CN114985766B - 一种零件加工方法和零件加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种零件加工方法和零件加工系统，涉及激光加工技术领域，以解决现有技术不能实时获取并调整零件的加工参数，以快速提高零件的质量的问题。所述零件加工方法包括：获取零件的加工信息，加工信息包括熔池图像；根据熔池图像，确定熔池信息；确定熔池信息与预设熔池信息之间的差值小于或等于预设熔池误差的情况下，根据熔池信息加工零件；确定熔池信息与预设熔池信息之间的差值大于预设熔池误差的情况下，调整熔池信息，以获得熔池调整信息；并且熔池调整信息与预设熔池信息之间的差值小于或等于预设熔池误差，根据熔池调整信息加工零件。本发明还提供了一种零件加工系统。该零件加工系统用于实现上述技术方案所述的零件加工方法。

Description

一种零件加工方法和零件加工系统

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种零件加工方法和零件加工系统。

背景技术

激光加工已经广泛应用于现代制造中，特别是在精密加工、微加工领域。随着现代精密制造对激光加工的形位精度、柔性适应性、智能化和效率要求越来越高。

在激光加工过程中，激光光束经过激光头到达基材或熔覆层上形成熔池。在加工零件的过程中，激光功率，熔池大小，熔池形成位置，光斑大小等均会影响零件最终成型的质量。

现有技术中，通常是通过分析加工出的零件，以判断零件的质量。但是，上述方式不易分析出零件具体是在哪一制作步骤，受哪些因素影响出现的问题。基于此，无法准确快速的找到零件质量提高的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种零件加工方法和零件加工系统，用于实时获取并调整零件的加工参数，以快速提高零件的质量。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种零件加工方法。该零件加工方法包括：

获取零件的加工信息，加工信息包括熔池图像；

根据熔池图像，确定熔池信息；

确定熔池信息与预设熔池信息之间的差值小于或等于预设熔池误差的情况下，根据熔池信息加工零件；

确定熔池信息与预设熔池信息之间的差值大于预设熔池误差的情况下，调整熔池信息，以获得熔池调整信息；并且熔池调整信息与预设熔池信息之间的差值小于或等于预设熔池误差，根据熔池调整信息加工零件。

与现有技术相比，本发明提供的零件加工方法中，由于在加工零件的过程中获取了零件的加工信息，并且根据加工信息中的熔池图像确定了熔池信息。接着，根据熔池信息与预设熔池信息之间的差值和预设熔池误差的关系，选择根据熔池信息或熔池调整信息加工零件。此时，通过实时分析加工零件过程中形成的熔池的相关参数，以实时调整形成的熔池。基于此，通过不断调整形成的熔池，可以不断的提高零件的质量。相比于现有技术中通过分析加工后的零件以判断其质量的方式，本发明在加工零件的过程中不断分析调整熔池相关参数，可以更加细致准确的找到影响因素并减小或消除熔池对最终成型零件的影响，以快速提高零件的质量。

第二方面，本发明还提供了一种零件加工系统。该零件加工系统包括：处理器和通信接口，通信接口和处理器耦合，处理器用于运行计算机程序或指令，以实现如第一方面或第一方面中任一可能实现方式所描述的零件加工方法。

本发明中第二方面及其各种实现方式的有益效果，可以参考第一方面及其各种实现方式中的有益效果，此处不再赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的零件加工方法的流程图；

图2为本发明实施例中同轴照明成像装置的光路图；

图3为本发明实施例中同轴照明成像装置和零件的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的零件加工系统的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的终端设备的硬件结构示意图；

图6为本发明实施例提供的芯片的结构示意图。

附图标记：

10-零件， 20-加工光路组件， 200-光纤，

201-第二窗口保护镜， 202-第一准直透镜， 203-功率探头，

204-光纤转接头， 205-第一准直透镜安装件； 30-照明光路组件，

300-照明光源， 301-第二准直透镜，

302-45°半透半反光镜， 303-照明光源安装件；

40-成像组件， 400-CCD传感器， 401-平凸聚焦透镜，

402-带通滤波片， 403-全反镜， 404-平凹透镜，

405-光阑， 406-双胶合透镜， 50-45°分光镜，

51-45°分光镜安装件， 52-聚焦透镜， 53-聚焦透镜安装件，

54-第一窗口保护镜， 55-图像采集处理系统；

60-零件加工系统， 61-处理单元， 62-通信单元，

63-存储单元， 70-终端设备， 71-第一处理器，

72-通信接口， 73-通信线路， 74-第一存储器，

75-第二处理器， 80-芯片， 81-处理器，

82-通信接口， 83-第二存储器， 84-总线系统。

具体实施方式

为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在本发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如，第一阈值和第二阈值仅仅是为了区分不同的阈值，并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。

