CN109514091B - 一种激光打标机的3d扫描建模方法、***及其打标机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种激光打标机的3D扫描建模方法,所述方法包括以下步骤:S1.截获对焦信号发送指令;S2.截获生成移动信号指令;S3.截获接收反馈信号指令;S4.截获发送坐标信息组指令;S5.截获发送调节信号指令;S6.截获发送调节反馈信号指令;S7.截获扫描建模指令。本发明还提供了一种3D扫描建模***,该***包括打标平台、打标组件、自动对焦单元、3D扫描单元、调节单元及控制终端;所述打标组件受控制终端控制时,沿竖直方向或水平方向移动;本发明提供的技术方案,通过控制终端对各物理单元进行控制,可以在打标时,直接进行3D扫描图型,生成实际的3D图型,在原有位置实现直接贴图打标,保持标刻最佳效果,实现全自动建模的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及激光打标、切割设备技术领域,特别涉及一种激光打标机的3D扫描建模方法、***及其打标机。
背景技术
随着激光打标技术的发展,在立体物料上打标,已经成为逐渐成熟的技术,通过设备的结构改进,使得3D打标技术更加便捷和高效,但是由于实物打标的面可能不是在同一个高度平面上,对于3D曲面实物打标,现有技术还有很多缺陷,如中国专利CN 207464464U,公开了一种大幅面3D紫外激光打标机,包括下层机柜,设在下层机柜上表面的工作台板,设在工作台板一端部的升降机构,以及设在升降机构上的激光打标机构;激光打标机构包括同轴依次设置的紫外激光器、衰减器、动态扩束镜和激光扫描振镜,激光扫描振镜底部设有大幅面聚焦透镜,紫外激光器一侧设有用于控制动态扩束镜可变扩束的动态扩束镜控制卡,动态扩束镜控制卡通过A/D转换卡与外部控制器电连接,衰减器一侧设有红光输入。该激光打标机采用动态扩束镜,通过软件控制动态振镜和扩束镜,在激光被聚焦前进行可变扩束,以此改变激光束的焦距来实现对曲面异形物体的表面加工,加工深度达到±30mm以上,打标稳定灵活,精度高。
但是上述技术存在以下的问题:第一,打标时激光不能精准的标刻到实际物体的高度上(即物体不在焦距上),会造成打标时深浅不一,达不到理想的效果;第二,普通用户一般不具备3D图型建模的能力,对于3D图型的导入和修改,在使用上存在很大的困难,用户往往需要交给专业人员进行3D建模后再导入软件,会增加用户的使用成本和时间成本;第三,如果使用普通的简单贴图操作方式,就需要选择各种曲面类型,而且要设置直径等各种参数,不能很好地和实际物体完全匹配。如果各种直径或曲面参数填写和实物不对,将导致焦距不准确,打标效果不理想;第四,导入的3D图型,和实物并不是同一个批次,存在高度,曲面,宽度等大小的差异。打标摆放的位置也会和导入图型的建模时位置不一样,而造成了曲面数据的失真不准备,从而导致焦距不准确,打标效果不理想。而且,普通用户一般不具备3D图型建模的能力,对于3D图型的导入和修改,在使用上存在很大的困难,用户往往需要交给专业人员进行3D建模后再导入软件,会增加用户的使用成本和时间成本;如果使用普通的简单贴图操作方式,就需要选择各种曲面类型,而且要设置直径等各种参数,不能很好地和实际物体完全匹配。如果各种直径或曲面参数填写和实物不对,将导致焦距不准确,打标效果不理想;导入的3D图型,和实物并不是同一个批次,存在高度,曲面,宽度等大小的差异。打标摆放的位置也会和导入图型的建模时位置不一样,而造成了曲面数据的失真不准备,从而导致焦距不准确,打标效果不理想。
发明内容
为解决以上技术问题,本发明提供一种激光打标机的3D扫描建模方法,通过控制终端对各物理单元进行控制,可以在打标时,直接进行3D扫描图型,生成实际的3D图型,在原有位置实现直接贴图打标,保持标刻最佳效果;省去了用户手动建模参数调整,摆放对位等过程,给用户用带来了更好的用户体验和打标效果的提升,实现全自动建模的技术效果。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种激光打标机的3D扫描建模方法,所述方法包括以下步骤:
