一种数控雕刻扫描方法、系统、存储介质及设备

文档序号:46940 发布日期:2021-09-28 浏览:32次 >En<

阅读说明:本技术 一种数控雕刻扫描方法、系统、存储介质及设备 (Numerical control engraving scanning method, system, storage medium and equipment ) 是由 蒲光承 于 2021-06-25 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种数控雕刻扫描方法,其包括:获取正常时间记录的激光数据,采用光扫仪对雕刻品的同一排进行连续移动并连续扫描以得到正常时间记录的激光数据,正常时间记录的激光数据包括有记录激光数据点时的高度信息以及从开始工作起的激光数据点的时间信息:获取延时补偿后的激光数据,将得到的光扫仪从开始工作起的激光数据点的时间信息减去延迟补偿时间以得到延迟补偿后的激光时间信息;获取系统时间坐标,系统时间坐标包括有光扫仪的水平位置信息、以及控制系统从开始工作起所记录的坐标时间信息;根据延迟补偿后的激光时间信息和坐标时间信息相对比,得到该激光数据点的水平位置信息。本申请具有提高雕刻扫描的工作效率的效果。(The application discloses a numerical control engraving scanning method, which comprises the following steps: acquiring laser data recorded at normal time, and continuously moving and continuously scanning the same row of the carving product by using a light scanner to obtain the laser data recorded at normal time, wherein the laser data recorded at normal time comprises height information when a laser data point is recorded and time information of the laser data point from the beginning of working: acquiring laser data after delay compensation, and subtracting delay compensation time from the time information of the laser data point of the optical scanner from the start of working to obtain laser time information after delay compensation; acquiring a system time coordinate, wherein the system time coordinate comprises horizontal position information of the optical scanner and coordinate time information recorded by the control system from the beginning of working; and comparing the laser time information after delay compensation with the coordinate time information to obtain the horizontal position information of the laser data point. This application has the effect that improves the work efficiency of sculpture scanning.)

一种数控雕刻扫描方法、系统、存储介质及设备

技术领域

本申请涉及雕刻控制的领域,尤其是涉及一种数控雕刻扫描方法、系统、存储介质及设备。

背景技术

数控雕刻是指采用数控设备实现雕刻,包括有雕刻石头、玻璃、木材等。这种设备在雕刻前需要在电脑内输入需要雕刻的数字信息,数字信息通常包括有刀头在竖直高度的移动距离以及在水平方向移动的距离。在此基础上,还衍生出对原有的雕刻产品进行扫描并获取数字信息,最后通过数控雕刻机将之前扫描的雕刻产品进行复制。

相关技术中,对雕刻产品进行扫描,均是采用激光测量仪或光扫仪等用于检测高度的测试仪器对雕刻产品进行不同点的数字信息采集,例如获取不同点的高度和水平长度信息,然后将数据传送至电脑,再供电脑按照数据来对其他的石头等产品进行雕刻复制。

针对上述现象,发明人认为,由于激光测量仪或光扫仪等检测仪器在检测到某一点的数字信息后,数据信息需要经过芯片电路运算以及电线传输才能将这个点的数字信息输送至电脑,这个过程中需要一定的时间,所以目前的扫描作业中,检测仪器均是要在每个点停留一段时间,导致整个扫描的工作效率降低,还有待改进。

发明内容

为了有助于提高扫描系统的工作效率,本申请提供一种数控雕刻扫描方法、系统、存储介质及设备。

第一方面,本申请提供的一种数控雕刻扫描方法,采用如下的技术方案:

一种数控雕刻扫描方法,所述方法包括:

获取正常时间记录的激光数据,采用光扫仪对雕刻品的同一排进行连续移动并连续扫描以得到正常时间记录的激光数据,光扫仪每过一段时间并记录一次激光数据点,正常时间记录的激光数据包括有光扫仪记录激光数据点时的雕刻品的高度信息以及光扫仪从开始工作起的激光数据点的时间信息:

获取延时补偿后的激光数据,将得到的光扫仪从开始工作起的激光数据点的时间信息减去延迟补偿时间以得到延迟补偿后的激光时间信息;

获取系统时间坐标,采用控制系统获取系统时间坐标,控制系统每过一段时间并记录一次系统时间坐标,系统时间坐标包括有光扫仪的水平位置信息,以及控制系统从开始工作起所记录的坐标时间信息,两个相邻的系统时间坐标为最小区间;

