(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221083943 0.7 (22)申请日 2022.07.18 (71)申请人 深圳大学 地址 518060 广东省深圳市南 山区南海大 道3688号 (72)发明人 赵春洋　邹蕴韵　马振华　孙嘉延　 杨志辉　邱秀鸿　 (74)专利代理 机构 北京国坤专利代理事务所 (普通合伙) 11491 专利代理师 赵红霞 (51)Int.Cl. B23K 26/70(2014.01) (54)发明名称 一种激光加工 工艺参数实时修改控制系统 (57)摘要 本发明属于激光加工控制技术领域， 公开了 一种激光加工工艺参数实时修改控制系统， 激光 加工工艺参数 实时修改控制系统包括： 信息获取 模块、 深度图像采集模块、 中央控制模块、 三维模 型构建模块、 表面形貌采集模块、 加工工艺参数 初步确定模块、 加工流程确定模块、 仿真模拟模 块、 加工流程及参数调整模块、 激光测距模块、 激 光设备控制模块、 红外图像获取模块、 特征提取 模块、 参数实时调整模块以及显示模块。 本发明 可有效进行激光加工工艺参数的实时优化与调 整， 在不影响激光加工的情况下， 进行加工参数 的实时调整； 保证了激光加工的效率的同时， 能 够根据当前加工对象 的形貌、 加工温度数据等进 行激光加工参数的反馈调整。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115156742 A 2022.10.11 CN 115156742 A 1.一种激光加工工艺参数实时修改控制系统， 其特征在于， 所述激光加工工艺参数实 时修改控制系统包括： 表面形貌采集模块， 与中央控制模块连接， 用于利用表面轮廓仪实时测量加工对象的 表面微观形貌； 加工工艺参数初步确定模块， 与中央控制模块连接， 用于利用输入设备获取本次激光 加工的工艺 参数或基于信息获取模块获取的信息从数据库中匹配相应的加工参数； 加工流程确定模块， 与中央控制模块连接， 用于基于获取的信息以及初步确定的加工 工艺参数确定 本次激光加工的加工流 程； 仿真模拟模块， 与中央控制模块连接， 用于基于确定的加工工艺参数以及加工流程结 合构建的加工对象的三维模型进行激光加工的仿真模拟， 并输出仿真模拟结果； 加工流程及参数调整模块， 与中央控制模块连接， 用于基于仿真模拟结果进行激光加 工参数以及加工流 程的调整； 激光设备控制模块， 与中央控制模块连接， 用于基于调整后的加工参数以及加工流程 结合检测的激光头 至加工对象的距离控制激光设备； 参数实时调 整模块， 与中央控制模块连接， 用于基于采集的加工对象的表面微观形貌、 结合激光加工过程中的红外图像、 飞溅物特征数据以及仿 真模拟结果进 行激光加工参数的 优化调整。 2.如权利要求1所述激光加工工艺参数实时修改控制系统， 其特征在于， 所述激光加工 工艺参数实时修改控制系统还 包括： 信息获取模块， 与中央控制模块连接， 用于获取激光加工的对象或任务相关信息； 深度图像采集模块， 与中央控制模块连接， 用于利用深度相机采集加工对象的深度图 像； 中央控制模块， 与信息获取模块、 深度图像采集模块、 三维模型构建模块、 表面形貌采 集模块、 加工工艺参数初步确定模块、 加工流程确定模块、 仿真模拟模块、 加工流程及参数 调整模块、 激光测距模块、 激光设备控制模块、 红外图像获取模块、 特征提取模块、 参数实时 调整模块以及显示模块连接， 用于利用单片机或控制器控制各个模块 正常工作； 三维模型构建模块， 与中央控制模块连接， 用于基于采集的加工对象的深度图像以及 材质、 尺寸 参数信息构建加工对象的三维模型； 激光测距模块， 与中央控制模块连接， 用于利用激光测量传感器检测激光头至加工对 象的距离； 红外图像获取模块， 与中央控制模块连接， 用于利用热像仪获取激光加工过程中的红 外图像； 特征提取模块， 与中央控制模块连接， 用于基于获取的激光加工过程中的红外 图像提 取激光加工过程中的飞溅物特 征数据； 显示模块， 与中央控制模块连接， 用于实时显示激光加工的仿真模拟结果以及当前加 工的参数、 红外图像、 飞溅物特 征数据、 激光测距结果、 加工流 程以及其 他数据。 