阅读说明：本技术 一种纹理咬花刻印机的工艺方法 (Technological method of texture embossing imprinter ) 是由 张鸿飞 李有盛 于 2020-12-10 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种纹理咬花刻印机的工艺方法,包括：激光器,所述激光器具有刻印头,配置于激光器的同轴视觉设备与红外线触发测头,具体包括以下步骤：S1：调试刻印机,通过同轴视觉设备与红外线触发测头完成调校初始点,并将工件紧固在五轴凸转轮台上,设定刻印机的参数；S2：导入事先完成效验的若干激光路径文件与相匹配的激光层级刻印文件；S3：采用单幅面静止加工的方式,以及由浅入深的加工方式,当前的激光层级刻印文件相匹配的激光路径文件被加工完成刻印后,所述激光器受移载组件驱动至由深的激光层级刻印文件相匹配的激光路径文件的加工区间内。通过本发明公布的一种纹理咬花刻印机的工艺方法,能够对不规则物体进行三维刻印。(The invention provides a technological method of a texture embossing imprinter, which comprises the following steps: the laser device comprises an engraving head, a coaxial visual device and an infrared trigger measuring head, wherein the coaxial visual device and the infrared trigger measuring head are arranged on the laser device, and the laser device specifically comprises the following steps: s1: debugging the imprinter, completing the adjustment of an initial point through coaxial vision equipment and an infrared trigger measuring head, fastening a workpiece on a five-axis cam table, and setting parameters of the imprinter; s2: importing a plurality of laser path files which are verified in advance and matched laser level engraving files; s3: and after the laser path file matched with the current laser level engraving file is processed and engraved by adopting a single-width static processing mode and a processing mode from shallow to deep, the laser is driven by the transfer assembly to a processing section of the laser path file matched with the deep laser level engraving file. The process method of the texture-biting imprinter disclosed by the invention can be used for carrying out three-dimensional imprinting on irregular objects.)

一种纹理咬花刻印机的工艺方法

技术领域

本发明涉及激光刻印技术领域，更具体涉及一种纹理咬花刻印机的工艺方法。

背景技术

激光是20世纪60年代的新光源，具有方向性好、亮度高、单色性好和高能量密度等特点。以激光器为基础的激光工业在全球发展执着迅猛，现在已广泛应用于工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、军事、文化教育以及科研等方面。据统计，从高端的光纤到常见的条形码扫描仪，每年和激光相关产品和服务的市场价值高达上万亿美元。

前瞻产业研究院发布的《中国激光行业发展前景与转型升级分析报告前瞻》显示，激光行业已形成完整、成熟的产业链分布。上游主要包括激光材料及配套元器件，中游主要为各种激光器及其配套设备，下游则以激光应用产品、消费产品、仪器设备为主。

当前，国内激光市场主要分为激光加工设备、光通信器件与设备、激光测量设备、激光器、激光医疗设备、激光元部件等，其产品主要应用于工业加工和光通信市场，两者占据了近7成的市场空间。

随着激光技术的进步，中国激光行业必将获得快速发展，未来五年，我国激光市场在相关产业的带动下，将以20%左右的速度发展，至2015年，我国激光应用领域将形成以激光加工、激光通信、激光医疗、激光显示、激光全息等为产业的激光产业群，行业发展前景看好。激光技术应用领域广泛，激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料（包括金属与非金属）进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工以及作为光源，识别物体等的一门技术，传统应用最大的领域为激光加工技术。激光打标：在各种材料和几乎所有行业均得到广泛应用，目前刻印机大多采用激光刻印，激光刻印机是通过表层物质的蒸发露出深层物质，或者是通过光能导致表层物质的化学物理变化而"刻"出痕迹，又或者是通过光能烧掉部分物质，显出所需刻蚀的图案、文字。然而传统的激光刻印机仅仅只能在物体的2D平面上进行镭射，无法对不规则物体进行三维刻印。

