CN107297572A - 一种注塑模具缝线纹理的制作工艺及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种注塑模具缝线纹理的制作工艺及系统，解决了对注塑模具表面进行假缝线加工较为困难的问题，其技术方案要点是，包括以下操作步骤：（1）评估模具上的拔模角度，依照纹路深度设计需要制作缝线纹的部位；（2）依据需要制作的缝线纹样式，设计缝线纹部位筋位图，在模具相应部位加工好筋位；（3）依照设计数据，分别通过激光蚀刻针脚部位以及螺旋纹路部位，本发明的一种注塑模具缝线纹理的制作工艺及系统，通过激光加工的工艺，在模具表面加工出缝线的效果，以替代传统的真皮用手工来缝线的传统模式，来达到降低产品成本的效果，可广泛应用于汽车内饰皮纹纹理表面、塑料件外壳等，使注塑有皮纹的表面达到真皮缝制的效果。

Description

一种注塑模具缝线纹理的制作工艺及系统

技术领域

本发明涉及注塑模具激光蚀刻纹理的技术领域，特别涉及一种注塑模具缝线纹理的制作工艺及系统。

背景技术

现有技术中，无论是在汽车内饰领域还是手机等电子产品领域，缝线通常被用在高档产品的真皮缝制产品上；随着人们生活水平的不断提高，客户对所消费的产品的档次及质量要求也越来越高。因此，需要对注塑模具皮纹表面进行一些工艺制作，提高产品档次和美观性。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种注塑模具缝线纹理的制作工艺，可在注塑模具表面做出仿缝线的真皮缝制效果，以提高产品档次及美观性。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种注塑模具缝线纹理的制作工艺，包括以下操作步骤：

（1）评估模具上的拔模角度，依照纹路深度设计需要制作缝线纹的部位；

（2）依据需要制作的缝线纹样式，设计缝线纹部位筋位图，在模具相应部位加工好筋位，根据不同效果，筋位分为凸筋效果及凹筋效果；

（3）依照设计数据，分别通过激光蚀刻针脚部位以及螺旋纹路部位；

（4）配套皮纹制作：依照缝线纹配套的主皮纹在已经完成的缝线纹之外，做出主皮纹，主皮纹通常需要1~4遍的印纹和蚀刻；

（5）在主皮纹每一次每一层的蚀刻过程中需做好其它部位的防腐保护。

采用上述方案，通过激光对模具的表面进行蚀刻，能有效提高蚀刻的效率与精度，使被蚀刻处的表面更加光滑、圆润，同时能够迅速降低被蚀刻的模具表面的温度，以减少被蚀刻模具的形变和内应力。

作为优选，所述缝线纹样式的三维数据由三维扫描仪扫描纹理样板获得。

作为优选，所述三维扫描仪的扫描过程包括如下步骤：

1）夹紧被测纹理样板，移动探针，使各探针顶在被测纹理样板上，然后用相机拍摄各探针颜色标记的图片，并将图片数据输入计算机，计算机根据程序分析识别各探针颜色标记点在图片中的X、Y坐标，并将该坐标写入文本文件“纹理样板三维坐标1”中；

2）对被测纹理样板上相邻两根探针之间的间隙部分进行测量，测量时首先移动探针，使各探针远离被测纹理样板，然后将夹具旋转一个角度，重复步骤1），获得被测纹理样板上相邻两根探针之间第一个间隙点的X、Y坐标；再次移动探针，使各探针远离被测纹理样板，再将夹具旋转一个角度，重复步骤1），获得被测纹理样板上相邻两根探针之间第二个间隙点的X、Y坐标；如此循环，完成对被测纹理样板上相邻两根探针之间间隙部分的测量；

3）将夹具相对于步骤1）的状态旋转180°，重复步骤1）和步骤2），此时获得被测纹理样板一周的X、Y坐标；

4）使探针安装平台朝上移动Z距离，将Z坐标值写入文本文件“纹理样板三维坐标1”，重复步骤1）、步骤2）和步骤3），获得被测纹理样板下一周的X、Y坐标；

5）反复重复步骤4），获得被测纹理样板的三维坐标文件“纹理样板三维坐标1”；

6）将被测纹理样板取下，并将被测纹理样板翻转一个角度后对被测纹理样板的被夹持部分进行测量，测量时重复步骤1）、步骤2）、步骤3）、步骤4）、步骤5），获得被测纹理样板的三维坐标文件“纹理样板三维坐标2”。