需要说明的是，本发明中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

本发明中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a和b的结合，a和c的结合，b和c的结合，或a、b和c的结合，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

除了背景技术部分记载的技术问题以外，还存在以下问题：

在修复、熔覆、3D打印、焊接等激光加工应用中，需要对机器人进行人工示教编程。具体的，示教时需要使激光加工扫描头对准工作对象目标，通过激光加工扫描头上安装的成像系统拍摄目标照片，操作人员根据照片移动机器人，使激光加工作用点与零件的加工位置重合，上述过程称之为校准。现有技术中，通常采用旁轴照明方式，即在激光加工扫描头外部安装辅助照明光源。但是，辅助照明光源的照明角度不同，会导致照明效果不同。基于此，会影响成像分辨率和拍摄图像清晰度，进而导致激光加工精度降低，成功率降低。

接着，在激光加工扫描头外部安装辅助照明光源时，辅助照明光源的安装难度大，容易受到激光加工扫描头内的机械件影响，同时还易损坏辅助照明光源或激光加工扫描头。此外，在使用高功率激光加工时，辅助照明光源会受到激光的冲击，以使辅助照明光源的寿命缩短或损坏辅助照明光源。

进一步地，在激光加工系统中有时也会不采用主动照明，仅仅依靠环境照明。但是，环境照明不适用于深孔、管道或槽内等弱光场合，也不适用于具有复杂光路的激光加工扫描头。再进一步地，现有技术还会在激光加工扫描头的光束聚焦镜左方或右方安装环形LED光源(此种方式属于伪同轴照明成像)。此时，会造成视觉位置偏差，并且当激光加工扫描头的激光出口很小时，光照利用率会很小。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种零件加工方法和零件加工系统。

该零件加工系统可以包括终端设备、以及与终端设备通信连接的激光加工设备。上述终端设备可以为具备控制功能的零件加工的终端设备。例如：手机、平板电脑、PDA等。上述激光加工设备可以包括激光加工头，喷嘴和送粉器等。

第一方面，本发明实施例提供了一种零件加工方法。参见图1，该零件加工方法包括：

步骤101：获取零件的加工信息，加工信息包括熔池图像；

示例性的，可以通过拍照或录视频的方式，在加工零件的过程中，实时获取零件加工信息中的熔池图像。

步骤105：根据熔池图像，确定熔池信息；

示例性的，通过分析获取的熔池图像，可以确定熔池信息。在一种可能的实现方式中，上述熔池信息可以包括：熔池的中心点坐标和熔池的大小。

步骤106：确定熔池信息与预设熔池信息之间的差值小于或等于预设熔池误差的情况下，根据熔池信息加工零件；

步骤107：确定熔池信息与预设熔池信息之间的差值大于预设熔池误差的情况下，调整熔池信息，以获得熔池调整信息；并且熔池调整信息与预设熔池信息之间的差值小于或等于预设熔池误差，根据熔池调整信息加工零件。

示例性的，在实际加工零件之前，会根据待加工的零件的参数，以及激光的光斑大小、激光功率等信息，预先在软件中生成虚拟加工路径(即预设加工路径)。根据上述预设加工路径可以确定任一时刻熔池的相关信息，即可以确定预设熔池信息。

由于根据熔池图像可以获知熔池的中心点坐标和熔池的大小，此时，可以确定实际加工零件时熔池的大小是否超过预设的熔池的大小，熔池的中心点坐标是否在预设坐标范围之内。

具体的，关于熔池的大小：在实际加工零件时，根据熔池图像可以直接计算出熔池的面积，进而确定熔池的大小。接着，获取在软件中生成的预设加工路径中相同时刻的熔池的大小。通过对比上述两个数值，以判断实际加工零件时熔池的大小是否超过预设的熔池的大小，进而确定后续是否需要调整激光的加工参数，以调整实际加工过程中熔池的大小。