S1.截获对焦信号发送指令,将所述对焦信号发送指令携带的指令信息传送至***;根据该指令信息,将对焦信号发送至控制终端;
S2.截获生成移动信号指令,将所述生成移动信号指令携带的指令信息传送至***;根据该指令信息,控制终端生成移动信号,并控制打标组件沿竖直方向或水平方向移动至目标区域;
S3.截获接收反馈信号指令,将所述接收反馈信号指令携带的指令信息传送至***;根据该指令信息,控制终端接收来自打标组件的反馈信号,并驱动3D扫描单元发射线条状扫描光;
S4.截获发送坐标信息组指令,将所述发送坐标信息组指令携带的指令信息传送至***;根据该指令信息,3D扫描单元将线条状扫描光的坐标信息组发送至调节单元;
S5.截获发送调节信号指令,将所述发送调节信号指令携带的指令信息传送至***;根据该指令信息,调节单元将坐标组信息与模块坐标组信息进行匹配;
若坐标组信息与模块坐标组信息的匹配结果超出设定的阈值范围内,则调节模块发送调节信号至控制终端;若坐标组信息与模块坐标组信息的匹配结果在设定的阈值范围内,则直接执行步骤S7;
S6.截获发送调节反馈信号指令,将所述发送调节反馈信号指令携带的指令信息传送至***;根据该指令信息,控制终端驱动3D扫描单元对线条状扫描光进行调节,3D扫描单元产生调节反馈信号并将其发送至终端设备;
S7.截获扫描建模指令,将所述扫描建模指令携带的指令信息传送至***;根据该指令信息,终端设备生成扫描信号,控制3D扫描件沿水平方向移动,完成扫描建模。
本发明还提供了一种应用于前述3D扫描建模方法的激光打标机的3D扫描建模***,所述***包括打标平台、打标组件、自动对焦单元、3D扫描单元、调节单元及控制终端;所述打标组件设置于打标平台上方,所述打标组件、自动对焦单元、3D扫描单元、调节单元均与控制终端连接;所述打标组件受控制终端控制时,沿竖直方向或水平方向移动。所述自动对焦单元、3D扫描单元、调节单元均与打标组件物理连接,随打标组件移动而移动。
所述打标组件包括激光器单元、扫描头单元和引导腔;
所述引导腔用于接收激光器单元发出的激光,并将激光从引导腔发射至扫描头单元;
所述扫描头单元用于接收激光,并将激光射出至打标台;
所述自动对焦单元用于对打标目标进行自动对焦;所述自动对焦单元包括对焦发射模块和对焦接收模块;
所述对焦发射模块用于发射与扫描头单元发出的激光平行的光束;该光束经折射后,由对焦接收模块接收。
所述3D扫描单元用于发射和接收线条状扫描光;3D扫描单元包括3D扫描件、扫描发射模块和扫描接收模块;
所述扫描发射模块用于向所述打标平台发射线条状扫描光,所述扫描接收模块用于接收经反射的线条状扫描光;
所述扫描头单元接收来自控制终端的扫描信号时,所述扫描信号控制3D扫描件沿水平方向移动。
所述调节单元用于生成调节信号,使所述控制终端驱动3D扫描单元调节线条状扫描光;
所述调节单元包括X调节模块、Y调节模块和Z调节模块;
所述X调节模块用于调整线条状扫描光与X轴的关系;所述X调节模块用于记录X线体的坐标值;所述X线体平分且垂直于线条状扫描光;
所述Y调节模块用于调整线条状扫描光与Y轴的关系;所述Y调节模块用于记录Y线体的坐标值;所述Y线体与线条状扫描光平行。
所述Z调节模块用于调整线条状扫描光与Z轴的关系;所述Z调节模块用于记录Z线体的坐标值;所述Z线体的两端点在竖直方向的长度一致。
所述对焦接收模块接收到折射光束后,产生对焦信号,并将对焦信号发送至控制终端;控制终端产生移动信号,控制打标组件沿竖直方向或水平方向移动;
所述打标组件移动至目标区域后,产生反馈信号;所述控制终端接收反馈信号,驱动3D扫描单元发射线条状扫描光;
所述3D扫描单元接收经反射的线条状扫描光,并将该线条状扫描光的坐标组信息发送至调节单元;
