一种家用激光雕刻机数据优化系统的制作方法

本发明涉及激光雕刻机，具体为一种家用激光雕刻机数据优化系统。

背景技术：

1、激光雕刻机是一种利用激光束对材料表面进行加工的设备。它使用激光束的高能量和高密度来移除材料表面的部分，从而实现对材料进行雕刻、切割或者打标的目的，激光雕刻机通常由激光发生器、控制系统、运动系统和工作台组成。

2、在现有技术中，人们常常需要在激光雕刻前采用平面建模的方式对准备雕刻的图案进行编辑，并在编辑完成后操控激光雕刻机将编辑完成的图像雕刻至物品表面。

3、但在实际使用过程中，人们在进行平面图像建模的过程中，往往仅能够根据图像的美观性对其进行编辑，而实际雕刻完成后受限于物品自身性质以及光线情况，其实际雕刻得到的图像往往与平面建模构筑的图像产生一定程度的差异，从而使得人们在雕刻完成后需要根据实际雕刻效果对其进行不断调整，鉴于此，我们提出一种家用激光雕刻机数据优化系统。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种家用激光雕刻机数据优化系统，解决了通过平面建模得到的图像与实际雕刻图像之间存在差异的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种家用激光雕刻机数据优化系统，包括以下模块：

3、数据预处理模块：对激光雕刻机的运行数据进行采集以及数据处理，并将处理完成的数据传递至系统控制模块中；

4、雕刻参数模块：用于对激光雕刻设备的工作数据进行录入以及读取，并支持对雕刻数据库中的模板数据进行调用选择；

5、系统控制模块：用于控制激光雕刻机设备的激光雕刻头运行状态，并对其加工过程中的运动轨迹进行规划；

6、雕刻效果展示模块：用于通过三维建模软件展示雕刻过程中的实时画面以及雕刻完成后的效果，方便用户对雕刻效果进行预览和评估；

7、数据优化模块：根据雕刻效果展示模块所展示的效果，对雕刻参数模块中的数据进行优化调整，以提高雕刻质量和效率；

8、数据存储模块：用于存储雕刻过程中产生的所有数据和文件，以便后续查看和调用；

9、用户交互模块：用于接收用户输入的指令和参数，并将系统的运行状态和结果反馈给用户，实现用户与系统的交互。

10、优选的，所述数据预处理模块主要用于对接收的数据信息进行采集以及清理，所述数据预处理模块包括以下子模块：

11、数据清洗子模块：用于识别和纠正数据中的错误、异常或重复信息，保证数据的准确性和一致性；

12、数据转换子模块：用于将原始数据转换成系统能够处理的标准格式，包括将图像数据转换为特定像素分辨率的图像文件；

13、数据筛选子模块：根据雕刻需求，对采集到的数据进行筛选，仅保留与雕刻任务相关的关键数据；

14、数据整合子模块：将经过清洗、转换和筛选后的数据整合成统一的数据集，为后续的雕刻参数调整和系统控制提供基础数据支持。

15、优选的，所述雕刻参数模块主要用于在进行激光雕刻前对设备运行过程中的工作数据进行录入修改，所述雕刻参数模块包括以下子模块：

16、参数录入子模块：用于用户手动输入激光雕刻机的各项参数，包括激光功率、雕刻速度、雕刻深度；

17、模板建立模块：用于针对制式的雕刻品以及针对特定材质的雕刻品进行模板信息的录入，并支持在进行激光雕刻前采用模板信息简化雕刻信息录入操作；

18、参数修改子模块：允许用户在雕刻过程中根据实际情况对之前录入的参数进行修改，以适应不同的雕刻需求；

19、参数存储子模块：将用户录入的参数以及建立的模板信息存储在雕刻数据库中，方便用户随时调用。

20、优选的，所述系统控制模块主要用于在激光雕刻过程中控制激光雕刻头的运行，所述系统控制模块包括以下子模块：

21、雕刻头控制子模块：用于控制激光雕刻头的启动、关闭、功率调节和移动轨迹，确保雕刻过程中的稳定性和准确性；

22、路径规划子模块：根据用户指定的雕刻图案和雕刻参数，自动规划激光雕刻头的运动轨迹，确保雕刻过程的连续性和高效性；

23、速度控制子模块：根据雕刻参数和雕刻材料的特性，对激光雕刻头的移动速度进行精确控制，以达到最佳的雕刻效果；

24、安全监控子模块：实时监测激光雕刻过程中的温度、压力安全参数，确保设备在安全范围内运行，防止意外情况的发生。

25、优选的，所述雕刻效果展示模块主要用于根据雕刻参数对雕刻效果进行三维建模的预览，所述雕刻效果展示模块包括以下子模块：

26、三维建模模块：利用三维建模软件，实时渲染并展示激光雕刻过程中的画面，让用户能够实时观察到雕刻的进度和效果；