根据延迟补偿后的激光时间信息和坐标时间信息相对比,判断激光数据点的所对应的坐标时间信息的最小区间,得到该激光数据点的水平位置信息。

通过采用上述技术方案,光扫仪在对雕刻品的同一排进行扫描时采取连续移动并扫描,同时光扫仪根据自身特性每过一段时间记录一次激光数据点。激光数据点包括有该点的高度信息以及时间信息,对于同一种类的光扫仪和设备系统,可以通过实验数据得出光扫仪在检测到数据至将数据传送至电脑的延迟时间,减去延迟补偿时间后变得到了延迟补偿后的激光时间信息。系统时间坐标包括有光扫仪的水平位置信息以及坐标时间信息,通过上述信息资料,可以通过不同的规律方式得到激光数据点的水平位置信息。相比较原先在每个激光数据点停留一段时间的方式,本申请提高了扫描的工作效率。其中,将两个相邻的系统时间坐标作为最小区间,根据判断延迟补偿后的激光时间信息位于哪个最小区间内,再通过该激光数据点和所对应的最小区间的两个系统时间坐标得出激光数据点的水平位置信息,该数据精度更高。

可选的,激光数据点的水平位置信息的得出方式包括有:将最小区间的水平位置信息的差的绝对值除以最小区间的坐标时间信息的差的绝对值以得到最小单位时间的移动距离值;将最小单位的最小时间距离值乘上延迟补偿后的激光时间信息,得到该激光数据点的水平位置信息。

通过采用上述技术方案,最小区间的坐标时间信息的差包括有水平位置信息差和坐标时间信息差,通过两者的比较可以得到最小单位时间的移动距离,然后再根据延迟补偿后的激光时间信息便可得到该激光数据点的水平位置信息,通过这种方式得到的激光数据点的水平位置信息更加精确。

可选的,控制系统采用维宏控制系统,维宏控制系统为170毫秒至200毫秒之间每一个系统时间坐标;光扫仪为低速激光硬件,光扫仪间隔60毫秒至80毫秒每一个激光数据点,延时补充时间为200毫秒。

通过采用上述技术方案,维宏控制系统为常用的一种控制系统,光扫仪的全名为龙翔光扫仪(无线激光刻字宝),可在网上直接购买得到。

可选的,光扫仪在对雕刻品进行扫描的步骤包括有:

初始加速阶段,光扫仪在从同一排的一端向另一端从零速度开始做加速移动;

匀速阶段,光扫仪在从同一排的一端向另一端匀速移动;

末端减速阶段,光扫仪在从同一排的一端向另一端做从有速度至零速度的减速移动;

移动至下一排,光扫仪在从同一排的一端向另一端进行扫描完成后进行向上或向下移动,并对雕刻品的下一排进行重复上述的扫描直至雕刻品所有排均扫描完。

通过采用上述技术方案,中间阶段采用匀速移动光扫仪,便于获取到的数据更加简洁有规律。便于计算器核算、后期的数据排查以及问题点的查找等。

可选的,当光扫仪的激光数据点在初始加速阶段和末端减速阶段内时,该激光数据点不采用。

通过采用上述技术方案,若有激光数据点落在加速或减速阶段内,不采用该激光数据点,有助于保证所有激光数据点最终得到的水平位置信息的精确度。需要提及的是,初始加速阶段和末端减速阶段所占用的时间越短越好。

可选的,光扫仪在同一排的初始端和末端均停留一段时间后再开始移动;光扫仪在初始端和末端停留时间至少超过一个系统时间坐标所需的最大误差时间。

通过采用上述技术方案,在实际运用中,无法保证光扫仪在记录的激光数据点的激光时间信息和控制系统在记录系统时间坐标的坐标时间信息同步开始,有可能在一个激光数据点刚刚记录一个点的前一瞬间刚刚记录了一次坐标时间信息,且系统时间坐标并不能保证每次都是特定的时间间隔,所以在光扫仪在同一排的初始端和末端均停留一个系统时间坐标所需的最大误差时间,保证能够在光扫仪在初始端和末端出有一个系统时间坐标,确保初始端和末端点的数据为准确数据。

第二方面,本申请提供一种数控雕刻扫描系统,采用如下技术方案:

一种数控雕刻扫描系统,所述系统包括有:

激光数据获取模块,对雕刻品的同一排进行连续移动扫描并用于获取激光数据点,激光数据点包括有光扫仪记录激光数据点时的雕刻品的高度信息以及光扫仪从开始工作起的激光数据点的时间信息;