所述调节单元接收来自3D扫描单元的坐标组信息,并将坐标组信息与调节单元的模块坐标组信息进行匹配,若坐标组信息与模块坐标组信息的匹配结果超出设定的阈值范围内,则调节模块发送调节信号至控制终端;
所述控制终端接收调节信号,并驱动3D扫描单元对线条状扫描光进行调节;所述3D扫描单元调节线条状扫描光后,产生调节反馈信号;
所述控制终端接收调节反馈信号,生成扫描信号,所述3D扫描单元接收扫描信号后,控制3D扫描件沿水平方向移动,完成扫描建模。
优选的,所述模块坐标组信息包括X线体坐标值、Y线体坐标值和Z线体坐标值。
优选的,所述坐标组信息为线条状扫描光每一点的坐标值。
本发明还提供了上述方法所应用的物理设备,该物理设备为一种3D扫描建模的激光打标机,包括密闭的箱体,所述箱体至少一侧设置开门结构,所述箱体底部设置打标平台,所述打标平台上方设置有打标组件,所述打标组件包括激光器和扫描头,所述打标组件还包括引导腔,所述引导腔一侧同时连接激光器和扫描头,所述激光器输出端发出的激光经过引导腔后进入扫描头,并通过扫描头下方的场镜射出至打标平台;
所述打标组件以分别沿竖直方向和水平方向移动的方式设置在箱体中,与所述扫描头同侧的打标组件上设置有自动对焦件,所述自动对焦件的底部设置有对焦发射端和对焦接收端,所述对焦发射端发出的光线与扫描头发射的激光束平行,经折射后由对焦接收端接受,所述自动对焦件沿竖直方向移动时为工作状态,沿水平方向移动时为调整状态;
靠近所述自动对焦件周围的打标组件上设置有3D扫描件,所述3D扫描件随所述打标组件的移动而移动,所述3D扫描件沿竖直方向移动时为调整状态,沿水平方向移动时为工作状态;
以所述打标平台的中心为原点,经过原点的所述打标平台的横向直线为X轴,纵向直线为Y轴,沿竖直方向远离原点的直线为Z轴。
优选的,所述3D扫描件底部设置扫描发射端和扫描接收端,所述扫描发射端向所述打标平台发射线条状扫描光,所述扫描接收端用于接收经过反射的线条状扫描光,所述条状扫描光与所述Y轴平行;
所述3D扫描件与所述打标组件之间以调整线条状扫描光与原点的位置关系的方式设置调节件。
优选的,所述3D扫描件的上方设置调节件,所述调节件包括Y板,用以调整线条状扫描光与Y轴的位置关系,当线条状扫描光与Y轴平行时为3D扫描件工作状态;
所述Y板上方设置X板,用以调整线条状扫描光与X轴的位置关系,当线条状扫描光垂直于X轴,且被X轴平分时为3D扫描件工作状态;
所述Y板下方设置Z板,用以调整线条状扫描光与Z轴的位置关系,当线条状扫描光的两侧端点在竖直方向的长度一致时为3D扫描件工作状态。
优选的,所述Y板横置在所述3D扫描件的上方,且向远离3D扫描件的方向延伸连接X板;
所述Y板的中心设置有销钉,所述销钉向下方伸出连接Z板,所述销钉的两侧对称设置旋转孔,所述旋转孔为长条形,所述旋转孔中通过设置旋转螺杆使所述Z板与Y板转动连接,所述Z板以销钉为支点在Y板下方旋转。
优选的,所述X板横置在所述Y板的上方,所述X板上沿其长度方向对称设置有两个平移孔,所述平移孔为长条形且沿X板宽度方向延伸设置,所述平移孔中通过设置平移螺杆使所述Y板与X板连接,且所述平移螺杆带动Y板在平移孔中移动。
优选的,所述Z板设置在3D扫描件的侧端面,所述Z板上设置有三个连接杆,三个所述连接杆沿Z板长度方向呈等腰三角形设置,且靠近线条状扫描光的一侧为两个连接杆,旋转所述连接杆使Z板靠近或远离3D扫描件的侧端面。
优选的,旋转所述连接杆使所述Z板无限度的靠近3D扫描件的侧端面;
所述Z板与3D扫描件的侧端面之间的连接杆上设置有多个碟簧,用以控制Z板和3D扫描件的侧端面之间的距离。
优选的,所述连接杆周围的Z板上设置有定位杆,所述定位杆穿过所述Z板与3D扫面件的侧端面抵接,用以固定Z板与3D扫描件之间的距离。
优选的,所述箱体内设置有与所述箱体高度一致的纵向滑行板,所述纵向滑行板包括纵向螺杆柱,所述纵向螺杆柱两侧分别设置纵向滑轨,所述纵向滑轨滑动连接侧向底座,所述侧向底座远离纵向滑轨的一侧固定设置横向滑行板,所述横向滑行板包括横向螺杆柱,所述横向螺杆柱两侧分别设置横向滑轨,所述横向滑轨滑动连接打标底座,所述打标底座上固定设置打标组件。
