三维激光加工自动编程系统的研究

针对三维激光加工的特点和具体要求,介绍了作者采用面向对象技术,利用mechanical desktop(MDT)上的二次开发工具ARX,从CAD模型中提取激光“刀”位数据,并将数据转化为激光头位数据,利用这些数据进行模拟仿真、干涉检查,最后,经过坐标变换,把计算机中的数据变换为加工机床数据,生成NC代码进行加工。开发出的三维激光加工软件实用性强,可快速、高效完成对三维复杂形状工件的激光加工。     

新三维激光加工方法的研究

1 三维激光加工机的优点用于切割不锈钢或钢板等平板的普通二维激光加工机,可根据NC数据将其切割成任意形状,而无需采用模具.因此,这种加工机广泛地应用于板金加工行业.然而,对汽车面板等各种冲压成形产品,则不能用激光喷嘴固定在下方的二维激光加工机进行打孔加工或切割加工,这需用三维激光加工机,这种加工机除X、Y、Z三轴外,在加工台上装有自由垂直旋转激光喷嘴的轴(A轴)和水平旋转轴(C轴).     

三维激光加工的加工轨迹生成

根据三维激光加工离线自动编程的特点,提出了三维激光加工轨迹的生成算法。在计算机中,将连续的空间三维曲线,根据加工精度离散成许多节点点列,然后用直线顺序连接成折线,用空间折线逼近实际加工曲线。最后将离散的节点点列的计算机数据映射成实际激光加工机中激光头的位置和姿态数据,直接生成加工代码进行三维激光加工。     

三维曲面激光快速自动测量系统

本文介绍了一种采用激光和ＣＣＤ光电子技术非接触三维曲面快速自动测量方法，阐述了该测量法的光学三角几何学测量原理。介绍了利用这种测量系统的配置，测量过程和测量数据采集与处理，用该测量系统对轿车模型作了实验测量，并取得了良好的实验结果，不仅生成了轿车模型的三维曲面立体图形，而且与实际模型基本吻合。     

基于ObjectARX的激光切割数控自动编程系统开发

数控自动编程是数控系统向集成化、智能化发展的重要环节，对提高数控程序编制效率、可靠性和降低数控编程人员工作难度具有重要作用。针对LCM-408激光加工机床，基于AutoCAD平台的二次开发工具ObjectARX及Visual C++建立了图形交互式激光切割自动编程系统。采用Polyline图形实体描述激光切割路径，实现了Polyline的顶点和凸度等图形信息的自动提取，通过图形实体的AcDbExtent对象获取并计算出激光切割区域最小包络矩形的宽度和高度。为避免某些材料在激光切割过程中发生“过烧”现象，实现了激光切割元件轨迹的元件起割切入和最后切出部分的自动生成。并采用交互式依次选取切割元件，以及对切割元件进行分组的方法确定多个切割元件的切割顺序，并将相应的图形信息、加工路径信息等转换为相应的数控代码。通过激光切割轨迹的静态模拟初步实现了数控代码程序的校验。     

三维激光加工的轨迹规划的研究

在汽车覆盖件的激光加工中,一个覆盖件上的边界以及众多的大大小小的孔洞都可以用激光切割一次完成。如何使加工连续进行,一次完成一个覆盖件上的所有部分的切割工作以及合理安排加工轨迹的切割顺序是进行三维激光加工离线自动编程要解决的问题,它直接影响到汽车生产的生产效率。本文研究了三维激光加工激光头行走的特点,为了一次完成工件上所有孔、洞的切割工作,避免与工件发生碰撞,提出了激光头位姿在过渡轨迹和安全平面上的规划方法,同时利用神经网络方法和最短路径法对加工顺序进行合理安排,以提高加工效率。该方法用在作者开发的三维激光加工离线自动编程系统中,取得了满意的效果。     

最优群孔激光打孔自动编程软件的开发

阐述在数控激光打孔机上进行群孔激光打孔时,最佳打孔路线数学模型的建立以及解决该模型的算法。在此基础上开发了适应于数控激光打孔系统的自动编程软件。     

基于激光测距的三维激光加工示教编程系统

为了提高激光加工中示教录返编程的精度和效率 ,克服原有系统在结构上的限制和操作上的不足 ,采用借机测量系统的概念 ,提出了基于激光测距的三维激光加工示教编程系统 ,通过保证三维曲面上点的精确测量来实现所需加工信息的测量 ,并对三维曲面上自由轨迹的示教编程进行了详细的探讨。     