延时补偿处理模块,用于将得到的光扫仪从开始工作起的激光数据点的时间信息减去延迟补偿时间以得到延迟补偿后的激光时间信息;

系统时间坐标获取模块,用于获取系统时间坐标,系统时间坐标包括有光扫仪的水平位置信息、以及控制系统从开始工作起所记录的坐标时间信息;

激光数据点水平位置信息获取模块,获取坐标时间信息并将两个相邻的系统时间坐标为最小区间,根据激光时间信息和系统时间坐标得出激光数据点的水平位置信息。

通过采用上述技术方案,光扫仪在对雕刻品的同一排进行扫描时采取连续移动并扫描,同时光扫仪根据自身特性每过一段时间记录一次激光数据点。激光数据点包括有该点的高度信息以及时间信息,对于同一种类的光扫仪和设备系统,可以通过实验数据得出光扫仪在检测到数据至将数据传送至电脑的延迟时间,减去延迟补偿时间后变得到了延迟补偿后的激光时间信息。系统时间坐标包括有光扫仪的水平位置信息以及坐标时间信息,通过上述信息资料,可以通过不同的规律方式得到激光数据点的水平位置信息。相比较原先在每个激光数据点停留一段时间的方式,本申请提高了扫描的工作效率。其中,将两个相邻的系统时间坐标作为最小区间,根据判断延迟补偿后的激光时间信息位于哪个最小区间内,再通过该激光数据点和所对应的最小区间的两个系统时间坐标得出激光数据点的水平位置信息,该数据精度更高。

可选的,在激光数据获取模块中,在对雕刻品的同一排进行连续移动扫描的前后,先在该排的初始端和末端停留一段时间并供系统至少获取一个系统时间坐标。

通过采用上述技术方案,在实际运用中,无法保证光扫仪在记录的激光数据点的激光时间信息和控制系统在记录系统时间坐标的坐标时间信息同步开始,有可能在一个激光数据点刚刚记录一个点的前一瞬间刚刚记录了一次坐标时间信息,且系统时间坐标并不能保证每次都是特定的时间间隔,所以在光扫仪在同一排的初始端和末端均停留并至少取一个系统时间坐标,确保了初始端和末端的数据的准确性。

第三方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,采用如下技术方案:

一种计算机可读存储介质,存储有能够被处理器加载并执行上述数控雕刻扫描方法的计算机程序。

通过采用上述技术方案,光扫仪在对雕刻品的同一排进行扫描时采取连续移动并扫描,同时光扫仪根据自身特性每过一段时间记录一次激光数据点。激光数据点包括有该点的高度信息以及时间信息,对于同一种类的光扫仪和设备系统,可以通过实验数据得出光扫仪在检测到数据至将数据传送至电脑的延迟时间,减去延迟补偿时间后变得到了延迟补偿后的激光时间信息。系统时间坐标包括有光扫仪的水平位置信息以及坐标时间信息,通过上述信息资料,可以通过不同的规律方式得到激光数据点的水平位置信息。相比较原先在每个激光数据点停留一段时间的方式,本申请提高了扫描的工作效率。其中,将两个相邻的系统时间坐标作为最小区间,根据判断延迟补偿后的激光时间信息位于哪个最小区间内,再通过该激光数据点和所对应的最小区间的两个系统时间坐标得出激光数据点的水平位置信息,该数据精度更高。

第四方面,本申请提供一种数控雕刻扫描设备,采用如下技术方案:

一种数控雕刻扫描设备,包括有储存器和处理器,存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述数控雕刻扫描方法的计算机程序。

通过采用上述技术方案,光扫仪在对雕刻品的同一排进行扫描时采取连续移动并扫描,同时光扫仪根据自身特性每过一段时间记录一次激光数据点。激光数据点包括有该点的高度信息以及时间信息,对于同一种类的光扫仪和设备系统,可以通过实验数据得出光扫仪在检测到数据至将数据传送至电脑的延迟时间,减去延迟补偿时间后变得到了延迟补偿后的激光时间信息。系统时间坐标包括有光扫仪的水平位置信息以及坐标时间信息,通过上述信息资料,可以通过不同的规律方式得到激光数据点的水平位置信息。相比较原先在每个激光数据点停留一段时间的方式,本申请提高了扫描的工作效率。其中,将两个相邻的系统时间坐标作为最小区间,根据判断延迟补偿后的激光时间信息位于哪个最小区间内,再通过该激光数据点和所对应的最小区间的两个系统时间坐标得出激光数据点的水平位置信息,该数据精度更高。

