激光作業(yè)方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光作業(yè)方法和裝置，尤其是一種加工非均質(zhì)和不規(guī) 則邊界物料的激光作業(yè)方法和裝置。
背景技術(shù)：
目前，激光加工的應(yīng)用越來越廣泛，已經(jīng)普及到許多制造領(lǐng)域， 目前習(xí)有的激光作業(yè)裝置多以計(jì)算機(jī)進(jìn)行作業(yè)的排料編輯，尤其在切 割下料等應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)于定尺的整幅規(guī)則材料(大多數(shù)的人造材料) 而言這一方式是節(jié)儉且高效的，但當(dāng)待作業(yè)物料為天然皮革等顯現(xiàn)不 規(guī)則形狀又或表面局部有瑕疵類的物料時(shí)，我們無法直接將計(jì)算機(jī)的 邏輯排料與待作業(yè)物料的上述特性相結(jié)合， 一并考慮優(yōu)化處理，實(shí)現(xiàn) 物料上加工成品質(zhì)量和數(shù)量的最大化，因而造成物料的浪費(fèi)以及成品 率的下降。
所以，我們必須針對(duì)上述待作業(yè)物料的非勻質(zhì)以及非規(guī)則邊界的 特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化的排料作業(yè)。由此，如何解決這一問題成為業(yè)內(nèi)追求的 提升目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺失，目的在于提供一種適于 加工非均質(zhì)和不規(guī)則邊界物料的激光作業(yè)方法。 本發(fā)明通過下列技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn) 一種激光作業(yè)方法，依次包括如下步驟a) 、在計(jì)算機(jī)上繪制出待加工的圖案圖形并將其轉(zhuǎn)化為電子圖樣 模塊；
b) 、將待作業(yè)物料置于作業(yè)臺(tái)部；
c) 、將電子圖樣模塊的光學(xué)影像等大小投射到工作臺(tái)部/待作業(yè) 物料表面；
d) 、對(duì)投射到待作業(yè)物料表面的圖樣模塊進(jìn)行位置分布及調(diào)整修
正；
e) 、將調(diào)整修正后的圖樣模塊分布數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為激光作業(yè)數(shù)據(jù)；
f) 、依激光作業(yè)數(shù)據(jù)對(duì)待作業(yè)物料進(jìn)行激光作業(yè)。 所述的步驟c)具體為將電子圖樣模塊的光學(xué)影像直接投射到
工作臺(tái)部/待作業(yè)物料表面。
所述的步驟c)具體為將電子圖樣模塊的光學(xué)影像投射到反射 屏上，再經(jīng)反射屏將其投射到工作臺(tái)部/待作業(yè)物料表面。
本發(fā)明的另外一個(gè)目的在于提供一種適于加工非均質(zhì)和不規(guī)則 邊界物料的激光作業(yè)裝置。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種激光作業(yè)裝 置，包括機(jī)架、作業(yè)臺(tái)部、激光源、機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、激光作業(yè)頭和計(jì) 算機(jī)，還包括用于將待加工圖樣模塊的光學(xué)影像投射到工作臺(tái)部表面 的光學(xué)投影儀。
所述的光學(xué)投影儀的投射方向朝向作業(yè)臺(tái)部。
所述的光學(xué)投影儀的投射方向與作業(yè)臺(tái)部相異，所述作業(yè)臺(tái)部的 上方設(shè)置有將光學(xué)投影儀投射來的影像反射到作業(yè)臺(tái)部的反射屏。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于通過投影的方式，將待加工 的圖案圖形等大小的投射到工作臺(tái)部/待作業(yè)物料表面，操作人員根 據(jù)待作業(yè)物料的邊界形狀以及物料各部分的質(zhì)量偏差，對(duì)投射到待作 業(yè)物料表面的圖樣模塊的數(shù)量位置等參數(shù)進(jìn)行修正，以適應(yīng)材料的非 規(guī)則邊界和避讓材料局部瑕疵，并以此確定最佳的排料方案，、使待作 業(yè)物料表面圖案圖形的數(shù)量位置以及品質(zhì)最佳化，并使激光作業(yè)頭按 此進(jìn)行激光作業(yè)，通過本發(fā)明的人機(jī)結(jié)合互動(dòng)修正的方法，提升了材 料利用率、產(chǎn)品完好率、以及工作效率，進(jìn)而全面提升激光作業(yè)的效 果。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明作業(yè)方法的方框原理圖2是本發(fā)明作業(yè)裝置第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖3是圖2的側(cè)視示意圖4是本發(fā)明作業(yè)裝置第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是圖4的側(cè)視示意圖。