采用上述方案，通过三维扫描仪能有效对纹理样板表面的三维表面进行扫描，以侦测并获取纹理样板表面的几何构造，并转换成三维数据。

本发明的第二目的是提供一种采用上述任一注塑模具缝线纹理的制作工艺进行缝线纹理加工的系统。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种采用上述任一注塑模具缝线纹理的制作工艺进行缝线纹理加工的系统，包括用于放置待蚀刻模具的操作台、位于所述操作台上方的激光器、位于操作台一侧并连接于所述激光器以驱动激光器进行位置及角度变换的运动平台以及控制器，所述控制器依照设计数据控制激光器对模具的针脚部位以及螺旋纹路部位进行激光蚀刻。

采用上述方案，操作台能够用于放置待蚀刻的模具，控制器能够用来导入由三维扫描仪获取到的三维数据，并依照该三维数据控制激光器对模具进行蚀刻；运动平台能够在控制器的控制下，驱动激光器进行多方位以及多角度的位置变换，以使激光器能够对模具进行全方位的蚀刻，而不会存在死角。

作为优选，所述运动平台为多轴运动平台。

采用上述方案，多轴运动平台能实现激光器多方位的平移，从而增加了激光器的移动范围与精度。

作为优选，所述操作台为磁力安装座。

采用上述方案，磁力安装座是由强磁芯体和不锈钢基座构成的高效快速安装连接器件，其能在通电后产生强磁力将模具吸附在不锈钢基座上，以实现模具的快速固定；通过切断磁力安装座的电源，能够让磁力消失，以解除模具的锁定，使得模具能够快速从磁力安装座上拆卸下来。

作为优选，所述控制器包括

定位模块，设置于操作台上，用于通过实时获取人眼图像并运用眼球追踪技术判断用户人眼注视操作台的当前凝视坐标；

判断及获取模块，用于判断在当前凝视坐标的指定范围内停留的时间是否超出预先设置的聚焦时间阈值，当超出时则运用眼球追踪技术判断在当前凝视坐标的指定范围内的眼睛动作信息；

执行模块，用于当眼睛动作信息对应睁眼状态时，则判断在当前凝视坐标的指定范围内停留的时间是否超出预先设定的时间阈值，若超出时则将激光器切断，以使激光器停止运行。

采用上述方案，激光器在运行过程中，若光斑打到模具上以后比较亮，此时若有人用肉眼直视光斑，则容易对肉眼造成较大的伤害；通过定位模块能够有效侦测人眼是否注视于操作台上，并通过判断及获取模块来监测注视于操作台上人眼的停留时间以及睁闭眼状态，若检测到人眼注视于操作台的时间过长，则执行模块能够自动切断激光器，避免光斑对人眼造成伤害。

作为优选，所述控制器还包括复位模块；当眼睛动作信息对应闭眼状态时，所述复位模块延时重启激光器。

采用上述方案，当人眼处于闭合状态或者人眼的注视点未在激光器的蚀刻范围内时，则复位模块能够在一段时间后自动重启激光器，以使其能够继续运行。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、通过激光对模具的表面进行蚀刻，能有效提高蚀刻的效率与精度，使被蚀刻处的表面更加光滑、圆润，同时能够迅速降低被蚀刻的模具表面的温度，以减少被蚀刻模具的形变和内应力；

2、操作台能够用于放置待蚀刻的模具，控制器能够用来导入由三维扫描仪获取到的三维数据，并依照该三维数据控制激光器对模具进行蚀刻；运动平台能够在控制器的控制下，驱动激光器进行多方位以及多角度的位置变换，以使激光器能够对模具进行全方位的蚀刻，而不会存在死角。

附图说明

图1为本实施例一中凸筋的结构示意图；

图2为本实施例一中凹筋的结构示意图；

图3为本实施例二的结构示意图；

图4为本实施例二的系统框图。

图中：1、待蚀刻模具；2、操作台；3、激光器；4、运动平台；5、控制器；6、定位模块；7、判断及获取模块；8、执行模块；9、复位模块；10、凸筋；11、凹筋。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例一，本实施例公开的一种注塑模具缝线纹理的制作工艺，包括以下操作步骤：

（1）评估模具上的拔模角度，依照纹路深度设计需要制作缝线纹的部位；

（2）依据需要制作的缝线纹样式，设计缝线纹部位筋位图，在模具相应部位加工好筋位，根据不同效果，筋位分为凸筋10效果及凹筋11效果；其中，凸筋10效果如图1所示，而凹筋11效果如图2所示。

