CN111301037B - 基于LabVIEW的多功能雕刻机的工作方法 - Google Patents

基于LabVIEW的多功能雕刻机的工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于LabVIEW的多功能雕刻机的工作方法，属于智能三轴雕刻机技术领域，通过Vision视觉获取待雕刻内容；图案形状以及图案加工路径的确认；图案加工指令的确认，LabVIEW将指令信息进行分解加工，输送给三轴平台的三个步进电机控制器进行电机的控制雕刻机进行雕刻，这将大大把市场上的雕刻机进行了很大的改造，方便更多人士的使用和提高工业的生产效率和减低成本，提高企业营业率。

Description

基于LabVIEW的多功能雕刻机的工作方法
技术领域
本发明涉及一种智能三轴雕刻机，特别是涉及一种基于LabVIEW的多功能雕刻机的工作方法，属于雕刻机技术领域。
背景技术
1983年“嘉宝”出生于法国，成为世界上第一台可以手动操纵的雕刻机。随着时代的发展，19世纪50年代，能够通过电力趋动和可以按照缩放比例进行手动操纵的雕刻机前身也是“嘉宝”制造出来的，并且是世界上的一台智能化的雕刻机。然后，美国、日本等国家也开始对雕刻机进行研发，从此雕刻机在世界上得到了重视和发展，雕刻机在这个时代发展很慢，起初只是作为一种艺术在人们生活出现，在工艺品上给人一种美的冲击，雕刻机的发展还没有真正的进入到人们的世界，属于一个新生事物。
在1990年，小型化电子技术得到推广和积累丰富经验，大力加快了电脑的前进步伐，加快了社会向高科技时代迈步，微电子技术和微型计算机的发展直接带动了整个高新技术队伍的建设，从而把雕刻机技术推上更高的层次，也使得雕刻机产生了突飞猛进的发展，随着高科技各种高技术的成熟，简单的雕刻机也迈向了2D至3D加工的变化，其功能趋向完善、性能得到大大的提高、价格也逐渐减低、造型得到了美化，也使得大部分人群刻机有了深入的了解，渐渐使用在生活的方方面面。
回顾历史的步伐，雕刻机的发展可以说是很长了，从原始年代开始讲起，可以发现原始时代的“人面网纹盆”标示着人类开始使用雕刻机。在宋朝，有一个人叫毕昇使用字模来印刷文字，他使用的活字印刷术属于雕刻。紧接着，时代的进步，雕刻也跟着慢慢地发展起来，人们开始用雕刻机做石雕、雕刻象牙、雕刻木头、用于篆刻等手工工艺上。
在上世纪90年代到如今的发展，机械雕刻机在国内来说技术也相当的成熟，从一开始的刻字机到三维雕刻机，雕刻制作工艺可谓生龙活虎，满足了人们生活的需要，其应用范围大到整个世界，小到我们的水杯都有雕刻机雕刻的痕迹。可以说雕刻机在我国是得到了前所未有的发展，在工业上更是少不了雕刻机的存在，雕刻机给人们的生活产生了不可忽略的影响。
当前市面上通常的写字方法为手写或电脑打字后打印，这种方法对于某些特殊人群并不适用，且现如今雕刻机在市场上流通的大多数是基于C语言的控制系统，程序在编辑过程当中有一定的技术难度和要有一定的技术水平，才能够进行解读和探索，使得常人难以进行优化，为此设计一种基于LabVIEW的多功能雕刻机的工作方法来优化上述问题。
发明内容
本发明的主要目的是为了提供一种基于LabVIEW的多功能雕刻机的工作方法，方便更多人士的使用和提高工业的生产效率和减低成本。
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
基于LabVIEW的多功能雕刻机的工作方法，包括如下步骤：
步骤1：通过Vision视觉获取待雕刻内容；
步骤2：图案形状以及图案加工路径的确认：通过MySQL提供字库查询，通过将待雕刻内容与字库中内容进行匹配，确定待雕刻内容对应的加工路径信息；
步骤3：图案加工指令的确认，LabVIEW调取加工路径信息，并通过电脑辅助软件对加工路径信息进行建模，并导出加工路径信息对应的指令信息至所述LabVIEW，LabVIEW调取待雕刻内容对应的加工路径信息以及指令信息存入到MySQL数据库中；
