有圖象預處理的激光雕刻裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術是應用激光的一種有圖象預處理的激光雕刻裝置，主要含有圖象掃描器，圖象處理計算機、高分辨率顯示器、數控計算機、激光器、導光系統和三維運動數控加工裝置。本發明專利技術的激光雕刻裝置可以獲得高分辨率、大幅面（１５００×１０００平方毫米），不同藝術效果的制成品。還具有圖象編輯功能強、圖象數據文件保存方便、適用范圍廣（可在木材、玻璃、陶瓷、大理石、不銹鋼等材料上雕刻）等優點。（*該技術在2012年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術屬于激光應用領域的一種有圖象予處理的激光雕刻裝置。
技術介紹
專利J02121793、J02121792、J02121791、J02121790、J01095885、J63192585所用的激光雕刻都是采用“復制”(即COPY)技術或稱之為“一步法”。主要結構是仿形傳感器、激光雕刻頭、控制器、激光器(包括激光電源)。仿形傳感器對圖象進行掃描，測得每個點為“黑”或“白”，據此，決定雕刻件上對應該點的地方應該刻蝕與否。這種結構本身所帶來的問題是按任意比例調整復制品的尺寸有困難。沒有對圖象進行編輯的功能，對同一個圖象只能有一種復制品。本專利技術的目的為克服上述缺點，增加激光雕刻的靈活性、多樣性，使雕刻制成品更加豐富多采，把計算機輔助設計和圖象處理引進激光雕刻，不但可以做到原有方案的復制功能，而且還可以在雕刻之前對欲雕刻的圖象進行藝術加工，使之更臻理想的視覺效果。本專利技術的激光雕刻裝置的結構如圖1所示。圖象掃描器(1)與圖象處理計算機(2)相連接，圖象處理計算機(2)連接有高分辨率顯示器(3)，并圖象處理計算機與數控計算機(4)相聯。數控計算機(4)輸出端同時與三維運動數控加工裝置(5)和與激光器電源(8)相聯。激光器電源(8)輸出連接到激光器(7)上，激光器(7)連接有導光系統(6)。導光系統(6)輸出連接到三維運動數控加工裝置上。圖象掃描器(1)是該裝置取得圖象的手段，所取得的圖象數據文件送給圖象處理計算機(2)，按照預期的要求，對圖象數據文件進行預處理。處理前和處理后的圖象顯示在高分辨率彩色顯示器(3)上。經過預處理的數據文件傳送到數控計算機(4)，在數控計算機中形成數控系統所能執行的目標文件，以目標文件控制激光器電源(8)，此電源驅動激光器(7)，輸出的激光光束通過導光系統(6)后帶動三維運動數控加工裝置(5)，至此，雕刻出理想的圖象。上述本專利技術的圖象處理計算機最好采用如圖2所示的控制程序，則在圖象處理過程中，能方便地對原始圖象進行編輯，它可以a.選取可用圖象的區域b.剪輯圖象的內容c.修改圖象的細節d.去除圖象的噪聲經過圖象處理計算機的圖象預處理之后，它可以a.使得輸入圖象的尺寸和雕刻制成品的尺寸比例任意調整，同時保證圖象的高分辨率。b.對同一圖象，使用不同的處理方法，比如改變亮度、對比度、灰度等級和灰度的閾值以及使圖象反相等，得到的雕刻成品有完全不同的視覺效果。c.以文件方式存檔不同的圖象和不同視覺效果的圖象，以備重復使用。本專利技術所采用的裝置中圖象掃描器的最高分辨率最好大于300點/英寸，最小的灰度等級最好是大于16級。輸入圖象的最小有效面積最好大于A4幅面。三維運動數控加工裝置的平移速度大于6米/分，并三維可控。本專利技術的優點由于專利技術采用了圖象掃描器和兩臺計算機等合理的結構則便帶來下述優點1.圖象預處理保證了大幅面制成品的高分辨率，本專利技術的裝置所雕刻的最大幅面至少可達1500×1000平方毫米;2.同一圖象經過圖象預處理之后，得到不同藝術效果的制成品;3.圖象的編輯功能強，圖象數據文件保存方便;4.本裝置適用范圍廣，被雕刻的材料可以是木材、玻璃、陶瓷、大理石、不銹鋼等;5.做到一機多用，加上圖象預處理裝置，可以作為激光雕刻之用，不加圖象預處理裝置，可以作為激光切割、焊接和金屬表面熱處理之用。 附圖說明圖1是具有圖象預處理的激光雕刻裝置的結構方塊圖。圖2是本專利技術的裝置中圖象預處理的程序流程圖。最佳實施例本裝置中使用的1.激光器(7)為軸流CO2激光器，輸出脈沖峰值功率為2500瓦。2.激光器電源(8)的脈沖重復率為5KHz，控制脈沖的幅度為0-+15V，寬度＞50μs，功率控制的模擬電壓為0-+5伏。3.導光系統(6)保證焦點光斑直徑約為0.3毫米。4.三維運動數控加工裝置(5)軸向運動速度最高為10米/分，定位精度為5微米，三維可控。5.數控計算機(4)為KH8088。6.圖象處理計算機(2)為KH286，所用程序控制流程圖如圖2所示。7.高分辨率顯示器(3)為1024×768象素。8.圖象掃描器(1)為MSF-300G，分辨率為300dpi。權利要求1.一種有圖象予處理的激光雕刻裝置，含有激光器(包括激光器電源)，其特征在于有一圖象掃描器1與圖象處理計算機2相連接，圖象處理計算機2連接有高分辨率顯示器3，并圖象處理計算機2與數控計算機4相聯，數控計算機的輸出端同時與三維運動數控加工裝置5和激光器電源8相連接，激光器電源8輸出連接到激光器7上，激光器7連接有導光系統6，導光系統6的輸出連接到三維運動數控加工裝置上。2.根據權利要求1所述的一種有圖象予處理的激光雕刻裝置，其特征在于三維運動數控加工裝置的平移速度大于6米/分，并三維可控。全文摘要本專利技術是應用激光的一種有圖象預處理的激光雕刻裝置，主要含有圖象掃描器，圖象處理計算機、高分辨率顯示器、數控計算機、激光器、導光系統和三維運動數控加工裝置。本專利技術的激光雕刻裝置可以獲得高分辨率、大幅面(1500×1000平方毫米)，不同藝術效果的制成品。還具有圖象編輯功能強、圖象數據文件保存方便、適用范圍廣(可在木材、玻璃、陶瓷、大理石、不銹鋼等材料上雕刻)等優點。文檔編號B23K26/00GK1082475SQ92108489公開日1994年2月23日 申請日期1992年7月7日 優先權日1992年7月7日專利技術者張秉鈞, 蘇寶嫆, 劉玉泉 申請人:中國科學院上海光學精密機械研究所本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種有圖象予處理的激光雕刻裝置，含有激光器（包括激光器電源），其特征在于有一圖象掃描器１與圖象處理計算機２相連接，圖象處理計算機２連接有高分辨率顯示器３，并圖象處理計算機２與數控計算機４相聯，數控計算機的輸出端同時與三維運動數控加工裝置５和激光器電源８相連接，激光器電源８輸出連接到激光器７上，激光器７連接有導光系統６，導光系統６的輸出連接到三維運動數控加工裝置上。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張秉鈞，蘇寶，劉玉泉，
申請(專利權)人：中國科學院上海光學精密機械研究所，
類型：發明
國別省市：31[中國|上海]