（3）依照设计数据，分别通过激光蚀刻针脚部位以及螺旋纹路部位；在进行激光蚀刻的过程中，模具的表面在被激光束照射的位置通过吸收激光束的能量而发热，从而使模具表面的对应位置发生烧熔现象，并使熔融的部分汽化，同时以粒子的形态被逐出，从而在模具表面的相应位置产生纹路。

（4）配套皮纹制作：依照缝线纹配套的主皮纹在已经完成的缝线纹之外，做出主皮纹，主皮纹通常需要1~4遍的印纹和蚀刻；

（5）在主皮纹每一次每一层的蚀刻过程中需做好其它部位的防腐保护。

缝线纹样式的三维数据由三维扫描仪扫描纹理样板获得。三维扫描仪的扫描过程包括如下步骤：

1）夹紧被测纹理样板，移动探针，使各探针顶在被测纹理样板上，然后用相机拍摄各探针颜色标记的图片，并将图片数据输入计算机，计算机根据程序分析识别各探针颜色标记点在图片中的X、Y坐标，并将该坐标写入文本文件“纹理样板三维坐标1”中；

2）对被测纹理样板上相邻两根探针之间的间隙部分进行测量，测量时首先移动探针，使各探针远离被测纹理样板，然后将夹具旋转一个角度，重复步骤1），获得被测纹理样板上相邻两根探针之间第一个间隙点的X、Y坐标；再次移动探针，使各探针远离被测纹理样板，再将夹具旋转一个角度，重复步骤1），获得被测纹理样板上相邻两根探针之间第二个间隙点的X、Y坐标；如此循环，完成对被测纹理样板上相邻两根探针之间间隙部分的测量；

3）将夹具相对于步骤1）的状态旋转180°，重复步骤1）和步骤2），此时获得被测纹理样板一周的X、Y坐标；

4）使探针安装平台朝上移动Z距离，将Z坐标值写入文本文件“纹理样板三维坐标1”，重复步骤1）、步骤2）和步骤3），获得被测纹理样板下一周的X、Y坐标；

5）反复重复步骤4），获得被测纹理样板的三维坐标文件“纹理样板三维坐标1”；

6）将被测纹理样板取下，并将被测纹理样板翻转一个角度后对被测纹理样板的被夹持部分进行测量，测量时重复步骤1）、步骤2）、步骤3）、步骤4）、步骤5），获得被测纹理样板的三维坐标文件“纹理样板三维坐标2”。最终获得纹理样板的几何构造及其三维数据。

实施例二，在实施例一的基础上，本实施例公开的一种采用上述注塑模具缝线纹理的制作工艺进行缝线纹理加工的系统，如图3所示，包括用于放置待蚀刻模具1的操作台2、位于操作台2上方的激光器3、位于操作台2一侧并连接于激光器3以驱动激光器3进行位置及角度变换的运动平台4以及控制器5，控制器5依照设计数据控制激光器3对模具的针脚部位以及螺旋纹路部位进行激光蚀刻。

更具体地，操作台2为磁力安装座，模具一般由碳钢或不锈钢制成，当待蚀刻模具1放置于操作台2上时，将模具需要蚀刻的一面朝上设置，并开启磁力安装座的电源，以通过磁力将待蚀刻模具1牢牢吸附于操作台2的表面，以提高其稳定性。

运动平台4为多轴运动平台4，在本实施例中，优选采用五轴运动平台4，以使激光器3能够进行更加丰富的位移与角度变换，并且能够蚀刻模具的各个部位，而不会存在死角，增加了适用范围。

如图4所示，控制器5包括定位模块6、判断及获取模块7与执行模块8。

定位模块6设置于操作台2上，其用于通过实时获取人眼图像并运用眼球追踪技术判断用户人眼注视操作台2的当前凝视坐标。

判断及获取模块7用于判断在当前凝视坐标的指定范围内停留的时间是否超出预先设置的聚焦时间阈值，当超出时则运用眼球追踪技术判断在当前凝视坐标的指定范围内的眼睛动作信息。

执行模块8用于当眼睛动作信息对应睁眼状态时，则判断在当前凝视坐标的指定范围内停留的时间是否超出预先设定的时间阈值，若超出时则将激光器3切断，以使激光器3停止运行。