综上所述,本申请通过采用持续移动光扫仪来得到激光数据点的时间信息,然后再根据光扫仪和维宏控制系统的特性减去延迟补偿时间以得到延迟补偿后的激光时间信息,再获取系统时间坐标,将两个相邻的系统时间坐标为最小区间,最后根据延迟补偿后的激光时间信息和两个相邻的系统时间坐标之间的关系得到该激光数据点的水平位置信息,这种方式具有提高扫描效率的效果。

附图说明

图1是本申请实施例中数控雕刻扫描方法的流程图。

图2是本申请实施例中的光扫仪在同一排移动的步骤流程图。

图3是本申请实施例中的案例图。

图4是本申请实施例中的数控雕刻扫描系统的结构框图。

附图标记:1、激光数据获取模块;2、延时补偿处理模块;3、系统时间坐标获取模块;4、激光数据点水平位置信息获取模块。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种数控雕刻扫描方法,将待扫描的雕刻品分成多排,采用光扫仪依次对每一排进行扫描,每一排之间的距离相等。光扫仪在对第一排从左往右扫描完成后移动至相邻的第二排,并在第二排时从右向左扫描,在扫描完第二排后再移动至相邻的第三排并从左往右扫描,重复上述方式直至扫描完所有的排。

具体的,光扫仪采用全文为光扫仪的全名为龙翔光扫仪(无线激光刻字宝),可在网上直接购买得到。

具体针对每一排进行扫描的方法如下:

参照图1、图2,扫描方法包括有:

Z1、获取系统时间坐标。

采用控制系统获取系统时间坐标,控制系统每过一段时间并记录一次系统时间坐标。控制系统可以采用维宏控制系统,更具体的为维宏控制系统5.4.49。维宏控制系统为170毫秒至200毫秒之间每一个系统时间坐标,本实施例采用200毫秒每一个系统时间坐标。系统时间坐标包括有光扫仪的水平位置信息以及维宏控制系统从开始工作起所记录的坐标时间信息。将两个相邻的系统时间坐标定为最小区间。

在其他实施例中,控制系统还可以采用众泰克控制系统、山龙控制系统、锐志天宏控制系统、兴多维控制系统等雕刻机系统。

S1、获取正常时间记录的激光数据。

采用光扫仪对雕刻品的同一排进行连续移动并连续扫描以得到正常时间记录的激光数据,光扫仪每过一段时间并记录一次激光数据点,正常时间记录的激光数据包括有光扫仪记录激光数据点时的雕刻品的高度信息以及光扫仪从开始工作起的激光数据点的时间信息。

其中,针对同一排的连续移动包括有:

S1.1、获取初始端的激光数据点。光扫仪在同一排的初始端停留一段时间,用于获取该初始端的激光数据点。

S1.2、初始加速阶段。光扫仪在从同一排的一端向另一端从零速度开始做加速移动。

S1.3、匀速阶段。光扫仪在从同一排的一端向另一端匀速移动。

S1.4、末端减速阶段。光扫仪在从同一排的一端向另一端做从有速度至零速度的减速移动。

S1.5、获取末端的激光数据点。光扫仪在同一排的末端停留一段时间,用于获取该末端的激光数据点。

完成上述的连续移动后再移动至下一排。

此外,步骤S1.1中光扫仪在初始端停留的时间和步骤S1.5中的光扫仪在末端停留的时间均至少超过一个系统时间坐标所需的最大误差时间。在实际运用中,无法保证光扫仪在记录的激光数据点的激光时间信息和维宏控制系统在记录系统时间坐标的坐标时间信息同步开始,有可能在一个激光数据点刚刚记录一个点的前一瞬间刚刚记录了一次坐标时间信息,且系统时间坐标并不能保证每次都是特定的时间间隔,所以在光扫仪在同一排的初始端和末端均停留一个系统时间坐标所需的最大误差时间,保证能够在光扫仪在初始端和末端出有一个系统时间坐标,确保初始端和末端点的数据为准确数据。

S2、获取延时补偿后的激光数据。

将得到的光扫仪从开始工作起的激光数据点的时间信息减去延迟补偿时间以得到延迟补偿后的激光时间信息。

光扫仪为低速激光硬件,且光扫仪间隔60毫秒至80毫秒每一个激光数据点。本实施例采用80毫秒每一个激光数据点。通过数据实验可得,本申请中采用光扫仪从测量到激光数据点的高度信息至将该信息传送至电脑系统需要经过200毫秒的延迟,所以延时补偿时间设置为200毫秒。则激光数据点所对应的时间信息减去200毫秒后为延迟补偿后的激光时间信息。

