[發(fā)明專利]一種模具型腔曲面紋理蝕刻方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110420877.2
• 申請(qǐng)日: 2011-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN102423831A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周泳全;肖永山;趙盛宇;周逸;田蘭軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市海目星激光科技有限公司
• 主分類號(hào): B23K26/00
• 分類號(hào): B23K26/00
• 代理公司: 廣東國暉律師事務(wù)所 44266
• 代理人: 陳琳

1.一種模具型腔曲面紋理蝕刻方法，其特征在于，包括以下步驟：

A、建立二維紋理圖案數(shù)據(jù)庫并存儲(chǔ)，所述二維紋理圖案數(shù)據(jù)庫中含有多種用于進(jìn)行模具型腔曲面紋理蝕刻的二維圖案的參數(shù)，所述參數(shù)包括需要蝕刻的區(qū)域、位置、線條和面積；

B、獲取需要在模具型腔曲面進(jìn)行蝕刻的二維圖案，根據(jù)所述二維紋理圖案數(shù)據(jù)庫中的相應(yīng)參數(shù)，采用紋理映射算法，對(duì)所述二維圖案進(jìn)行三維圖形處理，得到層面文件，再對(duì)所述層面文件進(jìn)行處理，生成可用于激光掃描加工的掃描加工文件，并存儲(chǔ)；

C、讀取所述掃描加工文件，并根據(jù)所述掃描加工文件對(duì)激光束進(jìn)行控制，以對(duì)所述模具型腔曲面紋理進(jìn)行蝕紋加工。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B包括：

B1、獲取需要在模具型腔曲面進(jìn)行蝕刻的二維圖案；

B2、根據(jù)所述二維紋理圖案數(shù)據(jù)庫中的相應(yīng)參數(shù)，將所述二維圖案用三維面模型或?qū)嶓w模型表示，然后將所述三維面模型或?qū)嶓w模型轉(zhuǎn)換成表面三角形逼近的STL格式描述文件，并存儲(chǔ)；

B3、通過分層切片功能將所述STL格式描述文件中的三維模型按某Z向進(jìn)行離散化，將離散化后的每一層輪廓線信息及對(duì)應(yīng)的高度值寫入層面文件，并存儲(chǔ)；

B4、獲取加工參數(shù)，并根據(jù)所述加工參數(shù)對(duì)所述層面文件進(jìn)行處理，生成所述掃描加工文件。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟B2包括：

在待加工的模具型腔曲面上指定若干種子三角面片，生成曲面切向矢量場(chǎng)，建立曲面三角面片到紋理空間的映射，且映射保持所述三角面片的形狀和大小不變；

廣度優(yōu)先地搜索整個(gè)曲面網(wǎng)格三角形，遞歸地使用所述三角面片到紋理空間的映射，直至整個(gè)曲面網(wǎng)格都被紋理化，記錄下三角面片的紋理坐標(biāo)；

通過已記錄的紋理坐標(biāo)，對(duì)相鄰的三角面片紋理使用圖的分割方法計(jì)算最優(yōu)的拼接紋理，生成每個(gè)三角面片的紋理；

將所生成的每個(gè)三角面片的紋理壓縮存儲(chǔ)成一個(gè)大的紋理集，并根據(jù)已記錄的紋理坐標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)繪制，得到所述STL格式描述文件。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟C包括：

讀取所述掃描加工文件，通過插補(bǔ)得到層面圖形坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)化為振鏡式激光三維掃描裝置的振鏡掃描器所需的控制指令信號(hào)，使振鏡掃描器中掃描電機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡和圖形相對(duì)應(yīng)，進(jìn)行層面掃描加工；

完成所述層面掃描加工后，按照所述加工參數(shù)中的Z向高度值，由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)線性移動(dòng)透鏡運(yùn)動(dòng)，使蝕紋面重新處于焦平面位置，并開始新一輪的切片與掃描。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟C還包括：

獲取調(diào)節(jié)所述激光束能量的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的設(shè)置參數(shù)；

控制所述振鏡式激光三維掃描裝置所產(chǎn)生激光束的開關(guān)狀態(tài)，并根據(jù)所述脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的設(shè)置參數(shù)調(diào)節(jié)所述激光束的能量。

6.一種模具型腔曲面紋理蝕刻裝置，其特征在于，包括：

二維紋理圖案數(shù)據(jù)庫構(gòu)建模塊，用于建立二維紋理圖案數(shù)據(jù)庫并存儲(chǔ)，所述二維紋理圖案數(shù)據(jù)庫中含有多種用于進(jìn)行模具型腔曲面紋理蝕刻的二維圖案的參數(shù)，所述參數(shù)包括需要蝕刻的區(qū)域、位置、線條和面積；

三維圖形處理模塊，用于獲取需要在模具型腔曲面進(jìn)行蝕刻的二維圖案，根據(jù)所述二維紋理圖案數(shù)據(jù)庫中的相應(yīng)參數(shù)，采用紋理映射算法，對(duì)所述二維圖案進(jìn)行三維圖形處理，得到層面文件，再對(duì)所述層面文件進(jìn)行處理，生成可用于激光掃描加工的掃描加工文件，并存儲(chǔ)；

激光蝕刻加工控制模塊，用于讀取所述掃描加工文件，并根據(jù)所述掃描加工文件對(duì)激光束進(jìn)行控制，以對(duì)所述模具型腔曲面紋理進(jìn)行蝕紋加工。