1、機(jī)架；2、作業(yè)臺(tái)部；3、激光源；4、光路；5、機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)；6、激光作業(yè)頭；7、計(jì)算機(jī)；8、光學(xué)投影儀；9、反射屏；10、 待作業(yè)物料；11、圖樣模塊光學(xué)影像。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明介
紹參照?qǐng)D1所示， 一種激光作業(yè)方法，包括如下步驟
a) 、在計(jì)算機(jī)上繪制出待加工的圖案圖形，并將其轉(zhuǎn)化為電子圖 樣模塊。
b) 、將待作業(yè)物料安置于作業(yè)臺(tái)部，所述的待作業(yè)物料可為動(dòng)物 皮革，、動(dòng)物皮革的特性決定了其邊界的不規(guī)則性，表面也依檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 不同，或多或少存在不可使用的局部瑕疵處。
c) 、將電子圖樣模塊的光學(xué)影像等大小投射到工作臺(tái)部/待作業(yè) 物料表面，此刻，待作業(yè)物料(皮革)表面顯示出圖案圖形模塊的光 學(xué)影像。
d) 、對(duì)投射到待作業(yè)物料表面的圖樣模塊進(jìn)行位置分布及調(diào)整修 正，由操作者經(jīng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行拖動(dòng)操作，從而調(diào)整圖樣模塊的光學(xué)影像 在待作業(yè)物料(皮革)上的位置分布及間隔和避讓等。例如，可以根 據(jù)待作業(yè)物料自身特性，如皮革邊界形狀的不規(guī)則，以及表面瑕疵的 分布情況，對(duì)投射到皮革表面的圖樣模塊影像實(shí)施拖動(dòng)作業(yè)，使圖案 圖形的布置能避開皮革的原有瑕疵；或者，將相鄰的圖樣模塊做相互 逼近處理或共邊線處理，以使投射到皮革表面的圖樣模塊影像之間有 適宜的間隔，以避免間隔過大引致的材料浪費(fèi)以及間隔過小導(dǎo)致的干 涉報(bào)廢。通過該步驟使皮革表面投射的圖樣模塊光學(xué)影像的數(shù)量和位 置品質(zhì)均達(dá)到最佳化，即數(shù)量最多以及品質(zhì)最優(yōu)。
e) 、將調(diào)整修正后的圖樣模塊分布數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為激光作業(yè)數(shù)據(jù)，此 步驟由計(jì)算機(jī)按照工藝設(shè)定參數(shù)自動(dòng)完成。
f) 、依激光作業(yè)數(shù)據(jù)對(duì)待作業(yè)物料進(jìn)行激光作業(yè)，加工出與計(jì)算機(jī)中的圖樣模塊相對(duì)應(yīng)的物料。
作為本發(fā)明具體的實(shí)施步驟，在投射圖案圖形時(shí)，可以采取直接
投影方式即將需加工的圖案圖形模塊直接投射到待作業(yè)物料表面； 也可采取間接投影方式即將需加工的圖案圖形模塊投射到反射屏 上，然后通過反射屏將其投射到待作業(yè)物料表面，實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù) 環(huán)境以及操作的需要選擇不同的投射方式。
通過本發(fā)明的激光作業(yè)方法，使操#者在對(duì)待作業(yè)物料進(jìn)行激光 加工的過程中，根據(jù)待作業(yè)物料的邊界形狀以及物料本身的非勻質(zhì)情 況，在計(jì)算機(jī)上以及圖樣模塊投影的輔助下對(duì)其圖樣模塊的位置數(shù)量 間隔等參數(shù)進(jìn)行直觀的大體修正，同時(shí)輔之以計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算精準(zhǔn)排 料，確定最佳排料方案，使待作業(yè)物料表面圖樣模塊光學(xué)影像的數(shù)量 位置分布以及間隔和品質(zhì)都達(dá)到最佳化，以最大限度的提升材料的利 用率、產(chǎn)品完好率、以及工作效率，進(jìn)而全面提升激光作業(yè)的效果。