控制器5还包括复位模块9；当眼睛动作信息对应闭眼状态时，复位模块9延时重启激光器3。

具体使用过程如下：

当激光器3在对模具进行蚀刻的过程中，若人眼长时间地注视于操作台2上，并超出了预先设定的阈值，则执行模块8能够及时切断激光器3，以使激光器3停止运行，避免在模具上形成的光斑对人眼造成伤害。

Claims (8)

1.一种注塑模具缝线纹理的制作工艺，其特征是：包括以下操作步骤：

（1）评估模具上的拔模角度，依照纹路深度设计需要制作缝线纹的部位；

（2）依据需要制作的缝线纹样式，设计缝线纹部位筋位图，在模具相应部位加工好筋位，根据不同效果，筋位分为凸筋(10)效果及凹筋(11)效果；

（3）依照设计数据，分别通过激光蚀刻针脚部位以及螺旋纹路部位；

（4）配套皮纹制作：依照缝线纹配套的主皮纹在已经完成的缝线纹之外，做出主皮纹，主皮纹通常需要1~4遍的印纹和蚀刻；

（5）在主皮纹每一次每一层的蚀刻过程中需做好其它部位的防腐保护。

2.根据权利要求1所述的一种注塑模具缝线纹理的制作工艺，其特征是：所述缝线纹样式的三维数据由三维扫描仪扫描纹理样板获得。

3.根据权利要求2所述的一种注塑模具缝线纹理的制作工艺，其特征是：所述三维扫描仪的扫描过程包括如下步骤：

1）夹紧被测纹理样板，移动探针，使各探针顶在被测纹理样板上，然后用相机拍摄各探针颜色标记的图片，并将图片数据输入计算机，计算机根据程序分析识别各探针颜色标记点在图片中的X、Y坐标，并将该坐标写入文本文件“纹理样板三维坐标1”中；

2）对被测纹理样板上相邻两根探针之间的间隙部分进行测量，测量时首先移动探针，使各探针远离被测纹理样板，然后将夹具旋转一个角度，重复步骤1），获得被测纹理样板上相邻两根探针之间第一个间隙点的X、Y坐标；再次移动探针，使各探针远离被测纹理样板，再将夹具旋转一个角度，重复步骤1），获得被测纹理样板上相邻两根探针之间第二个间隙点的X、Y坐标；如此循环，完成对被测纹理样板上相邻两根探针之间间隙部分的测量；

3）将夹具相对于步骤1）的状态旋转180°，重复步骤1）和步骤2），此时获得被测纹理样板一周的X、Y坐标；

4）使探针安装平台朝上移动Z距离，将Z坐标值写入文本文件“纹理样板三维坐标1”，重复步骤1）、步骤2）和步骤3），获得被测纹理样板下一周的X、Y坐标；

5）反复重复步骤4），获得被测纹理样板的三维坐标文件“纹理样板三维坐标1”；

6）将被测纹理样板取下，并将被测纹理样板翻转一个角度后对被测纹理样板的被夹持部分进行测量，测量时重复步骤1）、步骤2）、步骤3）、步骤4）、步骤5），获得被测纹理样板的三维坐标文件“纹理样板三维坐标2”。

4.一种采用权利要求1至3任一项所述的注塑模具缝线纹理的制作工艺进行缝线纹理加工的系统，其特征是：包括用于放置待蚀刻模具(1)的操作台(2)、位于所述操作台(2)上方的激光器(3)、位于操作台(2)一侧并连接于所述激光器(3)以驱动激光器(3)进行位置及角度变换的运动平台(4)以及控制器(5)，所述控制器(5)依照设计数据控制激光器(3)对模具的针脚部位以及螺旋纹路部位进行激光蚀刻。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征是：所述运动平台(4)为多轴运动平台(4)。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征是：所述操作台(2)为磁力安装座。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征是：所述控制器(5)包括

定位模块(6)，设置于操作台(2)上，用于通过实时获取人眼图像并运用眼球追踪技术判断用户人眼注视操作台(2)的当前凝视坐标；

判断及获取模块(7)，用于判断在当前凝视坐标的指定范围内停留的时间是否超出预先设置的聚焦时间阈值，当超出时则运用眼球追踪技术判断在当前凝视坐标的指定范围内的眼睛动作信息；

执行模块(8)，用于当眼睛动作信息对应睁眼状态时，则判断在当前凝视坐标的指定范围内停留的时间是否超出预先设定的时间阈值，若超出时则将激光器(3)切断，以使激光器(3)停止运行。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征是：所述控制器(5)还包括复位模块(9)；当眼睛动作信息对应闭眼状态时，所述复位模块(9)延时重启激光器(3)。