有鉴于此，有必要对现有技术中的刻印机的加工工艺予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于公开一种能够对不规则物体进行三维刻印的纹理咬花刻印机的工艺方法。

为实现上述目的，本发明提供了，一种纹理咬花刻印机的工艺方法，包括：激光器，所述激光器具有刻印头，驱动激光器作三轴运转的移载组件，五轴凸转轮台，排布设置于激光器底部的若干传感器，配置于激光器的同轴视觉设备与红外线触发测头，具体包括以下步骤：

S1：调试刻印机，通过同轴视觉设备与红外线触发测头完成调校初始点，并将工件紧固在五轴凸转轮台上，设定刻印机的参数；

S2：导入事先完成效验的若干激光路径文件与相匹配的激光层级刻印文件；

S3：采用单幅面静止加工的方式，以及由浅入深的加工方式，当前的激光层级刻印文件相匹配的激光路径文件被加工完成刻印后，所述激光器受移载组件驱动至由深的激光层级刻印文件相匹配的激光路径文件的加工区间内。

作为本发明的进一步改进，所述S2中导入的激光路径文件与相匹配的激光层级刻印文件需根据激光层级刻印文件的不同深浅程度进行重新排序。

作为本发明的进一步改进，所述S2中导入的激光路径文件与相匹配的激光层级刻印文件还需要通过CAE运行，进行模拟检测效验，并调试直至合理运行。

作为本发明的进一步改进，所述S3中，通过传感器的监测，调节所述刻印头，使刻印头时刻保持发射出正焦于工件的待加工区间的光束能量。

作为本发明的进一步改进，所述S2中具体还包括下述步骤：

a1：通过三维软件转换获取或创建所需要覆盖纹理产品的原生模型；

a2：通过CAM软件转换获取或创建所需要的三维纹理样式；

a3：通过CAM软件将原生模型以中性文件导入，并将三维纹理样式包覆至原生模型所需面域以定义加工区域；

a4：通过CAM软件将三维纹理样式生成激光路径文件与相匹配的激光层级刻印文件。

作为本发明的进一步改进，所述a4中具体包括：通过CAM软件将三维纹理样式生成灰阶文件以及通过分幅区块生成切片文件，再利用CAM软件将切片文件生成激光路径文件与相匹配的激光层级刻印文件。

作为本发明的进一步改进，所述S3中，在使用不同激光路径文件的加工时需要调节移载组件和/或五轴凸转轮台。

作为本发明的进一步改进，所述三维软件是3dsmax，PRO/E，UG，catia，solidworks，maya，Inventer中的任意一种。

作为本发明的进一步改进，所述三维纹理样式通过矢量文件PLT，DXF，AI，DST，SVG，GPR，NC，JPC，BOT中的任一种转换而创建，或通过3D纹理扫描辅助生成创建，再或通过CAM软件工具将位图文件bmp，jpg，jpeg，gif，tga，png，tif，tiff中的任一种转换而创建。

作为本发明的进一步改进，所述刻印机还包括旁轴电子显微镜，其特征在于，所述刻印机在S3-S5中通过旁轴电子显微镜观测加工成果。

作为本发明的进一步改进，所述S3中能够通过同轴视觉实时监测加工位的加工状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）通过CAM软件转换获取或创建所需要的三维纹理样式，并通过CAM软件将三维纹理样式生成激光路径文件与相匹配的激光层级刻印文件，通过对产品进行分幅区块，简化了工艺步骤，降低了工艺难度。

（2）采用单幅面静止加工的方式，以及由浅入深的加工方式，当前的激光层级刻印文件相匹配的激光路径文件被加工完成刻印后，所述激光器受移载组件驱动至由深的激光层级刻印文件相匹配的激光路径文件的加工区间内，保证了加工状态的稳定，缩减了刻印机加工的时效。