步骤4：LabVIEW将指令信息进行分解加工，输送给三轴平台的三个步进电机控制器进行电机的控制，实现雕刻机进行雕刻。
优选的，步骤1中Vision视觉后通过LabVIEW在程序库中索引出相关程序。
优选的，步骤3中通过电脑辅助软件对加工路径信息进行建模具体包括采用Solidworks进行建模，再通过模型导入professional Engineer进行加工指令信息的编辑。
优选的，步骤4之前还包括：确定待加工路径信息是直线还是曲线，若是直线则通过逐点直线插补方法进行插补且插补完成后进行初始化偏差处理，若是曲线则通过逐点曲线插补方法进行插补且插补完成后进行初始化偏差处理。
优选的，
步骤2具体包括：
步骤11.运用LabVIEW的附加工具包MySQL创建表格；字库采用表格的方式，字库用于将待雕刻内容的形状、待雕刻内容对应的加工路径信息对应保存，其中待雕刻内容包括字母、汉字和图形；
步骤12.通过LabVIEW来调用字库当中的内容，通过LabVIEW来打开字库，搜索字库当中与待雕刻内容对应的内容实现识别待雕刻内容的加工路径信息；
步骤13：根据识别到内容自动搜索程序并存储入数据库。
优选的，
其中步骤12之后还包容如下步骤：
步骤121：待雕刻内容与字库中内容进行匹配；
步骤122：判断与字库中内容是否匹配；是则进入步骤13中。
优选的，步骤12之前还包括预先建立好所需要的字库以及所需要的表格，给数据库做好各种字库，建立汉字表头，将汉字表头作为汉字的标记。
优选的，字库储存在MySQL数据库当中，通过LabVIEW数据库控件为文字库创建表格，删除表格，添加记录，删除记录，检索数据库中的信息，调用并输出数据表格当中的内容。
本发明的有益技术效果：
本发明提供的基于LabVIEW的多功能雕刻机的工作方法，通过图片识别对待雕刻内容进行识别，然后通过调用表格的方式，通过与字库相互匹配，找出相应的字母或文字，确定加工路径，然后再通过电脑辅助软件进行建模确定该加工路径对应的加工指令信息，在通过LabVIEW在程序库当中索引出相关程序，LabVIEW在将加工指令信息进行分解加工，输送给三轴平台的三个步进电机控制器进行电机的控制，实现字母或者文字的雕刻，从而只需对待雕刻内容进行图片识别即可自动完成雕刻，生产效率高，降低成本，同时通过调用表格的方式进行匹配，处理速度快，另外通过LabVIEW即可调取由电脑辅助软件进行建模形成的加工指令信息，操作方便，方便更多人士使用。
附图说明
图1为按照本发明的基于LabVIEW的多功能雕刻机的工作方法的一优选实施例的流程图。
图2为按照本发明的基于基于LabVIEW的多功能雕刻机的工作方法的待雕刻内容加工路径插补方法流程图。
图3为按照本发明的基于基于LabVIEW的多功能雕刻机的工作方法的图案形状以及图案加工路径的确认的流程图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1-3所示，本实施例提供的基于LabVIEW的多功能雕刻机的工作方法，包括以下步骤：
步骤1：通过Vision视觉获取待雕刻内容；具体地，将图形源通过拍照获取图片然后通过Vision视觉获取待雕刻内容；
步骤2：图案形状以及图案加工路径的确认：通过MySQL提供字库查询，通过将待雕刻内容与字库中内容进行匹配，确定待雕刻内容对应的加工路径信息；
步骤3：图案加工指令的确认，LabVIEW调取加工路径信息，并通过电脑辅助软件对加工路径信息进行建模，并导出加工路径信息对应的指令信息至所述LabVIEW，LabVIEW调取待雕刻内容对应的加工路径信息以及指令信息存入到MySQL数据库中；
步骤4：LabVIEW将指令信息进行分解加工，输送给三轴平台的三个步进电机控制器进行电机的控制，实现雕刻机进行雕刻。