參照?qǐng)D2、圖3所示， 一種激光作業(yè)裝置，包括機(jī)架1，機(jī)架1 上設(shè)置有承載待作業(yè)物料10的作業(yè)臺(tái)部2，作業(yè)臺(tái)部2的上方設(shè)置 激光源3和機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5，機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5上設(shè)置有激光作業(yè)頭6， 機(jī)架1上還分別設(shè)置有計(jì)算機(jī)7和光學(xué)投影儀8，該計(jì)算機(jī)7分別與 光學(xué)投影儀8、機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5和激光源3連接，用于將待加工的圖 樣模塊傳送至光學(xué)投影儀8。該光學(xué)投影儀8可設(shè)置在機(jī)架1上，用 于將待加工圖樣模塊的光學(xué)影像投射到作業(yè)臺(tái)部2表面的待作業(yè)物 料10上，使待作業(yè)物料10的表面呈現(xiàn)等大小的圖樣模塊光學(xué)影像 11，操作者經(jīng)由計(jì)算機(jī)7拖動(dòng)并調(diào)整投影的圖案圖形，進(jìn)行初步擺放和精準(zhǔn)排料以及激光作業(yè)排版，最終由激光作業(yè)頭6依照排版信息對(duì) 待作業(yè)物料10進(jìn)行激光加工。
本作業(yè)裝置工作時(shí)，先將皮革等不規(guī)則形狀的物料10放置在作 業(yè)臺(tái)部2上，然后將需要加工的圖樣模塊輸入計(jì)算機(jī)7，通過光學(xué)投 影儀8投射到待作業(yè)物料10表面，當(dāng)圖樣模塊不同時(shí)待作業(yè)物料表 面隨之出現(xiàn)不同的圖樣模塊光學(xué)影像例如lla、 lib和llc，結(jié)合物 料10表面瑕疵分布和不規(guī)則輪廓的直觀景象，操作者經(jīng)計(jì)算機(jī)7對(duì) 圖樣模塊光學(xué)影像lla、 llb、 11c在待作業(yè)物料10上的數(shù)量位置以 及與邊界的及相互間隔等參數(shù)進(jìn)行修正，拖動(dòng)計(jì)算機(jī)7中的圖樣模 塊，規(guī)避待作業(yè)物料10表面的瑕疵并使相鄰的圖樣模塊相互逼近或 者共邊線，使待作業(yè)物料10表面投射的圖樣模塊光學(xué)影像11的數(shù)量 和位置達(dá)到最佳化，計(jì)算機(jī)7將此排版信息轉(zhuǎn)為激光作業(yè)數(shù)據(jù)，機(jī)械 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5驅(qū)動(dòng)激光作業(yè)頭6運(yùn)行，同時(shí)激光源3受控工作，激光源 3發(fā)出的激光束沿光路4進(jìn)入激光作業(yè)頭6，對(duì)待作業(yè)物料10進(jìn)行激 光作業(yè)，最終得到與圖案模塊光學(xué)影像lla、 llb、 llc相同的成品。
本發(fā)明通過人機(jī)互動(dòng)實(shí)時(shí)修正的方法，取得最佳排料方案，以此 進(jìn)行激光作業(yè)，提升了材料利用率、產(chǎn)品完好率、以及工作效率，進(jìn) 而全面提升激光作業(yè)的效果。
作為本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
，所述的光學(xué)投影儀8的投射方 向朝向作業(yè)臺(tái)部2，這樣計(jì)算機(jī)7將圖樣模塊通過光學(xué)投影儀8直接 投射在待作業(yè)物料10表面。
作為本發(fā)明的另一種具體實(shí)施方式
，參照?qǐng)D4、圖5所示，本發(fā)明作業(yè)裝置的光學(xué)投影儀8的投射方向朝向其他方向，即與作業(yè)臺(tái)部2不相同，所述機(jī)架1上設(shè)置反射屏9，該反射屏9處于光學(xué)投影儀8的投射方向上，用于將光學(xué)投影儀8投射來的不同圖案圖形模塊光學(xué)影像lla、 llb、 llc經(jīng)反射投影到作業(yè)臺(tái)部2上。相較直射式投影，光學(xué)投影儀8安裝的位置不受限制，使得整個(gè)機(jī)器的結(jié)構(gòu)靈活多變，實(shí)用性增強(qiáng)。'
作為本發(fā)明#業(yè)具體的實(shí)施例，所述的作業(yè)臺(tái)部2都可選擇為固定不動(dòng)并傾斜安置的作業(yè)臺(tái)面，作業(yè)臺(tái)面上適于板、片狀的待作業(yè)物料，同時(shí)操作人員站在機(jī)架1前面時(shí)，無論是操作計(jì)算機(jī)7，還是觀察整個(gè)作業(yè)過程，都較為便捷；作為一種優(yōu)選方案，作業(yè)臺(tái)部2的傾角為與水平呈5-50° 。
作為本發(fā)明作業(yè)裝置的又一種實(shí)施例，所述的作業(yè)臺(tái)部2可為具
備夾持、旋轉(zhuǎn)、伸縮和擺動(dòng)功能的作業(yè)夾具，它在對(duì)非平面的待作業(yè)物料，如回轉(zhuǎn)體等等等進(jìn)行加工時(shí)，依靠夾具的夾持、擺動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、伸縮等功能來夾緊代加工物料并進(jìn)行投影排版以及激光作業(yè)，則相當(dāng)方便。所述的激光作業(yè)頭6由聚焦鏡、振鏡和場(chǎng)鏡中的一種或數(shù)種組成。