优选的,所述扫描头的一侧端面上固定设置指向件,所述指向件向所述打标平台发射指示光,所述指示光的端点与扫描头发射至打标平台的激光束的端点重合。
本发明又提供了一种电子装置,包括存储器、处理器以及存储在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程序时,实现如本发明前述的3D扫描建模方法。
本发明又提供了一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如本发明前述的3D扫描建模方法。
本发明附加的方面和优点将在实施例中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
本发明的有益效果:
本发明提供了一种激光打标机的3D扫描建模方法,通过控制终端对各物理单元进行控制,可以在打标时,直接进行3D扫描图型,生成实际的3D图型,在原有位置实现直接贴图打标,保持标刻最佳效果;省去了用户手动建模参数调整,摆放对位等过程,给用户用带来了更好的用户体验和打标效果的提升,实现全自动建模的技术效果。
附图说明
图1是实施例的3D扫描建模方法的流程示意图;
图2是实施例的3D扫描建模***的结构示意图;
图3是表示实施例的激光打标机的结构示意图;
图4是表示实施例的打标组件结构示意图;
图5是表示实施例的打标组件结构示意图;
图6是表示实施例的3D扫描件和自动对焦件结构示意图;
图7是表示实施例的3D扫描件结构示意图;
图8是表示实施例的3D扫描件俯视图;
在附图3~8中,标记如下:
1打标平台;
2激光器,21侧向底座,22打标底座;
3扫描头;
4引导腔;
5自动对焦件,51对焦发射端,52对焦接收端;
6 3D扫描件,61扫描发射端,62扫描接收端,63线条状扫描光;
7调节件,71 X板,72 Y板,73 Z板,74连接杆,75碟簧,76定位杆,711平移孔,712平移螺杆,721销钉,722旋转孔,723旋转螺杆;
8纵向滑行板,81纵向螺杆柱,82纵向滑轨;
9横向滑行板,91横向螺杆柱,92横向滑轨;
10指向件,101指示光。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
实施例1
本发明的实施方式之一,如图1所示,本实施例提供了一种激光打标机的3D扫描建模方法,所述方法包括以下步骤:
S1.截获对焦信号发送指令,将所述对焦信号发送指令携带的指令信息传送至***;根据该指令信息,将对焦信号发送至控制终端;
S2.截获生成移动信号指令,将所述生成移动信号指令携带的指令信息传送至***;根据该指令信息,控制终端生成移动信号,并控制打标组件沿竖直方向或水平方向移动至目标区域;
S3.截获接收反馈信号指令,将所述接收反馈信号指令携带的指令信息传送至***;根据该指令信息,控制终端接收来自打标组件的反馈信号,并驱动3D扫描单元发射线条状扫描光;
S4.截获发送坐标信息组指令,将所述发送坐标信息组指令携带的指令信息传送至***;根据该指令信息,3D扫描单元将线条状扫描光的坐标信息组发送至调节单元;
S5.截获发送调节信号指令,将所述发送调节信号指令携带的指令信息传送至***;根据该指令信息,调节单元将坐标组信息与模块坐标组信息进行匹配;
若坐标组信息与模块坐标组信息的匹配结果超出设定的阈值范围内,则调节模块发送调节信号至控制终端;若坐标组信息与模块坐标组信息的匹配结果在设定的阈值范围内,则直接执行步骤S7;
S6.截获发送调节反馈信号指令,将所述发送调节反馈信号指令携带的指令信息传送至***;根据该指令信息,控制终端驱动3D扫描单元对线条状扫描光进行调节,3D扫描单元产生调节反馈信号并将其发送至终端设备;
S7.截获扫描建模指令,将所述扫描建模指令携带的指令信息传送至***;根据该指令信息,终端设备生成扫描信号,控制3D扫描件沿水平方向移动,完成扫描建模。