关于熔池的中心点坐标：首先确定视场范围和视场中心。接着，根据待加工零件的形状确定坐标系。例如，当待加工的零件的形状为圆柱体时，选择极坐标系。当待加工的零件为平面结构时，选择直角坐标系。之后，将当前位置定义为初始位置，或者自定义一个位置作为初始位置。例如，可以将视场中心作为初始位置。再之后，在实际加工零件时，通过熔池图像获取当前熔池的中心点坐标，并计算当前熔池的中心点坐标与初始位置坐标的差值(即实际差值)。同时，获取在软件中生成的预设加工路径中相同时刻的熔池的中心点坐标(即预设熔池的中心点坐标)，并计算预设熔池的中心点坐标与初始位置坐标的差值(即预设差值)。计算实际差值和预设差值之间的坐标差值，并判断坐标差值与预设误差之间的大小。若坐标差值小于或等于预设误差，则表示可以按照当前熔池的中心点坐标继续加工。若坐标差值大于预设误差，则需要调整激光的加工参数，以调整熔池的中心点坐标。

基于此，在熔池的中心点坐标和熔池的大小这两个参数的辅助下，可以实现熔池形貌可视化，实现加工激光轨迹路径的定位取点、位置参考、运动轨迹跟踪。

此外，在实际加工零件的过程中，还可以根据拍照获得的当前零件的图像，计算获得当前零件的尺寸。应理解，在软件中预设有任一时刻零件应满足的实际尺寸。此时，根据实际尺寸和预设尺寸之间的差值可以判断该零件是否合格，进而确定是否需要调整加工参数(例如加工功率、水冷、加工间距等)以修正零件，确保最终成型的零件的质量。具体的，可以连续拍摄多张不同距离下的当前零件的图片，即拍摄同一零件，但是摄像头距离零件的距离不同。之后，将上述多张图片上传至某一软件，利用该软件计算出该零件当前的尺寸。

由上可知，本发明实施例提供的零件加工方法中，由于在加工零件的过程中获取了零件的加工信息，并且根据加工信息中的熔池图像确定了熔池信息。接着，根据熔池信息与预设熔池信息之间的差值和预设熔池误差的关系，选择根据熔池信息或熔池调整信息加工零件。此时，通过实时分析加工零件过程中形成的熔池的相关参数，以实时调整形成的熔池。基于此，通过不断调整形成的熔池，不仅可以不断的提高零件的质量，同时还可以提高加工的准直性，提高加工精度。相比于现有技术中通过分析加工后的零件以判断其质量的方式，本发明实施例在加工零件的过程中不断分析调整熔池相关参数，可以更加细致准确的找到影响因素并减小或消除熔池对最终成型零件的影响，以快速提高零件的质量。

作为一种可能的实现方式，上述加工信息还可以包括送粉图像。获取零件的加工信息后，根据熔池图像，确定熔池信息前，零件加工方法还包括：

步骤102：根据送粉图像，确定送粉信息。

示例性的，可以通过拍照或录视频的方式获取送粉图像。在一种可能的实现方式中，上述送粉信息可以包括粉末的均匀性、粉焦大小、粉焦位置和粉末干度。通过上述熔池信息和送粉信息这两类信息可以从两个不同的维度分析零件在加工过程中的受到的影响，进而实时调整，以进一步快速准确的提高零件的质量。

在一种示例中，根据送粉图像，确定送粉信息后，根据熔池图像，确定熔池信息前，零件加工方法还包括：

步骤103：确定送粉信息与预设送粉信息之间的差值小于或等于预设送粉误差的情况下，根据送粉信息加工零件；

步骤104：确定送粉信息与预设送粉信息之间的差值大于预设送粉误差的情况下，调整送粉信息，以获得送粉调整信息；并且送粉调整信息与预设送粉信息之间的差值小于或等于预设送粉误差，根据送粉调整信息加工零件。