以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種激光作業(yè)方法，其特征在于，依次包括如下步驟a)、在計(jì)算機(jī)上繪制出待加工的圖案圖形并將其轉(zhuǎn)化為電子圖樣模塊；b)、將待作業(yè)物料置于作業(yè)臺(tái)部；c)、將電子圖樣模塊的光學(xué)影像等大小投射到工作臺(tái)部/待作業(yè)物料表面；d)、對(duì)投射到待作業(yè)物料表面的圖樣模塊進(jìn)行位置分布及調(diào)整修正；e)、將調(diào)整修正后的圖樣模塊分布數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為激光作業(yè)數(shù)據(jù)；f)、依激光作業(yè)數(shù)據(jù)對(duì)待作業(yè)物料進(jìn)行激光作業(yè)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光作業(yè)方法，其特征在于，所 述的步驟c)具體為將電子圖樣模塊的光學(xué)影像直接投射到工作臺(tái) 部/待作業(yè)物料表面。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光作業(yè)方法，其特征在于，所 述的步驟c)具體為將電子圖樣模塊的光學(xué)影像投射到反射屏上， 經(jīng)反射屏將其投射到工作臺(tái)部/待作業(yè)物料表面。
4、 一種實(shí)施如權(quán)利要求1所述激光作業(yè)方法的裝置，包括機(jī)架、 作業(yè)臺(tái)部、激光源、機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、激光作業(yè)頭和計(jì)算機(jī)，其特征在 于還包括用于將待加工圖樣模塊的光學(xué)影像投射到工作臺(tái)部表面的光學(xué)投影儀。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種激光作業(yè)裝置，其特征在于，所述的光學(xué)投影儀的投射方向朝向作業(yè)臺(tái)部。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種激光作業(yè)裝置，其特征在于，所 述的光學(xué)投影儀的投射方向與作業(yè)臺(tái)部相異，所述作業(yè)臺(tái)部的上方設(shè) 置有將光學(xué)投影儀投射來的影像反射到作業(yè)臺(tái)部的反射屏。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的一種激光作業(yè)裝置，其特征 在于，所述的作業(yè)臺(tái)部為固定的作業(yè)臺(tái)面。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種激光作業(yè)裝i，其特征在于，所 述的作業(yè)臺(tái)面傾斜設(shè)置。
9、 根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的一種激光作業(yè)裝置，其特征 在于，所述的作業(yè)臺(tái)部為具備夾持、旋轉(zhuǎn)、伸縮和擺動(dòng)功能的作業(yè)夾 具。
10、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種激光作業(yè)裝置，其特征在于，所 述的激光作業(yè)頭包括聚焦鏡、振鏡和場(chǎng)鏡。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種激光作業(yè)方法及激光作業(yè)裝置，該方法包括a)在計(jì)算機(jī)上繪制出待加工的圖案圖形并將其轉(zhuǎn)化為電子圖樣模塊；b)將待作業(yè)物料置于作業(yè)臺(tái)部；c)將電子圖樣模塊的光學(xué)影像等大小投射到工作臺(tái)部/待作業(yè)物料表面；d)對(duì)投射到待作業(yè)物料表面的圖樣模塊進(jìn)行位置分布及調(diào)整修正；e)將調(diào)整修正后的圖樣模塊分布數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為激光作業(yè)數(shù)據(jù)；f)依激光作業(yè)數(shù)據(jù)對(duì)待作業(yè)物料進(jìn)行激光作業(yè)。本發(fā)明通過投影的方式，將作業(yè)圖樣經(jīng)光學(xué)投影到待作業(yè)物料表面，根據(jù)待作業(yè)物料的相關(guān)特性，對(duì)作業(yè)圖樣的數(shù)量位置等參數(shù)進(jìn)行擺放修正，確定并執(zhí)行最佳激光作業(yè)方案，從而提升激光作業(yè)的材料利用率及產(chǎn)品完好率。
文檔編號(hào)B23K26/00GK101676058SQ200810211978
公開日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月16日
發(fā)明者卓勁松, 陳志民 申請(qǐng)人:東莞市粵銘激光技術(shù)有限公司