27、效果评估子模块：根据雕刻完成后的图像，进行自动或手动的效果评估，分析雕刻质量、细节表现方面，并提供评估报告和改进建议；

28、结果展示子模块：将雕刻完成后的图像以高清、多角度的方式展示至数控显示屏中，同时支持由用户触控的方式调节展示图像的展示角度，并更换预览图像中的光源位置；

29、数据存储与分享模块：将雕刻过程中的实时预览画面、雕刻完成后的效果图像以及评估报告等数据存储在数据存储模块中，并支持用户通过网络进行实时雕刻状态的分享。

30、优选的，所述数据优化模块主要用于根据雕刻效果展示模块所展示的效果以及系统控制模块中的雕刻运行状态对雕刻参数进行自动化调整，所述数据优化模块包括以下子模块：

31、参数分析模块：对雕刻过程中产生的数据进行获取以及分析，提取影响雕刻效果的关键参数，包括激光功率、雕刻速度、雕刻深度；

32、优化算法模块：根据参数分析子模块提取的关键参数，运用优化算法对雕刻参数进行自动调整，以提高雕刻质量和效率；

33、参数调整模块：根据优化算法子模块的计算结果，对雕刻参数模块中的参数进行自动或手动调整，以满足用户的雕刻需求；

34、优化效果验证模块：将调整后的参数应用到激光雕刻机中，通过雕刻效果展示模块展示优化后的雕刻效果，验证参数调整的效果。

35、优选的，所述数据储存模块主要用于存储雕刻过程中产生的所有数据和文件，所述数据储存模块包括以下子模块：

36、数据接收子模块：负责接收从各个模块传来的数据，包括雕刻参数、实时预览画面、雕刻完成后的效果图像；

37、数据存储子模块：将接收到的数据存储到本地硬盘或云端服务器上，确保数据的安全性和可靠性，同时，该模块还支持数据的备份和恢复功能，以防止数据丢失；

38、数据检索子模块：提供方便的数据检索功能，用户可以通过包括关键词、时间范围条件快速找到所需的数据。

39、优选的，所述用户交互模块主要用于实现用户与系统的交互，提供友好、直观的操作界面，所述用户交互模块包括以下子模块：

40、用户界面设计子模块：设计直观、易用的用户界面，包括触摸屏、按钮、滑块交互元素，使用户能够便捷地控制激光雕刻机的运行状态以及对雕刻效果进行预览；

41、操作指导子模块：提供详细的激光雕刻设备操作指南和教程，帮助用户了解系统功能和操作方法，并通过常见问题数据库中预设的解答反馈信息解答常见问题，提高用户的使用体验；

42、反馈收集子模块：通过用户界面收集用户的反馈和建议，包括雕刻效果、系统性能、操作流程等方面的意见，以便系统持续优化和改进。

43、优选的，所述三维建模模块在对雕刻效果以及材料进行建模过程中，需要启动工作台处的3d扫描仪对待雕刻的物件进行三维建模扫描，并根据扫描得到的结果生成对应的三维建模图像，同时在建模完成后需要由操作人员手动输入物件材质，进行物件材料的渲染最终生成对应的物件三维图像。

44、优选的，所述优化算法模块中采用神经网络算法，其输入是不同的雕刻参数和材料属性，输出是最优的雕刻参数组合，并使用均方误差或自定义的损失函数，来衡量预测参数与实际参数之间的差距，并根据实时的雕刻效果反馈调整雕刻参数，以达到最佳的雕刻效果，同时，该算法还具备自我学习和自我调整的能力，能够随着使用次数的增加不断优化自身的参数调整策略，提高雕刻的精度和效率。

45、本发明提供了一种家用激光雕刻机数据优化系统。具备以下有益效果：

46、1、本发明通过建立的三维建模模块，能够在物品被放置于加工平台表面时，通过3d扫描仪对其外观进行扫描，并根据扫描得到的数据进行三维建模从而生成对应的物品模型，同时需要由操作人员手动输入物品材质，此时三维建模软件将会根据输入材质进行建模渲染，并将导入的雕刻图案生成至物品表面，从而使得人们能够针对激光雕刻机在雕刻过程中的雕刻数据进行直观调节。

47、2、本发明通过设置的参数分析模块，能够在进行激光雕刻的过程中同步获取雕刻信息，包括雕刻图像状态以及实际雕刻参数，并将获取的雕刻数据与设定的期待雕刻效果进行对比，同时优化算法模块将会根据二者之间的差值生成对应的优化建议，并在雕刻过程中通过弹窗的方式反馈至操作者处，从而供其进行选择优化。

48、3、本发明通过建立的数据储存与分享模块，能够实时存储和记录激光雕刻过程中的所有数据，包括雕刻参数、实时预览画面、雕刻完成后的效果图像，确保数据的安全性和可靠性，且在数据储存与分享模块的基础上，本发明还提供了数据分享功能，允许用户由云端控制激光雕刻机对物体表面进行雕刻控制或辅助线下操作人员进行激光雕刻操作，从而提高设备的操作便利性。