示例性的，参见图1至图3，在本发明实施例中，通过拍照的方式获取送粉图像后，将上述送粉图像传输至计算机中的图像采集处理系统55中，经过图像采集处理系统55的分析和处理之后，工作人员可以通过肉眼直接观察到送粉图像所呈现位置处的粉末的均匀性、粉焦大小、粉焦位置和粉末干度。当肉眼观察到的送粉图像所呈现的送粉信息与预设送粉信息之间的差值大于预设送粉误差时，可以调整送粉器的送粉参数，激光加工头的喷粉工作距离等，直到送粉调整信息与预设送粉信息之间的差值小于或等于预设送粉误差(即满足实际工作需要即可)。通过调整送粉信息，以提高激光加工质量，改善加工工艺，进而提高零件的加工质量。上述图像采集处理系统55可以对图像进行曝光和增益处理，以使图像更加清晰。

作为一种可能的实现方式，上述步骤101中获取零件的加工信息包括：采用同轴照明装置获取熔池图像和送粉图像。

参见图2和图3，上述同轴照明装置可以包括：加工光路组件20、照明光路组件30和成像组件40。加工光路组件20具有加工光路路径，加工光路组件20的加工光线沿加工光路路径加工零件10。照明光路组件30具有照明光路路径，照明光路组件30的照明光线沿照明光路路径照明零件10。成像组件40具有成像路径，成像组件40沿成像路径获取熔池图像和送粉图像。加工光路路径、照明光路路径和成像路径在接近零件10的光路段共轴，形成同轴光路路径。

参见图2和图3，本发明实施例提供的同轴照明成像装置中，由于加工光路路径、照明光路路径和成像路径在接近零件10的光路段共轴，形成同轴光路路径。此时，加工光线和照明光线聚焦的位置相同，进而可以使加工光线和所有的照明光线位于零件10的同一位置。当加工光线落在零件10待处理的位置时，所有的照明光线将全部施加在上述零件10待处理的位置上。基于此，成像组件40可以最大程度的接收照明光线照射到零件10上反射回来的光线，以提高成像组件40拍摄的零件10的图像分辨率和清晰度，进而可以根据拍摄到的图像及时改变加工光路组件20加工零件10的位置，角度等，以提高零件10的加工精度和成功率。此外，相较于现有技术中的旁轴照明方式，减小或消除了由于辅助照明光源300的照明角度不同引起的照明效果不同，进一步减小或消除了由照明方向对图像分辨率和清晰度的影响，以进一步提高零件10的加工精度和成功率。

再进一步地，本发明实施例提供的同轴照明装置不仅适用于高温近距离探测，同时适用于深孔、管道或槽内等弱光场合。可以更好的对激光加工设备的送粉情况进行监测，并且在此过程中外界环境对其影响较小。基于此，可以减小视觉位置偏差，进一步提高零件的加工精度，减小加工误差。

作为一种可能的实现方式中，参见图2和图3，上述加工光路组件20包括加工光源时，加工光源包括激光发射器。照明光路组件30包括照明光源300时，照明光源300包括窄谱宽非相干照明光源。成像组件40包括成像采集件时，成像采集件包括CCD传感器400(ChargeCoupled Device)。

参见图2和图3，上述激光发射器可以产生激光光束(即加工光线)。上述窄谱宽非相干照明光源为光谱宽度较窄的非相干照明光源，窄谱宽非相干照明光源可以产生照明光线。上述CCD传感器400可以是可调放大倍率CCD传感器400，在本发明实施例中可以通过增加可调放大倍率CCD传感器400前后移动的功能，以便于成像对焦。应理解，上述加工光源、照明光源300和成像采集件还可以是其他符合实际需要的器件，不限于以上描述。

在一种示例中，参见图2和图3，上述加工光路组件20、照明光路组件30和成像组件40共同包括分光镜、聚焦透镜52和第一窗口保护镜54。沿着靠近零件10的方向，分光镜、聚焦透镜52和第一窗口保护镜54均位于同轴光路路径。

在一种示例中，参见图2和图3，沿着加工光路路径，加工光路组件20依次包括加工光源、第二窗口保护镜201、第一准直透镜202、分光镜、聚焦透镜52和第一窗口保护镜54。

示例性的，参见图2和图3，上述第一窗口保护镜54可以减少或避免在实际加工零件10过程中，产生的灰尘向上飘时，污染第二窗口保护镜201、第一准直透镜202、分光镜和聚焦透镜52，以确保成像的清晰度，即确保熔池图像和送粉图像的清晰度。