如图2所示,在本实施例中,提供了一种***,该***应用于前述3D扫描建模方法中,所述***包括:包括打标平台、打标组件、自动对焦单元、3D扫描单元、调节单元及控制终端;所述打标组件设置于打标平台上方,所述打标组件、自动对焦单元、3D扫描单元、调节单元均与控制终端连接;所述打标组件受控制终端控制时,沿竖直方向或水平方向移动。所述自动对焦单元、3D扫描单元、调节单元均与打标组件物理连接,随打标组件移动而移动。
打标组件包括激光器单元、扫描头单元和引导腔;引导腔用于接收激光器单元发出的激光,并将激光从引导腔发射至扫描头单元;扫描头单元用于接收激光,并将激光射出至打标台。
自动对焦单元用于对打标目标进行自动对焦;所述自动对焦单元包括对焦发射模块和对焦接收模块;对焦发射模块用于发射与扫描头单元发出的激光平行的光束;该光束经折射后,由对焦接收模块接收。
3D扫描单元用于发射和接收线条状扫描光;3D扫描单元包括3D扫描件、扫描发射模块和扫描接收模块;所述扫描发射模块用于向所述打标平台发射线条状扫描光,所述扫描接收模块用于接收经反射的线条状扫描光;扫描头单元接收来自控制终端的扫描信号时,所述扫描信号控制3D扫描件沿水平方向移动。
调节单元用于生成调节信号,使所述控制终端驱动3D扫描单元调节线条状扫描光;调节单元包括X调节模块、Y调节模块和Z调节模块;
X调节模块用于调整线条状扫描光与X轴的关系;所述X调节模块用于记录X线体的坐标值;所述X线体平分且垂直于线条状扫描光;
Y调节模块用于调整线条状扫描光与Y轴的关系;所述Y调节模块用于记录Y线体的坐标值;所述Y线体与线条状扫描光平行。
Z调节模块用于调整线条状扫描光与Z轴的关系;所述Z调节模块用于记录Z线体的坐标值;所述Z线体的两端点在竖直方向的长度一致。
对焦接收模块接收到折射光束后,产生对焦信号,并将对焦信号发送至控制终端;控制终端产生移动信号,控制打标组件沿竖直方向或水平方向移动;打标组件移动至目标区域后,产生反馈信号;所述控制终端接收反馈信号,驱动3D扫描单元发射线条状扫描光;所述3D扫描单元接收经反射的线条状扫描光,并将该线条状扫描光的坐标组信息发送至调节单元;调节单元接收来自3D扫描单元的坐标组信息,并将坐标组信息与调节单元的模块坐标组信息进行匹配,若坐标组信息与模块坐标组信息的匹配结果超出设定的阈值范围内,则调节模块发送调节信号至控制终端;控制终端接收调节信号,并驱动3D扫描单元对线条状扫描光进行调节;所述3D扫描单元调节线条状扫描光后,产生调节反馈信号;
所述控制终端接收调节反馈信号,生成扫描信号,所述3D扫描单元接收扫描信号后,控制3D扫描件沿水平方向移动,完成扫描建模。
如图3至8所示,本实施例提供了一种应用上述方法的物理设备,该物理设备为具有3D自建模的自动对焦激光打标机,包括密闭的箱体,所述箱体至少一侧设置开门结构,所述箱体底部设置打标平台1,所述打标平台1上方设置有打标组件,所述打标组件包括激光器2和扫描头3,所述打标组件还包括引导腔4,所述引导腔4一侧同时连接激光器2和扫描头3,所述激光器2输出端发出的激光束经过引导腔4后进入扫描头3,并通过扫描头3下方的场镜射出至打标平台;
具体上,上述结构的打标组件激光器和扫描头同侧,这样通过引导腔内部的折光镜,使激光束正确的通过扫描头射出,既不会降低精度,也能减小打标组件的整体体积。
所述打标组件以分别沿竖直方向和水平方向移动的方式设置在箱体中,所述箱体内设置有与所述箱体高度一致的纵向滑行板8,所述纵向滑行板8包括纵向螺杆柱81,所述纵向螺杆柱81两侧分别设置纵向滑轨82,所述纵向滑轨82滑动连接侧向底座21,所述侧向底座21远离纵向滑轨82的一侧固定设置横向滑行板9,所述横向滑行板9包括横向螺杆柱91,所述横向螺杆柱91两侧分别设置横向滑轨92,所述横向滑轨92滑动连接打标底座22,所述打标底座22上固定设置打标组件。
具体的,打标组件通过在箱体中移动,实现对不同高度和宽度物体的打标要求,同时在移动时可以对物体进行扫描建模。
