CN104475984A - 一种3d模具激光雕刻的预处理方法和预处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种3D模具激光雕刻的预处理方法和装置。该预处理方法，包括：将模具对应的3D模型进行分层处理并生成每层的截面的平面2D图；在每一个平面2D图添加激光雕刻路径；根据所述分层的厚度对应所述激光雕刻路径生成激光雕刻机的激光电流的电流参数。通过将3D模型进行分层处理得到平面2D图，在平面2D图上添加激光雕刻路径，在根据分层的厚度和激光雕刻路径生成激光电流，从而在雕刻出的3D模具上添加激光雕刻路径对应的防伪标识，产品在从模具中挤出时直接实现防伪，并且防伪标识不可逆向测量仿制。
Description
技术领域
本发明涉及激光雕刻领域，尤其涉及一种3D模具激光雕刻的预处理方法和预处理装置。
背景技术
目前在精密模具标识防伪上，现行技术通常采用挤出加工后二次成型方法，通过工艺技术难度提高达到其防伪效果，比如激光表面雕刻、喷码，或者通过编码防伪查询系统等来实现防伪效果。现行防伪技术尽管提高了门槛，但是仿制者还是能够过逆向模具开发，或者采用相同的工艺流程或设备，就能轻松突破其防伪技术门槛。这一问题一直困扰众多知名厂商，他们只能通过不断的变化包装、进行二次加工成型、提高工艺门槛和资金门槛、采用防伪查询系统和打假等手段，来制止仿冒等山寨行为；但是即使这样，还是没法从技术上根治，而且通常防伪成本高昂。
发明内容
本发明提供了一种3D模具激光雕刻的预处理方法和预处理装置，该预处理方法通过将3D模型进行分层处理得到平面2D图，在平面2D图上添加激光雕刻路径，在根据分层的厚度和激光雕刻路径生成激光电流，从而在雕刻出的3D模具上添加激光雕刻路径对应的防伪标识，产品在从模具中挤出时直接实现防伪，并且防伪标识不可逆向测量仿制。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面采用一种3D模具激光雕刻的预处理方法，包括：
将模具对应的3D模型进行分层处理并生成每层的截面的平面2D图；
在每一个平面2D图添加激光雕刻路径；
根据所述分层的厚度对应所述激光雕刻路径生成激光雕刻机的激光电流的电流参数。
其中，所述将模具对应的3D模型进行分层处理并生成每层的截面的平面2D图，具体为：
将模具对应的3D模型进行切片分层并将每个分层的截面生成闭环区域的平面2D图；
所述在每一个平面2D图添加激光雕刻路径，具体为：
在每一个平面2D图填充图形形成激光雕刻路径并将填充后的图形输出为PLT格式。
其中，进行所述分层处理时每层的厚度为0.07mm～0.13mm。
其中，进行所述分层处理时每层的厚度为0.10mm。
其中，还包括：
将生成的激光雕刻路径和电流参数加载到所述激光雕刻机。
另一方面采用一种3D模具激光雕刻的预处理装置，包括：
模型分层模块，用于将模具对应的3D模型进行分层处理并生成每层的截面的平面2D图；
路径添加模块，用于在每一个平面2D图添加激光雕刻路径；
电流计算模块，用于根据所述分层的厚度对应所述激光雕刻路径生成激光雕刻机的激光电流的电流参数。
其中，所述模型分层模块，具体用于：
将模具对应的3D模型进行切片分层并将每个分层的截面生成闭环区域的平面2D图；
所述路径添加模块，具体用于：
在每一个平面2D图填充图形形成激光雕刻路径并将填充后的图形输出为PLT格式。
其中，进行所述分层处理时每层的厚度为0.07mm～0.13mm。
其中，进行所述分层处理时每层的厚度为0.10mm。
其中，还包括：
控制加载模块，用于将生成的激光雕刻路径和电流参数加载到所述激光雕刻机。
本发明的有益效果为：通过将3D模型进行分层处理得到平面2D图，在平面2D图上添加激光雕刻路径，在根据分层的厚度和激光雕刻路径生成激光电流，从而在雕刻出的3D模具上添加激光雕刻路径对应的防伪标识，产品在从模具中挤出时直接实现防伪，并且防伪标识不可逆向测量仿制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明具体实施方式中提供的一种3D模具激光雕刻的预处理方法的第一实施例的方法流程图。
图2是本发明具体实施方式中提供的一种3D模具激光雕刻的预处理方法的第二实施例的方法流程图。
图3是本发明具体实施方式中提供的一种3D模具激光雕刻的预处理方法的第二实施例中模具的3D模型结构图。
图4是本发明具体实施方式中提供的一种3D模具激光雕刻的预处理方法的第二实施例中模具的分层示意图。
图5是本发明具体实施方式中提供的一种3D模具激光雕刻的预处理方法的第二实施例中分层的平面2D图。
图6是本发明具体实施方式中提供的一种3D模具激光雕刻的预处理方法的第二实施例中激光雕刻路径示意图。