参见图2和图3，当加工光源为激光发射器时，激光发射器发射的激光光束(即加工光线)依次经过第二窗口保护镜201、第一准直透镜202、分光镜、聚焦透镜52和第一窗口保护镜54，最终落在待加工的零件10上。具体的，在实际使用过程中，激光发射器发射的激光光束经光纤200输出后导入光纤转接头204中。接着，激光光束正入射到第二窗口保护镜201上，经过第二窗口保护镜201达到第一准直透镜202(即激光准直透镜)上。第一准直透镜202固定在第一准直透镜安装件205上，第一准直透镜安装件205的开孔大小由第一准直透镜202焦距和光纤200数值孔径决定(即由入射的激光光斑大小决定)。进一步地，上述第一准直透镜安装件205可以带动第一准直透镜202在一定范围内移动，移动范围为±5mm，例如，可以是-5mm、-3mm、-2.5mm、0mm、1mm、3mm或5mm。此时，可以用于调节焦平面处的光斑大小和能量分布。经过第一准直透镜202准直后的激光光束近似于平行激光光束，之后，平行激光光束入射到分光镜上。在本发明实施例中，上述分光镜可以为45°分光镜50，当然也可以是其他度数的分光镜，只要可以满足实际需要即可，不限于以上描述。上述45°分光镜50可以高透900nm-1100nm的激光波长，45°分光镜50安装在45°分光镜安装件51上。例如，可以是900nm、950nm、1000nm或1100nm的激光波长。从45°分光镜50出射的激光光束正入射通过聚焦透镜52，上述聚焦透镜52上镀有适用于激光波段和照明光源300波段的增透膜，聚焦透镜52安装在聚焦透镜安装件53上。上述激光光束经聚焦透镜52的聚焦作用汇聚于聚焦透镜52的焦点处。之后通过聚焦透镜52达到第一窗口保护镜54，最后，通过第一窗口保护镜54落在待加工的零件10上。应理解，在上述第一准直透镜202的表面和朝向第一准直透镜202方向的分光镜的表面也镀有激光波段的增透膜。

参见图2和图3，上述第二窗口保护镜201的安装角度为135°，分光镜的安装角度为45°。并且，上述第二窗口保护镜201和分光镜的基底材料、厚度和折射率相同。此时，第二窗口保护镜201可以减小或消除分光镜的折射造成的光路偏移，以记进一步确保加工光路路径、照明光路路径和成像路径同轴。

进一步地，参见图2和图3，由于第二窗口保护镜201的一侧安装有功率检测件，上述功率检测件可以用于检测激光功率。具体的，在实际使用过程中，第二窗口保护镜201处会产生极少的反射光线，功率检测件位于反射光线的光路上。此时，功率检测件可以利用反射光线检测激光的功率，并将检测到的结果实时反馈给相关系统中。此外，由于上述第二窗口保护镜201的安装角度为135°。此时，仅有产生极少的反射光线。基于此，可以降低反射光线对光纤200端面或其他镜片的损坏。上述功率检测件可以是功率探头203。

在一种示例中，参见图2和图3，沿着照明光路路径，照明光路组件30依次包括照明光源300、第二准直透镜301、半透半反光镜、分光镜、聚焦透镜52和第一窗口保护镜54。

示例性的，参见图2和图3，当照明光源300为窄谱宽非相干照明光源时，窄谱宽非相干照明光源产生的照明光线依次经过第二准直透镜301、半透半反光镜、分光镜、聚焦透镜52和第一窗口保护镜54，最终落在待加工的零件10上。上述窄谱宽非相干照明光源的功率连续可调，波长λ＝480nm，谱宽≤10nm。例如，谱宽可以是6.6nm、8.5nm、9nm或10nm。窄谱宽非相干照明光源和第二准直透镜301(即照明光源准直透镜)均安装在照明光源安装件303上，窄谱宽非相干照明光源和第二准直透镜301之间的距离可以调整，调整范围为±5mm，例如，可以是-5mm、-3mm、-2.5mm、0mm、1mm、3mm或5mm。上述窄谱宽非相干照明光源的更换方便，通过滑动窄谱宽非相干照明光源即可将其从照明光源安装件303上拔出，并且在此过程中不会碰到或者不需要拆卸其它器件，简单方便易操作。此外，上述窄谱宽非相干照明光源和第二准直透镜301形成模块化设计，在安装或者拆卸过程中不会影响其他器件的正常使用。