与所述扫描头3同侧的打标组件上设置有自动对焦件5,所述自动对焦件5的底部设置有对焦发射端51和对焦接收端52,所述对焦发射端51发出的光线与扫描头3发射的激光束平行,经折射后由对焦接收端52接受,所述自动对焦件5沿竖直方向移动时为工作状态,沿水平方向移动时为调整状态;
具体的,上述自动对焦件的设置能够使打标组件自动上升下降,以便于根据不同高度的物体调整打标组件的高度,实现了自动化调整打标焦距的效果。
靠近所述自动对焦件5周围的打标组件上设置有3D扫描件6,所述3D扫描件6随所述打标组件的移动而移动,所述3D扫描件6沿竖直方向移动时为调整状态,沿水平方向移动时为工作状态;
以所述打标平台1的中心为原点,经过原点的所述打标平台的横向直线为X轴,纵向直线为Y轴,沿竖直方向远离原点的直线为Z轴。
具体的,上述3D扫描件的设置,通过打标组件的移动,能够对打标平台的物体进行扫描,进一步根据扫描得到的反馈进行3D建模,实现打标扫描建模一体的效果。
实施例2
本发明的实施方式之一,如图所示,本实施例所提供的物理设备的主要技术方案与实施例1基本相同,在本实施例中未作解释的特征,采用实施例1中的解释,在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于:所述3D扫描件6底部设置扫描发射端61和扫描接收端62,所述扫描发射61端向所述打标平台1发射线条状扫描光63,所述扫描接收端62用于接收经过反射的线条状扫描光63,所述条状扫描光63与所述Y轴平行;
所述3D扫描件6与所述打标组件之间以调整线条状扫描光6与原点的位置关系的方式设置调节件7。
进一步的,所述3D扫描件6的上方设置调节件7,所述调节件7包括Y板72,用以调整线条状扫描光63与Y轴的位置关系,当线条状扫描光63与Y轴平行时为3D扫描件6工作状态;
所述Y板72上方设置X板71,用以调整线条状扫描光63与X轴的位置关系,当线条状扫描光63垂直于X轴,且被X轴平分时为3D扫描件6工作状态;
所述Y板72下方设置Z板73,用以调整线条状扫描光63与Z轴的位置关系,当线条状扫描光63的两侧端点在竖直方向的长度一致时为3D扫描件6工作状态。
进一步的,所述Y板72横置在所述3D扫描件6的上方,且向远离3D扫描件6的方向延伸连接X板71;
具体的,当经过调整的线条状扫描光与Y轴重叠时,能够得到精确的模型数据。
所述Y板72的中心设置有销钉721,所述销钉721向下方伸出连接Z板73,所述销钉721的两侧对称设置旋转孔722,所述旋转孔722为长条形,所述旋转孔722中通过设置旋转螺杆723使所述Z板73与Y板72转动连接,所述Z板73以销钉721为支点在Y板72下方旋转。以便于调整线条状扫描光与Y轴的夹角角度,当角度为0时,Y板位置固定。
进一步的,所述X板71横置在所述Y板72的上方,所述X板71上沿其长度方向对称设置有两个平移孔711,所述平移孔711为长条形且沿X板71宽度方向延伸设置,所述平移孔711中通过设置平移螺杆712使所述Y板72与X板71连接,且所述平移螺杆712带动Y板72在平移孔711中移动。以便于调整线条状扫描光与X轴的位置关系,当X轴在长度方向上平分线条状扫描光时,X板位置固定。
进一步的,所述Z板73设置在3D扫描件6的侧端面,所述Z板73上设置有三个连接杆74,三个所述连接杆74沿Z板73长度方向呈等腰三角形设置,且靠近线条状扫描光6的一侧为两个连接杆74,旋转所述连接杆74使Z板73靠近或远离3D扫描件6的侧端面。
进一步的,旋转所述连接杆74使所述Z板73无限度的靠近3D扫描件6的侧端面;
所述Z板73与3D扫描件6的侧端面之间的连接杆74上设置有多个碟簧75,用以控制Z板73和3D扫描件6的侧端面之间的距离。
进一步的,所述连接杆74周围的Z板73上设置有定位杆76,所述定位杆76穿过所述Z板73与3D扫面件6的侧端面抵接,用以固定Z板73与3D扫描件6之间的距离。
