齐鲁工业大学(山东省科学院)袁林获国家专利权
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龙图腾网获悉齐鲁工业大学(山东省科学院)申请的专利一种激光打标路径规划优化方法、系统及激光打标机获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN121467949B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-03发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202610020252.3,技术领域涉及:B23K26/362;该发明授权一种激光打标路径规划优化方法、系统及激光打标机是由袁林;谭文婧;贾传琦;刘涛瑜设计研发完成,并于2026-01-08向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种激光打标路径规划优化方法、系统及激光打标机在说明书摘要公布了:本发明涉及激光打标路径规划技术领域,具体涉及一种激光打标路径规划优化方法、系统及激光打标机,该方法包括:根据当前扫描层的点云数据与相邻的历史扫描层的点云数据的形态参数差异情况和温度差异情况得到当前扫描层的形变特征区域;根据当前扫描层在当前时刻的表面灰度图像中每个像素点与历史时刻的灰度值变化以及温度变化得到当前扫描层在当前时刻的扫描特征区域;根据当前扫描层在当前时刻的扫描特征区域的移动方向与初始规划路径之间的偏差,结合扫描特征区域对应重叠的形变特征区域的形变特征得到路径调整指数;根据移动方向和路径调整指数,对未来时刻的规划路径进行调整。本发明可以提高打标精度。
本发明授权一种激光打标路径规划优化方法、系统及激光打标机在权利要求书中公布了:1.一种激光打标路径规划优化方法,其特征在于,该方法包括以下步骤: 获取待处理工件激光打标的初始规划路径,以及激光打标过程中当前扫描层在当前时刻的三维点云数据和待处理工件的表面灰度图像; 根据当前扫描层的点云数据与相邻的历史扫描层的点云数据的形态参数差异情况和温度差异情况,对当前扫描层的点云数据进行划分得到当前扫描层的形变特征区域,具体包括: 获取当前扫描层之前的历史扫描层,以及每个扫描层中点云数据的反射率值和最大主曲率; 基于当前扫描层的每个点云数据和历史扫描层对应点云数据的反射率差异、最大主曲率差异,确定当前扫描层的每个点云数据的形变指数; 根据当前扫描层每两个点云数据之间的形变指数的差异,以及当前扫描层中每两个点云数据的温度变化与历史扫描层对应点云数据的温度变化之间的差异,得到当前扫描层中每两个点云数据之间的特征相似程度; 将当前扫描层中特征相似程度大于或等于预设的相似阈值对应的相邻点云数据划分至同一个形变特征区域; 根据当前扫描层在当前时刻的表面灰度图像中每个像素点与历史时刻的灰度值变化以及温度变化,对所述表面灰度图像进行区域划分,得到当前扫描层在当前时刻的扫描特征区域,具体包括: 对于当前扫描层,获取选定像素点在当前时刻的灰度值与历史时刻的灰度值之间的差值绝对值作为选定像素点的灰度差异值;获取选定像素点在历史时刻的温度值与当前时刻的温度值之间的差值作为选定像素点的温度差异值;其中,选定像素点为当前时刻的表面灰度图像中任意一个像素点; 获取选定像素点的灰度差异值与当前时刻的表面灰度图像中所有像素点的灰度差异值均值之间的比值作为第一比值,获取选定像素点的温度差异值与当前时刻的表面灰度图像中所有像素点的温度差异值均值之间的比值作为第二比值;对第一比值和第二比值的乘积进行归一化处理得到选定像素点的扫描特征程度; 将当前时刻的表面灰度图像中扫描特征程度大于或等于预设的扫描阈值对应的像素点构成的闭合区域作为当前扫描层在当前时刻的扫描特征区域; 根据当前扫描层在当前时刻的扫描特征区域的移动方向与初始规划路径之间的偏差情况,结合扫描特征区域对应重叠的形变特征区域的形变特征,得到当前扫描层在当前时刻的扫描特征区域的路径调整指数,具体包括: 对于当前扫描层,将在前一个历史时刻的扫描特征区域指向当前时刻对应的扫描特征区域的方向作为当前扫描层在当前时刻的扫描特征区域的实际移动方向; 将与当前时刻扫描特征区域实际移动方向的相似度小于预设方向阈值的连续历史时刻,构成该扫描特征区域在当前时刻的参考时间段; 在当前时刻的扫描特征区域的实际移动方向的垂线上获取属于初始规划路径的像素点作为参考点,获取参考点在初始规划路径上的规划移动方向; 根据扫描特征区域对应的参考时间段内每个时刻的实际移动方向和规划移动方向的相似情况、以及参考时间段内每个时刻对应的形变指数和扫描特征程度,得到当前扫描层在当前时刻的扫描特征区域的路径调整指数,包括: 基于当前扫描层中形变特征区域的体积、所有点云数据形变指数的均值以及所有点云数据在当前时刻的温度值均值,获取当前扫描层中形变特征区域在当前时刻的影响程度; 对于当前扫描层,获取当前时刻的扫描特征区域对应的参考时间段内该扫描特征区域在每个时刻的实际移动方向与对应时刻下的规划移动方向之间的余弦相似度,将所有余弦相似度小于预设的偏移阈值对应的最早时刻作为初始偏移时刻,初始偏移时刻至当前时刻的时间段为偏移时间段; 获取扫描特征区域偏移时间段内所有时刻的实际移动方向的和方向与规划移动方向之间的余弦相似度作为第一系数;获取偏移时间段内所有时刻对应扫描特征区域所有影响程度的均值作为第二系数;获取偏移时间段内所有时刻对应扫描特征区域的扫描特征程度的均值作为第三系数; 根据第一系数、第二系数和第三系数得到当前扫描层在当前时刻的扫描特征区域的路径调整指数;所述第一系数与所述路径调整指数之间呈负相关关系,所述第二系数和所述第三系数均与所述路径调整指数之间呈正相关关系; 根据当前扫描层在当前时刻的扫描特征区域的移动方向和路径调整指数,对未来时刻的规划路径进行调整。
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