本实施例中，步骤1中Vision视觉后通过LabVIEW在程序库中索引出相关程序。具体地通过LabVIEW在程序库中索引出字库。
以上由于LabVIEW方便多个数据库之间的调取，处理数据块。
本实施例中，步骤3中通过电脑辅助软件对加工路径信息进行建模具体包括采用Solidworks进行建模，再通过模型导入professional Engineer进行加工指令信息的编辑。
以上建模采用Solidworks进行三维建模，然后通过professional Engineer对建模之后加工指令信息进行编辑，从而方便LabVIEW对指令的调取。
本实施例中，步骤4之前还包括：确定待加工路径信息是直线还是曲线，若是直线则通过逐点直线插补方法进行插补且插补完成后进行初始化偏差处理，若是曲线则通过逐点曲线插补方法进行插补且插补完成后进行初始化偏差处理。
其中逐点直线插补方法具体包括：
步骤31：初始化偏差值
Figure 742611DEST_PATH_IMAGE002
以及步数E1，获取起始点坐标值；
步骤32：对偏差值进行判断；
步骤33：判断在直角坐标系中的走向；确定坐标进给；
步骤34：计算偏差值F；
步骤35：步数E1=E1-1,判断步数E1是否为0；
步骤36：若步数E1为0，则进入步骤2且初始化偏差值F=
Figure 394172DEST_PATH_IMAGE004
，若步数E1不为0，则进入步骤31；；
其中逐点比较曲线插补方法具体包括：
步骤301：初始化偏差值F以及步数E2，获取起始点坐标值；
步骤302：对偏差值进行判断；
步骤303：判断是走正方向还是负方向且所处的象限；确定坐标进给；
步骤304：计算偏差值
Figure 157598DEST_PATH_IMAGE004
；
步骤305：步数E2=E2-1,判断步数E2是否为0；
步骤306：若步数E2为0，则进入步骤2，且初始化偏差值F=
Figure 552807DEST_PATH_IMAGE004
，若步数E2不为0，则进入步骤41；
以上，通过在确定加工路径之后进一步对加工路径进行根据直线和曲线两种不同的方式进行插补，从而使得最终雕刻出图形能更加准确，且在进行插补之后初始化偏差值，使得上一直线插补的偏差值会影响到下一直线或曲线的插补，使得最终雕刻的图形更加准确。
本实施例中，步骤2具体包括：
步骤11.运用LabVIEW的附加工具包MySQL创建表格；字库采用表格的方式，字库用于将待雕刻内容的形状、待雕刻内容对应的加工路径信息对应保存，其中待雕刻内容包括字母、汉字和图形；
步骤12.通过LabVIEW来调用字库当中的内容，通过LabVIEW来打开字库，搜索字库当中与待雕刻内容对应的内容实现识别待雕刻内容的加工路径信息；
步骤121：待雕刻内容与字库中内容进行匹配；
步骤122：判断与字库中内容是否匹配；是则进入步骤13中，否则对该待雕刻内容存储入数据库中。
步骤13：根据识别到内容自动搜索程序并存储入数据库。
以上方法，通过对调取字库的方式对待雕刻内容与字库中内容进行匹配确定待雕刻内容字形，并对匹配到的内容自动搜索程序，比如搜索相应的建模程序进行建模处理，处理速度快。
本实施例中，步骤12之前还包括预先建立好所需要的字库以及所需要的表格，给数据库做好各种字库，建立汉字表头，将汉字表头作为汉字的标记；
以上通过预先建立好所需要的字库，对汉字库进行标记，以方便处理。
本实施例中，字库储存在MySQL数据库当中，通过LabVIEW数据库控件为文字库创建表格，删除表格，添加记录，删除记录，检索数据库中的信息，调用并输出数据表格当中的内容。
综上所述，通过图片识别对待雕刻内容进行识别，然后通过调用表格的方式，通过与字库相互匹配，找出相应的字母或文字，确定加工路径，然后再通过电脑辅助软件进行建模确定该加工路径对应的加工指令信息，在通过LabVIEW在程序库当中索引出相关程序，LabVIEW在将加工指令信息进行分解加工，输送给三轴平台的三个步进电机控制器进行电机的控制，实现字母或者文字的雕刻，从而只需对待雕刻内容进行图片识别即可自动完成雕刻，生产效率高，降低成本，同时通过调用表格的方式进行匹配，处理速度快，另外通过LabVIEW即可调取由电脑辅助软件进行建模形成的加工指令信息，操作方便，方便更多人士使用。