具体的，参见图2和图3，由于窄谱宽非相干照明光源产生的照明光线一般存在发散角，因此，在距离窄谱宽非相干照明光源正前方的一定距离处设置有第二准直透镜301。在实际使用过程中，窄谱宽非相干照明光源产生的照明光线经过第二准直透镜301的准直(即照明光线被压缩发散角)后，照明光线的出射光束(此时照明光线的光束近似于平行光束)照射到半透半反光镜上。在本发明实施例中，上述半透半反光镜可以为45°半透半反光镜302。当然也可以是其他度数的分光镜，只要可以满足实际需要即可，不限于以上描述。上述45°半透半反光镜302安装在45°半透半反光镜安装件上。经过45°半透半反光镜302的照明光线有50％的功率被反射后入射到45°分光镜50上。在靠近45°半透半反光镜302的一侧，45°分光镜50上镀有450nm-650nm的高反膜。例如，可以是450nm、500nm、550nm或650nm的高反膜。经过45°分光镜50高反后的照明光线与前文描述的激光光束在接近零件10的光路段共轴。接着，由45°分光镜50出射的照明光线经过聚焦透镜52的聚焦作用汇聚于聚焦透镜52的焦点处，之后通过聚焦透镜52到达第一窗口保护镜54，最后通过第一窗口保护镜54落在待加工的零件10上。根据前文描述可知，参见图1，照明光线和激光光束均汇聚在聚焦透镜52的焦点处，并且最后均落在了第一窗口保护镜54的同一位置，进而落在零件10的同一位置。当加工光线落在零件10待处理的位置时，所有的照明光线将全部施加在上述零件10待处理的位置上。基于此，成像组件40可以最大程度的接收照明光线照射到零件10上反射回来的光线，以提高成像组件40拍摄的零件10的图像分辨率和清晰度，进而提高激光加工精度和成功率。

在一种示例中，参见图2和图3，沿着成像路径，成像组件40依次包括成像采集件、平凸聚焦透镜401、全反镜403、平凹透镜404、双胶合透镜406、半透半反光镜、分光镜、聚焦透镜52和第一窗口保护镜54。

在实际使用过程中，参见图2和图3，零件10上的反射光线会依次通过聚焦透镜52、45°分光镜50、45°半透半反光镜302、双胶合透镜406、平凹透镜404、全反镜403和平凸聚焦透镜401。由于反射光线经过双胶合透镜406和平凹透镜404，此时，可以减小或消除成像路径上的成像光路的像差和色差，使成像分辨率更高，成像更清晰。在一种示例中，上述平凹透镜404和双胶合透镜406之间设置有光阑405。上述光阑405可以为视场光阑或可变光阑。具体的，在实际使用过程中，在可变光阑处安装有连续可变小孔，通过改变小孔的大小可以改变视场，从而再一次提高成像的分辨率。接着，在全反镜403和平凸聚焦透镜401之间设置有带通滤波片402。上述双胶合透镜406、带通滤波片402、平凹透镜404和平凸聚焦透镜401可以减少或避免加工零件10过程中的激光对成像造成干扰。上述平凸聚焦透镜401、全反镜403、平凹透镜404和双胶合透镜406均安装在成像透镜组安装件上。成像采集件(即CCD传感器400)安装在靠近平凸聚焦透镜401的位置。

参见图2和图3，结合前文描述可知，由于本发明实施例中的照明光路组件30和成像组件40安装在了加工光路组件20外侧，并且，加工光路组件20、照明光路组件30和成像组件40共用了分光镜、聚焦透镜52和第一窗口保护镜54，实现了同轴照明成像。此时，避免了对加工光路组件20的拆卸。基于此，不仅可以避免对光路组件内部的他结构造成影响，同时也不会受加工光路组件20内部的其他结构的限制。

第二方面，本发明实施例还提供了一种零件加工系统。该零件加工系统包括：处理器和通信接口，通信接口和处理器耦合，处理器用于运行计算机程序或指令，以实现如第一方面或第一方面中任一可能实现方式所描述的零件加工方法。