（3）利用刻印机本身的特性，具备可实现三维刻印的功能，与三维软件结合，从而对产品进行三维刻印，其适用范围广，可操作性强，刻印效果美观，刻印方式简单，适用流水线操作，提高了工业刻印的规模与产量。

附图说明

图1为本发明一种纹理咬花刻印机的工艺方法的流程图；

图2为本发明一种纹理咬花刻印机的工艺方法涉及到的激光设备的立体图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

请参图1至图所示出的本发明一种一种纹理咬花刻印机的工艺方法的一种具体实施方式。

在本实施例中，一种纹理咬花刻印机的工艺方法包括：激光器，激光器具有刻印头，驱动激光器作三轴运转的移载组件，五轴凸转轮台，排布设置于激光器底部的若干传感器，配置于激光器的同轴视觉设备与红外线触发测头，具体包括以下步骤：S1：调试刻印机，通过同轴视觉设备与红外线触发测头完成调校初始点，并将工件紧固在五轴凸转轮台上，设定刻印机的参数；S2：导入事先完成效验的若干激光路径文件与相匹配的激光层级刻印文件。

具体的，S2中包括下述步骤：a1：通过三维软件转换获取或创建所需要覆盖纹理产品的原生模型；a2：通过CAM软件转换获取或创建所需要的三维纹理样式；a3：通过CAM软件将原生模型以中性文件导入，并将三维纹理样式包覆至原生模型所需面域以定义加工区域；a4：通过CAM软件将三维纹理样式生成激光路径文件与相匹配的激光层级刻印文件。其中，a4中具体包括：通过CAM软件将三维纹理样式生成灰阶文件以及通过分幅区块生成切片文件，再利用CAM软件将切片文件生成激光路径文件与相匹配的激光层级刻印文件。通过CAM软件转换获取或创建所需要的三维纹理样式，并通过CAM软件将三维纹理样式生成激光路径文件与相匹配的激光层级刻印文件，通过对产品进行分幅区块，简化了工艺步骤，降低了工艺难度。S2中导入的激光路径文件与相匹配的激光层级刻印文件需根据激光层级刻印文件的不同深浅程度进行重新排序。S2中导入的激光路径文件与相匹配的激光层级刻印文件还需要通过CAE运行，进行模拟检测效验，并调试直至合理运行。

S3：采用单幅面静止加工的方式，以及由浅入深的加工方式，当前的激光层级刻印文件相匹配的激光路径文件被加工完成刻印后，激光器受移载组件驱动至由深的激光层级刻印文件相匹配的激光路径文件的加工区间内。S3中，通过传感器的监测，调节刻印头，使刻印头时刻保持发射出正焦于工件的待加工区间的光束能量。S3中，在使用不同激光路径文件的加工时需要调节移载组件和/或五轴凸转轮台。刻印机还包括旁轴电子显微镜，刻印机在S3中通过旁轴电子显微镜观测加工成果。

更具体的，采用单幅面静止加工的方式，以及由浅入深的加工方式，当前的激光层级刻印文件相匹配的激光路径文件被加工完成刻印后，所述激光器受移载组件驱动至由深的激光层级刻印文件相匹配的激光路径文件的加工区间内，保证了加工状态的稳定，缩减了刻印机加工的时效。利用刻印机本身的特性，具备可实现三维刻印的功能，与三维软件结合，从而对产品进行三维刻印，其适用范围广，可操作性强，刻印效果美观，刻印方式简单，适用流水线操作，提高了工业刻印的规模与产量。

需要注意的是，三维软件是3dsmax，PRO/E，UG，catia，solidworks，maya，Inventer中的任意一种。三维纹理样式通过矢量文件PLT,DXF,AI,DST,SVG,GPR,NC,JPC,BOT中的任一种转换而创建，或通过3D纹理扫描辅助生成创建，再或通过CAM软件工具将位图文件bmp，jpg，jpeg，gif，tga，png，tif，tiff中的任一种转换而创建。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。