以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.基于LabVIEW的多功能雕刻机的工作方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：通过Vision视觉获取待雕刻内容；
步骤2：图案形状以及图案加工路径的确认：通过MySQL提供字库查询，通过将待雕刻内容与字库中内容进行匹配，确定待雕刻内容对应的加工路径信息；
步骤3：图案加工指令的确认，LabVIEW调取加工路径信息，并通过电脑辅助软件对加工路径信息进行建模，并导出加工路径信息对应的指令信息至所述LabVIEW，LabVIEW调取待雕刻内容对应的加工路径信息以及指令信息存入到MySQL数据库中；
步骤4：LabVIEW将指令信息进行分解加工，输送给三轴平台的三个步进电机控制器进行电机的控制，实现雕刻机进行雕刻。
2.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的多功能雕刻机的工作方法，其特征在于：步骤1中Vision视觉后通过LabVIEW在程序库中索引出相关程序。
3.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的多功能雕刻机的工作方法，其特征在于：步骤3中通过电脑辅助软件对加工路径信息进行建模具体包括采用Solidworks进行建模，再通过模型导入professional Engineer进行加工指令信息的编辑。
4.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的多功能雕刻机的工作方法，其特征在于：步骤4之前还包括：确定待加工路径信息是直线还是曲线，若是直线则通过逐点直线插补方法进行插补且插补完成后进行初始化偏差处理，若是曲线则通过逐点曲线插补方法进行插补且插补完成后进行初始化偏差处理。
5.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的多功能雕刻机的工作方法，其特征在于：步骤2具体包括：
步骤11.运用LabVIEW的附加工具包MySQL创建表格；字库采用表格的方式，字库用于将待雕刻内容的形状、待雕刻内容对应的加工路径信息对应保存，其中待雕刻内容包括字母、汉字和图形；
步骤12.通过LabVIEW来调用字库当中的内容，通过LabVIEW来打开字库，搜索字库当中与待雕刻内容对应的内容实现识别待雕刻内容的加工路径信息；
步骤13：根据识别到内容自动搜索程序并存储入数据库。
6.根据权利要求5所述的基于LabVIEW的多功能雕刻机的工作方法，其特征在于：
其中步骤12之后还包容如下步骤：
步骤121：待雕刻内容与字库中内容进行匹配；
步骤122：判断与字库中内容是否匹配；是则进入步骤13中。
7.根据权利要求5所述的基于LabVIEW的多功能雕刻机的工作方法，其特征在于：步骤12之前还包括预先建立好所需要的字库以及所需要的表格，给数据库做好各种字库，建立汉字表头，将汉字表头作为汉字的标记。
8.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的多功能雕刻机的工作方法，其特征在于：字库储存在MySQL数据库当中，通过LabVIEW数据库控件为字库创建表格，删除表格，添加记录，删除记录，检索数据库中的信息，调用并输出数据表格当中的内容。
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