本发明实施例中第二方面及其各种实现方式的有益效果，可以参考第一方面及其各种实现方式中的有益效果，此处不再赘述。

上述主要从终端设备的角度对本发明实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是，终端设备为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本发明能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本发明实施例可以根据上述方法示例对终端设备等进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本发明实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

在采用对应集成单元的情况下，图4示出了本发明实施例提供的零件加工系统的结构示意图。该零件加工系统60可以为终端设备，也可以为应用于终端设备的芯片。

参见图4，该零件加工系统60还可以包括：处理单元61和通信单元62。可选的，该零件加工系统60还可以包括存储单元63，用于存储零件加工系统60的程序代码和数据。

在一种示例中，参见图4，上述通信单元62用于支持零件加工系统60执行上述实施例中扫描单元、导入单元执行的步骤101。

参见图4，处理单元61用于支持零件加工系统60执行上述实施例中终端设备执行的步骤102～步骤107。

其中，参见图4，处理单元61可以是处理器或控制器，例如可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，通用处理器，数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)，专用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)，现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。上述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。通信单元62可以是收发器、收发电路或通信接口等。存储单元63可以是存储器。

参见图4，当处理单元61为处理器，通信单元62为收发器，存储单元63为存储器时，本发明实施例所涉及的零件加工系统60可以为图5的终端设备的硬件结构示意图。

参见图5，本发明实施例提供的终端设备70包括第一处理器71和通信接口72。通信接口72和第一处理器71耦合。

参见图5，上述第一处理器71可以是一个通用中央处理器(central processingunit，CPU)，微处理器，专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制本发明方案程序执行的集成电路。上述通信接口72可以为一个或多个。通信接口72可使用任何收发器一类的装置，用于与其他设备或通信网络通信。

参见图5，上述终端设备70还可以包括通信线路73。通信线路73可包括一通路，在上述组件之间传送信息。

可选的，参见图5，该终端设备70还可以包括第一存储器74。第一存储器74用于存储执行本发明方案的计算机指令，并由第一处理器71来控制执行。第一处理器71用于执行第一存储器74中存储的计算机指令，从而实现本发明实施例提供的零件加工方法。

参见图5，第一存储器74可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compactdisc read-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质，但不限于此。第一存储器74可以是独立存在，通过通信线路73与第一处理器71相连接。第一存储器74也可以和第一处理器71集成在一起。

可选的，本发明实施例中的计算机指令也可以称之为应用程序代码，本发明实施例对此不作具体限定。

在具体实现中，作为一种实施例，参见图5，第一处理器71可以包括一个或多个CPU，参见图5中的CPU0和CPU1。

在具体实现中，作为一种实施例，参见图5，终端设备70可以包括多个第一处理器71，参见图5中的第一处理器71和第二处理器75。这些处理器中的每一个可以是一个单核处理器，也可以是一个多核处理器。

图6为本发明实施例提供的芯片的结构示意图。参见图6，该芯片80包括一个或两个以上(包括两个)处理器81和通信接口82。

可选的，参见图6，该芯片80还包括第二存储器83，第二存储器83可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器81提供操作指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(non-volatile random access memory，NVRAM)。

在一些实施方式中，参见图6，第二存储器83存储了如下的元素，执行模块或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集。

在本发明实施例中，参见图6，处理器81通过调用存储器存储的操作指令(该操作指令可存储在操作系统中)，执行相应的操作。

参见图6，处理器81控制终端设备中任一个的处理操作，处理器81还可以称为中央处理单元(central processing unit，CPU)。

参见图6，第二存储器83可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器81提供指令和数据。第二存储器83的一部分还可以包括NVRAM。例如应用中存储器、通信接口以及存储器通过总线系统耦合在一起，其中总线系统除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见，在图6中将各种总线都标为总线系统84。

上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signal processing，DSP)、ASIC、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质中存储有指令，当指令被运行时，实现上述实施例中由终端设备执行的功能。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。上述计算机程序产品包括一个或多个计算机程序或指令。在计算机上加载和执行上述计算机程序或指令时，全部或部分地执行本发明实施例所述的流程或功能。上述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、终端、用户设备或者其它可编程装置。上述计算机程序或指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，上述计算机程序或指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。上述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是集成一个或多个可用介质的服务器、数据中心等数据存储设备。上述可用介质可以是磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带；也可以是光介质，例如，数字视频光盘(digital video disc，DVD)；还可以是半导体介质，例如，固态硬盘(solid state drive，SSD)。