3.如权利要求2所述激光加工工艺参数实时修改控制系统， 其特征在于， 所述信 息获取 模块包括： 加工对象信息获取 单元， 用于获取加工对象的材质、 尺寸 参数以及其 他信息；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115156742 A 2加工任务信息采集单 元， 用于获取本次激光加工的加工任务相关信息 。 4.如权利要求1所述激光加工工艺参数实时修改控制系统， 其特征在于， 所述加工参数 包括： 激光功率大小、 加工移动速度、 喷嘴距离、 焦距及焦点位置、 激光束直径、 喷吹气体压 力及流量。 5.如权利要求1所述激光加工工艺参数实时修改控制系统， 其特征在于， 所述参数实时 调整模块基于采集的加工对 象的表面微观形貌、 结合激光加工过程中的红外图像、 飞溅物 特征数据以及仿真模拟结果进行激光加工参数的优化调整包括： 首先， 获取基于所述初始激光加工参数进行激光加工时加工对象的预测温度范围数 据； 获取激光加工过程的红外图像数据并提取相应的加工对象的温度数据； 其次， 判断提取的所述加工对象的温度数据是否超出了所述预测温度范围数据； 并基 于所述温度判断结果进行激光加工参数的优化调整； 然后， 获取采集的加工对象的表面微观形貌以及飞溅物特征数据； 并从仿真模拟结果 中提取加工对 象的模拟形貌； 从数据库中提取存储的相同加工对 象、 相同加工参数 的标准 飞溅物特 征数据； 最后， 将所述模拟形貌与 标准飞溅物特征数据与 所述采集的加工对象的表面微观形貌 以及飞溅物特 征数据进行对比， 并基于对比结果进行激光加工参数的优化调整。 6.如权利要求5所述激光加工工艺参数实时修改控制系统， 其特征在于， 所述基于所述 温度判断结果进行激光加工参数的优化调整包括： 当所述加工对象的温度 数据超出了所述预测温度 范围数据， 则获取激光设备的实时功 率以及其 他加工参数； 判断获取的激光设备的实时功率以及其 他加工参数 是否与应执 行的加工参数一 致； 若不一致， 则基于所述应执行的加工参数进行激光加工参数的优化调整； 若一致， 则获 取所述激光设备的冷却组件的状态数据， 并基于所述加工对象的温度数据与所述预测温度 范围数据的差值调节所述激光设备的冷却组件的工作参数。 7.如权利要求5所述激光加工工艺参数实时修改控制系统， 其特征在于， 所述基于对比 结果进行激光加工参数的优化调整包括： 首先， 获取模拟形貌与标准飞溅物特征数据对应的加工参数， 并建立所述模拟形貌、 标 准飞溅物特 征数据与加工参数的对应关系； 其次， 获取模拟形貌与 标准飞溅物特征数据与 所述采集的加工对象的表面微观形貌以 及飞溅物特 征数据的对比结果； 最后， 基于所述对比结果结合模拟形貌、 标准飞溅物特征数据与加工参数的对应关系 进行当前激光加工参数的优化调整。 8.一种计算机设备， 其特征在于， 所述计算机设备包括存储器和处理器， 所述存储器存 储有计算机程序， 所述计算机程序被所述处理器执行时， 使得所述处理器实现如权利要求 1‑7任意一项所述激光加工 工艺参数实时修改控制系统。 9.一种计算机可读存储介质， 存储有计算机程序， 所述计算机程序被处理器执行时， 使 得所述处理器实现如权利要求1 ‑7任意一项所述激光加工 工艺参数实时修改控制系统。 10.一种信息数据处理终端， 其特征在于， 所述信息数据处理终端用于实现如权利要求 1‑7任意一项所述激光加工 工艺参数实时修改控制系统。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115156742 A 3