具体的,通过移动Z板的连接杆,使Z板在竖直方向也就是Z轴方向上产生偏移,移动Z板使线条状扫描光的两个长度方向的端点到3D扫描件的距离相等,也就是使线条状扫描光与3D扫描件的连线形成等腰三角形,同时,线条状扫描光与Y轴重叠时且平行时,Z板位置固定。连接杆与3D扫面件可持续旋转,没有锁紧状态,通过靠定位杆反向顶紧,从而锁死Z板。
实施例3
本发明的实施方式之一,如图所示,本实施例所提供的物理设备与实施例1或者实施例2基本相同,在本实施例中未作解释的特征,采用实施例1或者实施例2中的解释,在此不再进行赘述。本实施例与实施例1或者实施例2的区别在于:所述扫描头3的一侧端面上固定设置指向件10,所述指向件10向所述打标平台1发射指示光101,所述指示光101的端点与扫描头3发射至打标平台的激光束的端点重合。
具体的,通过指向件发射的指示光,能够准确的找到激光束的预射位置,便于待打标物品的摆放,能快速的确定打标位置,提升打标效率。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些设定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。
Claims (10)
1.一种激光打标机的3D扫描建模方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
S1.截获对焦信号发送指令,将所述对焦信号发送指令携带的指令信息传送至***;根据该指令信息,将对焦信号发送至控制终端;
S2.截获生成移动信号指令,将所述生成移动信号指令携带的指令信息传送至***;根据该指令信息,控制终端生成移动信号,并控制打标组件沿竖直方向或水平方向移动至目标区域;
S3.截获接收反馈信号指令,将所述接收反馈信号指令携带的指令信息传送至***;根据该指令信息,控制终端接收来自打标组件的反馈信号,并驱动3D扫描单元发射线条状扫描光;
S4.截获发送坐标信息组指令,将所述发送坐标信息组指令携带的指令信息传送至***;根据该指令信息,3D扫描单元将线条状扫描光的坐标信息组发送至调节单元;
S5.截获发送调节信号指令,将所述发送调节信号指令携带的指令信息传送至***;根据该指令信息,调节单元将坐标组信息与模块坐标组信息进行匹配;
若坐标组信息与模块坐标组信息的匹配结果超出设定的阈值范围内,则调节模块发送调节信号至控制终端;若坐标组信息与模块坐标组信息的匹配结果在设定的阈值范围内,则直接执行步骤S7;
S6.截获发送调节反馈信号指令,将所述发送调节反馈信号指令携带的指令信息传送至***;根据该指令信息,控制终端驱动3D扫描单元对线条状扫描光进行调节,3D扫描单元产生调节反馈信号并将其发送至终端设备;
S7.截获扫描建模指令,将所述扫描建模指令携带的指令信息传送至***;根据该指令信息,终端设备生成扫描信号,控制3D扫描件沿水平方向移动,完成扫描建模。
2.一种应用于如权利要求1所述方法的激光打标机的3D扫描建模***,其特征在于,所述***包括打标平台、打标组件、自动对焦单元、3D扫描单元、调节单元及控制终端;
所述打标组件设置于打标平台上方,所述打标组件、自动对焦单元、3D扫描单元、调节单元均与控制终端连接;所述打标组件受控制终端控制时,沿竖直方向或水平方向移动;
所述自动对焦单元、3D扫描单元、调节单元均与打标组件物理连接,随打标组件移动而移动;
所述自动对焦单元接收到折射光束后,产生对焦信号,并将对焦信号发送至控制终端;控制终端产生移动信号,控制打标组件沿竖直方向或水平方向移动;
所述打标组件移动至目标区域后,产生反馈信号;所述控制终端接收反馈信号,驱动3D扫描单元发射线条状扫描光;
所述3D扫描单元接收经反射的线条状扫描光,并将该线条状扫描光的坐标组信息发送至调节单元;
所述调节单元接收来自3D扫描单元的坐标组信息,并将坐标组信息与调节单元的模块坐标组信息进行匹配,若坐标组信息与模块坐标组信息的匹配结果超出设定的阈值范围内,则调节模块发送调节信号至控制终端;
所述控制终端接收调节信号,并驱动3D扫描单元对线条状扫描光进行调节;所述3D扫描单元调节线条状扫描光后,产生调节反馈信号;