微机械系统三维微结构的激光加工技术

介绍了激光掩模投影直刻技术，聚焦激光束栅扫描技术及激光辅助化学气相沉积等在微机械加工技术中的应用。     

基于图像处理的激光双三角法测量三维曲面

分析了激光三角法在3D曲面测量系统中的非线性误差,及影响测量精度的各方面因素,提出了采用双摄像头的光学系统,利用基于神经网络的多维拟和标定的方法,较好地消除各种非线性系统误差和测量盲点问题,并且大大提高了测量精度。     

激光全息三维图像信息处理和传输

传统的全息摄影技术本质上是一种模拟的非实时性的繁琐的纯光学技术,近年来兴起的数字信息处理技术及其有关器件设备(计算机、数码摄像机、CCD器件、新型液晶显示屏、空间光调制器、因特网等)和自动化控制技术不断冲击传统的全息摄影技术,一些全息公司(如美国斑马图像公司等)推出了数字激光全息图像处理技术,使它有了新的发展。本将对此作一个概略的介绍。     

基于线激光扫描的三维重构系统设计

文中以光电检测技术为基础,完成了柱状机械零部件的激光扫描检测以及其三维重构系统的设计。传统的测量方法,会使被测物体表面发生微小变形,导致测量精度下降。光学技术的引入,实现了非接触测量。激光更是由于其速度快、精度高、量程大、抗光电干扰能力强得到了广泛的应用。文中实现对柱状机械零部件的外径、高度的快速准确的测量,及曲面的三...     

基于激光扫描技术的三维模型重建

通过分析三维激光扫描系统获取的点云数据,得到了利用点云数据构建三维模型的技术、方法和流程。介绍了利用地面三维激光扫描仪获取点云数据的过程以及结合RiSCAN PRO软件和Geomagic Studio软件进行建模的方法。对原始测量的点云数据进行处理(去除噪声,平滑,对多站点数据做拼接配准,提取目标建筑物等)得到正确和完整的目标建筑物的表面信息,然后构建三角网建立它的三维表面模型,最后通过所拍的照片进行纹理映射得到真实的三维模型。实验结果表明,利用上述方法可以有效地处理三维激光扫描获取的点云数据,实现对建筑物快速三维可视化建模。     

激光自动变位测量汽车三维形状的研究

介绍了一种将激光和ＣＣＤ用于测量汽车等大型三维曲面形状的光学三角自动变位测量方法。分析了该测量方法的原理和过程。介绍了实验系统和测量实验，并给出了实测结果。较好地解决了测量精度与位移的关系。结果表明这种测量法具有一定的实用价值。     

基于PMAC伺服系统的PID-前馈算法及其参数调节

本文介绍了PMAC伺服系统的控制算法、原理及组成,基于PMAC伺服系统的PID-前馈算法及参数的调节原理及调节方法,阐述了参数调节对于系统精度的重要性.     

近距离三维激光扫描技术

首先介绍了近距离三维激光扫描技术的基本概念及其主要应用,接着通过比较被动式立体成像技术与主动式立体成像技术以及几种常见的激光测距技术来加深对它的认识。在此基础上论述了当前常见的基于三角法的近距离三维激光扫描的原理和基本步骤,进而介绍了目前国内外近距离三维激光扫描技术的发展状况,最后分析了近距离三维激光扫描技术的难点及其发展前景。     

基于激光冲击波的三维无损防伪标识

探索基于激光冲击波力学效应的无损三维高防伪标识的基本理论，建立一种与激光热效应完全不同的激光冲击波标识新技术，提出将灰度图像的重建技术和二进制编码技术应用到三维标识的识别上，建立一种新型高效的零件标识的检测和识别理论，并对标识的高防伪性能进行了研究。     

激光束姿态对三维激光切割质量的影响

研究了在三维激光切割过程中,激光束姿态(“切割倾角”和“切割方向”)对切割质量的影响。结果表明,当激光束偏离重力方向达45°时,保证切割质量合格的工艺参量范围将发生变化:三维上坡切割的范围略大于二维切割,而三维下坡切割的范围则明显小于二维切割。指出了在三维切割中,应尽量采用上坡切割方式,在必须采用下坡切割方式的时候应控制其最高切割速度小于二维切割的速度。