[发明专利]一种大型三维零件表面并行激光刻蚀加工方法和装置

摘要

本发明公开了一种大型三维零件表面并行激光刻蚀加工方法和装置，属于工业机器人和激光振镜扫描加工领域。本发明提供的并行激光刻蚀加工方法，通过将大型三维零件表面划分为多个加工区域，每个加工区域分配给并行激光刻蚀加工装置中的一个激光振镜扫描刻蚀加工机器人，从而实现大型三维零件表面分片定位、分区振镜扫描高精度并行激光刻蚀加工。本发明提供的装置包括多个激光振镜扫描刻蚀加工机器人和激光并行刻蚀加工CAM系统。本发明实现了对大型三维零件表面的高精度并行激光振镜扫描刻蚀加工，在兼顾加工精度的情况下，能成倍提高大型三维零件表面的激光刻蚀加工效率。

主权项

1.一种大型三维零件表面并行激光刻蚀加工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将多个激光振镜扫描刻蚀加工机器人布置在待加工的大型三维零件周围，多个激光振镜扫描刻蚀加工机器人的布置方式满足如下条件：激光振镜扫描刻蚀加工机器人的加工区域组合能实现对大型三维零件待加工表面的全覆盖；S2：根据各个激光振镜扫描刻蚀加工机器人加工区域将三维零件待加工表面CAD模型划分成多个待加工片区，每个待加工片区位于一个激光振镜扫描刻蚀加工机器人加工范围内；S3：通过每个激光振镜扫描刻蚀加工机器人测量工具测量工件上分布在各个片区的定位点，在激光振镜扫描刻蚀加工机器人坐标系中找正工件待加工表面片区，实现加工曲面的分片定位；S4：根据各个激光振镜扫描刻蚀加工机器人分配的待加工三维零件表面片区的CAD数模及在激光振镜扫描刻蚀加工机器人坐标系中的定位点，在CAM系统中分析处理各激光振镜扫描刻蚀加工机器人待加工表面片区曲面数据，将待加工表面片区再次划分成多个更小区域，以保证工业机器人定位到每个所述更小区域上方时，激光振镜能对所述更小区域进行完全刻蚀加工；S5：根据步骤S4生成的各个激光振镜扫描刻蚀加工机器人加工片区上未加工的更小区域，计算生成激光振镜扫描刻蚀加工机器人运动路径和激光振镜扫描路径，同步进行激光振镜扫描刻蚀加工机器人之间以及激光振镜扫描刻蚀加工机器人与待加工零件之间碰撞干涉的检查和路径优化；S6：根据获得的激光振镜扫描刻蚀加工机器人运动路径，CAM系统发送指令给各个机器人控制系统，控制机器人运载激光振镜扫描头到预定待加工零件表面的待加工更小区域上方；S7：根据获得的各个激光振镜扫描刻蚀加工机器人振镜扫描加工路径，CAM系统发送指令给各个激光振镜扫描头，完成对其加工片区上设定的更小区域的并行激光加工；S8：依次重复步骤S5和S7，直到加工完成各个激光振镜扫描刻蚀加工机器人的加工片区。