尽管在此结合各实施例对本发明进行了描述，然而，在实施所要求保护的本发明过程中，本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。

尽管结合具体特征及其实施例对本发明进行了描述，显而易见的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本发明的示例性说明，且视为已覆盖本发明范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种零件加工方法，其特征在于，包括：

获取零件的加工信息；所述加工信息包括熔池图像；

根据所述熔池图像，确定熔池信息；

确定所述熔池信息与预设熔池信息之间的差值小于或等于预设熔池误差的情况下，根据所述熔池信息加工所述零件；

确定所述熔池信息与预设熔池信息之间的差值大于所述预设熔池误差的情况下，调整所述熔池信息，以获得熔池调整信息；并且所述熔池调整信息与所述预设熔池信息之间的差值小于或等于所述预设熔池误差，根据所述熔池调整信息加工所述零件；

所述加工信息还包括送粉图像；

所述获取零件的加工信息后，根据所述熔池图像，确定熔池信息前，所述零件加工方法还包括：

根据所述送粉图像，确定送粉信息；

所述熔池信息包括：熔池的中心点坐标和熔池的大小；

所述送粉信息包括粉末的均匀性、粉焦大小、粉焦位置和粉末干度。

2.根据权利要求1所述的零件加工方法，其特征在于，所述根据所述送粉图像，确定送粉信息后，根据所述熔池图像，确定熔池信息前，所述零件加工方法还包括：

确定所述送粉信息与预设送粉信息之间的差值小于或等于预设送粉误差的情况下，根据所述送粉信息加工所述零件；

确定所述送粉信息与预设送粉信息之间的差值大于所述预设送粉误差的情况下，调整所述送粉信息，以获得送粉调整信息；并且所述送粉调整信息与所述预设送粉信息之间的差值小于或等于所述预设送粉误差，根据所述送粉调整信息加工所述零件。

3.根据权利要求1所述的零件加工方法，其特征在于，所述获取零件的加工信息包括：

采用同轴照明装置获取所述熔池图像和所述送粉图像；

所述同轴照明装置包括：

加工光路组件，所述加工光路组件具有加工光路路径，所述加工光路组件的加工光线沿所述加工光路路径加工所述零件；

照明光路组件，所述照明光路组件具有照明光路路径，所述照明光路组件的照明光线沿所述照明光路路径照明所述零件；

成像组件，所述成像组件具有成像路径，所述成像组件沿所述成像路径获取所述熔池图像和所述送粉图像；

所述加工光路路径、所述照明光路路径和所述成像路径在接近所述零件的光路段共轴，形成同轴光路路径。

4.根据权利要求3所述的零件加工方法，其特征在于，所述加工光路组件、所述照明光路组件和所述成像组件共同包括分光镜、聚焦透镜和第一窗口保护镜；

沿着靠近所述零件的方向，所述分光镜、所述聚焦透镜和所述第一窗口保护镜均位于所述同轴光路路径。

5.根据权利要求4所述的零件加工方法，其特征在于，沿着所述加工光路路径，所述加工光路组件依次包括加工光源、第二窗口保护镜、第一准直透镜、所述分光镜、所述聚焦透镜和所述第一窗口保护镜；所述第二窗口保护镜的一侧安装有功率检测件。

6.根据权利要求4所述的零件加工方法，其特征在于，沿着所述照明光路路径，所述照明光路组件依次包括照明光源、第二准直透镜、半透半反光镜、所述分光镜、所述聚焦透镜和所述第一窗口保护镜。

7.根据权利要求4所述的零件加工方法，其特征在于，沿着所述成像路径，所述成像组件依次包括成像采集件、平凸聚焦透镜、全反镜、平凹透镜、双胶合透镜、半透半反光镜、所述分光镜、所述聚焦透镜和所述第一窗口保护镜。

8.一种零件加工系统，其特征在于，所述零件加工系统包括：处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行计算机程序或指令，以实现如权利要求1～7任一项所述零件加工方法。

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