Q1、获取激光数据点的水平位置信息。

根据延迟补偿后的激光时间信息和坐标时间信息相对比,判断激光数据点的所对应的坐标时间信息的最小区间,将最小区间的水平位置信息的差的绝对值除以最小区间的坐标时间信息的差的绝对值以得到最小单位时间的移动距离值;再将该激光数据点的时间信息减去最小区间内的前一个的系统时间坐标的坐标时间信息的差以得到差距时间;再将差距时间乘以最小单位时间的移动距离值以得到水平差距距离;最后将水平差距距离加上最小区间内的前一个的系统时间坐标的水平位置信息以得到该激光数据点的水平位置信息。通过这种方式得到的激光数据点的水平位置信息更加精确。

需要提及的是,若有激光数据点落在加速或减速阶段内,不采用该激光数据点,有助于保证所有激光数据点最终得到的水平位置信息的精确度。同时,初始加速阶段和末端减速阶段所占用的时间越短越好。

为方便理解,以下引用具体数据案例进行讲解。参考图3,包括有部分的正常时间记录的激光数据表格、部分的延迟补偿后的激光数据表格以及部分的系统时间坐标表格。其中“A、B、C、D……”代表激光数据点。“一、二、三、四……”代表系统时间坐标,对应的“X”行内的数字为水平位置信息。

正常时间记录的激光数据表格内的时间减去200毫秒后为延迟补偿后的激光数据表格重的时间。例如数据激光点“J”的水平位置信息为:先判断得到数据激光点“J”的时间位于系统时间坐标“三”和系统时间坐标“四”之间。

则系统时间坐标“三”和系统时间坐标“四”之间的最小单位时间的移动距离值为:(500mm-300mm)/(600ms-400ms)=1mm/ms。

再将该激光数据点“J”的时间信息减去最小区间内的前一个的系统坐标时间的坐标时间信息的差以得到差距时间。差距时间为:560ms-400ms=160ms。

再将差距时间乘以最小单位时间的移动距离值以得到水平差距距离。水平差距距离为:160ms*1mm/ms=160ms。

最后将水平差距距离加上最小区间内的前一个的系统时间坐标的水平位置信息以得到该激光数据点“J”的水平位置信息。水平位置信息为:160ms+300ms=460ms。

采用上述扫描方法的主要工况和效果如下:

光扫仪在对雕刻品的同一排进行扫描时采取连续移动并扫描,同时光扫仪根据自身特性每过一段时间记录一次激光数据点。激光数据点包括有该点的高度信息以及时间信息,对于同一种类的光扫仪和设备系统,可以通过实验数据得出光扫仪在检测到数据至将数据传送至电脑的延迟时间,减去延迟补偿时间后变得到了延迟补偿后的激光时间信息。系统时间坐标包括有光扫仪的水平位置信息以及坐标时间信息,通过规律换算得到激光数据点的水平位置信息。相比较原先在每个激光数据点停留一段时间的方式,本申请提高了扫描的工作效率。

基于上述方法,本申请实施例还公开了一种数控雕刻扫描系统,参照图4,包括有:

激光数据获取模块1。对雕刻品的同一排进行连续移动扫描并用于获取激光数据点,激光数据点包括有光扫仪记录激光数据点时的雕刻品的高度信息以及光扫仪从开始工作起的激光数据点的时间信息。在对雕刻品的同一排进行连续移动扫描的前后,先在该排的初始端和末端停留一段时间并供系统至少获取一个系统时间坐标。

延时补偿处理模块2。用于将得到的光扫仪从开始工作起的激光数据点的时间信息减去延迟补偿时间以得到延迟补偿后的激光时间信息。

系统时间坐标获取模块3。用于获取系统时间坐标,系统时间坐标包括有光扫仪的水平位置信息以及控制系统从开始工作起所记录的坐标时间信息。本实施例中采用维宏控制系统。

激光数据点水平位置信息获取模块4。获取坐标时间信息并将两个相邻的系统时间坐标为最小区间,根据激光时间信息和系统时间坐标得出激光数据点的水平位置信息。

本申请实施例还公开一种计算机可读存储介质。

具体来说,该计算机可读存储介质,其存储有能够被处理器加载并执行如上述数控雕刻扫描方法的计算机程序,该计算机可读存储介质例如包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本申请还公开了一种数控雕刻扫描设备,包括有储存器和处理器,存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述数控雕刻扫描方法的计算机程序。

以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。

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