所述控制终端接收调节反馈信号,生成扫描信号,所述3D扫描单元接收扫描信号后,控制3D扫描件沿水平方向移动。
3.根据权利要求2所述的***,其特征在于,所述打标组件包括激光器单元、扫描头单元和引导腔;
所述引导腔用于接收激光器单元发出的激光,并将激光从引导腔发射至扫描头单元;
所述扫描头单元用于接收激光,并将激光射出至打标台。
4.根据权利要求2所述的***,其特征在于,所述自动对焦单元包括对焦发射模块和对焦接收模块;
所述对焦发射模块用于发射与扫描头单元发出的激光平行的光束;该光束经折射后,由对焦接收模块接收。
5.根据权利要求2所述的***,其特征在于,3D扫描单元包括3D扫描件、扫描发射模块和扫描接收模块;
所述扫描发射模块用于向所述打标平台发射线条状扫描光,所述扫描接收模块用于接收经反射的线条状扫描光。
6.根据权利要求2所述的***,其特征在于,所述调节单元包括X调节模块、Y调节模块和Z调节模块;
所述X调节模块用于调整线条状扫描光与X轴的关系;所述X调节模块用于记录X线体的坐标值;所述X线体平分且垂直于线条状扫描光;
所述Y调节模块用于调整线条状扫描光与Y轴的关系;所述Y调节模块用于记录Y线体的坐标值;所述Y线体与线条状扫描光平行;
所述Z调节模块用于调整线条状扫描光与Z轴的关系;所述Z调节模块用于记录Z线体的坐标值;所述Z线体的两端点在竖直方向的长度一致。
7.根据权利要求2所述的***,其特征在于,所述模块坐标组信息包括X线体坐标值、Y线体坐标值和Z线体坐标值。
8.一种应用于如权利要求1所述方法的3D扫描建模的激光打标机,其特征在于,包括密闭的箱体,所述箱体至少一侧设置开门结构,所述箱体底部设置打标平台,所述打标平台上方设置有打标组件,所述打标组件包括激光器和扫描头,其特征在于,
所述打标组件还包括引导腔,所述引导腔一侧同时连接激光器和扫描头,所述激光器输出端发出的激光经过引导腔后进入扫描头,并通过扫描头下方的场镜射出至打标平台;
所述打标组件以分别沿竖直方向和水平方向移动的方式设置在箱体中,与所述扫描头同侧的打标组件上设置有自动对焦件,所述自动对焦件的底部设置有对焦发射端和对焦接收端,所述对焦发射端发出的光线与扫描头发射的激光束平行,经折射后由对焦接收端接受,所述自动对焦件沿竖直方向移动时为工作状态,沿水平方向移动时为调整状态;
靠近所述自动对焦件周围的打标组件上设置有3D扫描件,所述3D扫描件随所述打标组件的移动而移动,所述3D扫描件沿竖直方向移动时为调整状态,沿水平方向移动时为工作状态;
以所述打标平台的中心为原点,经过原点的所述打标平台的横向直线为X轴,纵向直线为Y轴,沿竖直方向远离原点的直线为Z轴;
所述3D扫描件底部设置扫描发射端和扫描接收端,所述扫描发射端向所述打标平台发射线条状扫描光,所述扫描接收端用于接收经过反射的线条状扫描光,所述条状扫描光与所述Y轴平行;
所述3D扫描件与所述打标组件之间以调整线条状扫描光与原点的位置关系的方式设置调节件;
所述3D扫描件的上方设置调节件,所述调节件包括Y板,用以调整线条状扫描光与Y轴的位置关系,当线条状扫描光与Y轴平行时为3D扫描件工作状态;
所述Y板上方设置X板,用以调整线条状扫描光与X轴的位置关系,当线条状扫描光垂直于X轴,且被X轴平分时为3D扫描件工作状态;
所述Y板下方设置Z板,用以调整线条状扫描光与Z轴的位置关系,当线条状扫描光的两侧端点在竖直方向的长度一致时为3D扫描件工作状态。
9.一种电子装置,包括存储器、处理器以及存储在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程序时,实现如权利要求1所述的3D扫描建模方法。
10.一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如本权利要求1所述的3D扫描建模方法。
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