图7是本发明具体实施方式中提供的一种3D模具激光雕刻的预处理装置的第一实施例的结构方框图。
图8是本发明具体实施方式中提供的一种3D模具激光雕刻的预处理装置的第二实施例的结构方框图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，其是本发明具体实施方式中提供的一种3D模具激光雕刻的预处理方法的第一实施例的方法流程图。本发明中的3D模具激光雕刻的预处理方法主要用于在激光雕刻模具之前对模具的模型进行技术处理，以便在产品上直接生成防伪标识。如图所示，该预处理方法包括：
步骤S101：将模具对应的3D模型进行分层处理并生成每层的截面的平面2D图。
在模具的设计过程中，用常规的3D建模软件(例如UG)设计得到模具的3D模型，一般而言保存后得到STL格式的文件；在3D建模软件中利用软件工具将3D模型进行切片分层，这样做的目的是将3D模型转换成不同的截面平面图，在图中形成闭环区域，截面的平面2D图一般而言保存为DXF格式的文件。
步骤S102：在每一个平面2D图添加激光雕刻路径。
将DXF文件通过图形编辑工具，例如CORELDRAW读取和添加激光雕刻路径。
步骤S103：根据所述分层的厚度对应所述激光雕刻路径生成激光雕刻机的激光电流的电流参数。
因为激光雕刻机的激光电流与雕刻的深度存在对应关系，所以根据实际模具的纹理的精度要求，对每一层设定特定的电流参数。
综上所述，通过将3D模型进行分层处理得到平面2D图，在平面2D图上添加激光雕刻路径，在根据分层的厚度和激光雕刻路径生成激光电流，从而在雕刻出的3D模具上添加激光雕刻路径对应的防伪标识，产品在从模具中挤出时直接实现防伪，并且防伪标识不可逆向测量仿制。
请参考图2，其是本发明具体实施方式中提供的一种3D模具激光雕刻的预处理方法的第二实施例的方法流程图。如图所示，该预处理方法包括：
步骤S201：将模具对应的3D模型进行切片分层并将每个分层的截面生成闭环区域的平面2D图。
进行所述分层处理时每层的厚度为0.07mm～0.13mm；例如0.08mm、0.10mm、0.12mm，优选为0.10mm。
实际的厚度选择与纹理精度的要求相关，对应的，每层的厚度越大，纹理精度越小；每层的厚度越小，纹理精度越大。
步骤S202：在每一个平面2D图填充图形形成激光雕刻路径并将填充后的图形输出为PLT格式。
CORELDRAW软件中打开平面2D图对应的DXF文件，将屏幕2D图中的闭环区域填充图形输出得到PLT格式的文件；形成了所需要的激光雕刻路径图，把3D模型转换成2D模型进行雕刻，通过多个2D平面的雕刻叠加，即形成了所需要的具备特殊防伪3D标识模具，通过该模具挤压成型的产品天然带有3D标识，无需后续添加标识。
步骤S203：根据所述分层的厚度对应所述激光雕刻路径生成激光雕刻机的激光电流的电流参数。
一般而言，电流参数与分层的厚度呈简单的线性关系，因为考虑防伪，通过改变每一层电流达到改变雕刻深度不同的关系，这样3D标识雕刻会呈现唯一性，最后得到的产品可以与软件模型存在一定差异性。不过这种差异性主要体现在纹理的细节差异，而不是产品的结构本身的差异。
步骤S204：将生成的激光雕刻路径和电流参数加载到所述激光雕刻机。
将生成的激光雕刻路径和电流参数加载到所述激光雕刻机，雕刻机通过激光雕刻实现模具的制作，通过模具挤压出具有3D标识的产品，现有的3D扫描技术无法精确细致地获得产品的数据，也无法获得模具的产品数据，常规工艺，例如刀具雕刻无法实现同样的雕刻纹理。
接下来结合的示意图对上述操作过程进行说明。
如图3所示，其是模具的3D模型结构图，为阐述方便，在本方案中采用的是简单的圆台结构。
将图3中3D模型进行分层处理，分成如图4所示的5层。当然，图4仅用作说明，为了体现每层之间的区别，对其分层并没有严格按照每层0.08mm或0.10mm的厚度进行操作。
每个分层的截面对应的闭环区域如图5所示，在本实施例中选用的圆台，其对应的截面为圆。
在每一个平面2D图填充图形形成激光雕刻路径，填充效果如图6所示，在雕刻的过程中，激光雕刻机沿着填充图行中的网路进行雕刻，得到对应的纹路，处理图6中的直线网格图案，亦可选择其他图案填充，例如文字，logo等。
再在图6的激光雕刻路径的基础上生成电流参数，将激光雕刻路径和电流参数通过激光雕刻机雕刻成型后即可得到自带防伪标识的模具，进而得到自带防伪标识的产品。
综上所述，通过将3D模型进行分层处理得到平面2D图，在平面2D图上添加激光雕刻路径，在根据分层的厚度和激光雕刻路径生成激光电流，从而在雕刻出的3D模具上添加激光雕刻路径对应的防伪标识，产品在从模具中挤出时直接实现防伪，并且防伪标识不可逆向测量仿制。而其中分层、激光雕刻路径的设置更为方案的实施提供了简单快速的选择。
以下是本发明一种3D模具激光雕刻的预处理装置的实施例，预处理装置的实施例基于上述的预处理方法的实施例实现，在预处理装置的实施例中未尽的描述，请参考上述预处理方法的实施例。
请参考图7，其是本发明一种3D模具激光雕刻的预处理装置的第一实施例的结构方框图。如图所示，该预处理装置包括：
模型分层模块310，用于将模具对应的3D模型进行分层处理并生成每层的截面的平面2D图；
路径添加模块320，用于在每一个平面2D图添加激光雕刻路径；
电流计算模块330，用于根据所述分层的厚度对应所述激光雕刻路径生成激光雕刻机的激光电流的电流参数。
综上所述，在上述个模块的协同工作下，通过将3D模型进行分层处理得到平面2D图，在平面2D图上添加激光雕刻路径，在根据分层的厚度和激光雕刻路径生成激光电流，从而在雕刻出的3D模具上添加激光雕刻路径对应的防伪标识，产品在从模具中挤出时直接实现防伪，并且防伪标识不可逆向测量仿制。
请参考图8，其是本发明一种3D模具激光雕刻的预处理装置的第二实施例的结构方框图。如图所示，该预处理装置包括：
模型分层模块310，用于将模具对应的3D模型进行分层处理并生成每层的截面的平面2D图；
路径添加模块320，用于在每一个平面2D图添加激光雕刻路径；
电流计算模块330，用于根据所述分层的厚度对应所述激光雕刻路径生成激光雕刻机的激光电流的电流参数。
其中，所述模型分层模块310，具体用于：
将模具对应的3D模型进行切片分层并将每个分层的截面生成闭环区域的平面2D图；
所述路径添加模块320，具体用于：
在每一个平面2D图填充图形形成激光雕刻路径并将填充后的图形输出为PLT格式。
其中，进行所述分层处理时每层的厚度为0.07mm～0.13mm。
优选地，进行所述分层处理时每层的厚度为0.10mm。
其中，还包括：
控制加载模块340，用于将生成的激光雕刻路径和电流参数加载到所述激光雕刻机。
综上所述，在上述个模块的协同工作下，通过将3D模型进行分层处理得到平面2D图，在平面2D图上添加激光雕刻路径，在根据分层的厚度和激光雕刻路径生成激光电流，从而在雕刻出的3D模具上添加激光雕刻路径对应的防伪标识，产品在从模具中挤出时直接实现防伪，并且防伪标识不可逆向测量仿制。而其中分层、激光雕刻路径的设置更为方案的实施提供了简单快速的选择。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种3D模具激光雕刻的预处理方法，其特征在于，包括：
将模具对应的3D模型进行分层处理并生成每层的截面的平面2D图；
在每一个平面2D图添加激光雕刻路径；
根据所述分层的厚度对应所述激光雕刻路径生成激光雕刻机的激光电流的电流参数。
2.根据权利要求1所述的一种3D模具激光雕刻的预处理方法，其特征在于，所述将模具对应的3D模型进行分层处理并生成每层的截面的平面2D图，具体为：
将模具对应的3D模型进行切片分层并将每个分层的截面生成闭环区域的平面2D图；
所述在每一个平面2D图添加激光雕刻路径，具体为：
在每一个平面2D图填充图形形成激光雕刻路径并将填充后的图形输出为PLT格式。
3.根据权利要求1所述的一种3D模具激光雕刻的预处理方法，其特征在于，进行所述分层处理时每层的厚度为0.07mm～0.13mm。
4.根据权利要求3所述的一种3D模具激光雕刻的预处理方法，其特征在于，进行所述分层处理时每层的厚度为0.10mm。
5.根据权利要求1所述的一种3D模具激光雕刻的预处理方法，其特征在于，还包括：
将生成的激光雕刻路径和电流参数加载到所述激光雕刻机。
6.一种3D模具激光雕刻的预处理装置，其特征在于，包括：
模型分层模块，用于将模具对应的3D模型进行分层处理并生成每层的截面的平面2D图；
路径添加模块，用于在每一个平面2D图添加激光雕刻路径；
电流计算模块，用于根据所述分层的厚度对应所述激光雕刻路径生成激光雕刻机的激光电流的电流参数。
7.根据权利要求6所述的一种3D模具激光雕刻的预处理装置，其特征在于，所述模型分层模块具体用于：
将模具对应的3D模型进行切片分层并将每个分层的截面生成闭环区域的平面2D图；
所述路径添加模块具体用于：
在每一个平面2D图填充图形形成激光雕刻路径并将填充后的图形输出为PLT格式。
8.根据权利要求6所述的一种3D模具激光雕刻的预处理装置，其特征在于，进行所述分层处理时每层的厚度为0.07mm～0.13mm。
9.根据权利要求8所述的一种3D模具激光雕刻的预处理装置，其特征在于，进行所述分层处理时每层的厚度为0.10mm。
10.根据权利要求6所述的一种3D模具激光雕刻的预处理装置，其特征在于，还包括：
控制加载模块，用于将生成的激光雕刻路径和电流参数加载到所述激光雕刻机。
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