一种硅纳米器件加工智能控制系统及方法

专利2025-06-21  22


本发明属于硅纳米器件加工,尤其涉及一种硅纳米器件加工智能控制系统及方法。


背景技术:

1、硅纳米器件是指利用纳米级别的硅材料制成的电子、光电子或其它类型的微型器件。这些器件由于其纳米尺度的特殊性质,展现出与传统宏观尺度硅器件不同的功能和性能,具有广阔的应用前景。

2、在当前的硅纳米器件加工过程中,通常根据加工图纸直接进行加工,在加工过程中无法对硅纳米器件进行检测,一般出现参数误差等情况,将会出现大批量残次品,造成成本增加。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种硅纳米器件加工智能控制方法,旨在解决在加工过程中无法对硅纳米器件进行检测,一般出现参数误差等情况,将会出现大批量残次品,造成成本增加的问题。

2、本发明是这样实现的,一种硅纳米器件加工智能控制方法,所述方法包括:

3、获取待加工图纸,将待加工原材料固定在夹具上;

4、对待加工原材料进行图像采集,对待加工原材料进行定位,生成全局加工路径;

5、对待加工图纸进行识别,确定每一个待加工原材料的局部加工路径,根据局部加工路径和全局加工路径生成智能控制路径;

6、根据智能控制路径对硅纳米器件进行图像采集,得到实时监测图像,对实时监测图像进行成品比对,判定加工是否存在误差,生成监测结果。

7、优选的,所述对待加工原材料进行图像采集,对待加工原材料进行定位,生成全局加工路径的步骤,具体包括:

8、对待加工原材料进行图像采集,得到原料监控图像;

9、对原料监控图像进行预处理,将其转化为线条图,通过对线条图进行识别,识别待加工原材料所在的位置;

10、根据各个待加工原材料所在的位置构建二维坐标系,确定原料的二维坐标,从而生成全局加工路径。

11、优选的,所述对待加工图纸进行识别,确定每一个待加工原材料的局部加工路径,根据局部加工路径和全局加工路径生成智能控制路径的步骤,具体包括:

12、调取待加工图纸,识别待加工图纸中的线条,确定各个硅纳米器件的成品形状;

13、根据硅纳米器件的成品形状进行局部路径规划,选择最优路径作为局部加工路径;

14、调取全局加工路径,在全局加工路径中添加局部加工路径,通过进行最短路径计算,得到智能控制路径。

15、优选的,所述根据智能控制路径对硅纳米器件进行图像采集,得到实时监测图像,对实时监测图像进行成品比对,判定加工是否存在误差,生成监测结果的步骤,具体包括:

16、按照预设的距离步长对硅纳米器件进行图像采集,得到实时监测图像;

17、对实时监测图像进行图像处理,提取该硅纳米器件的成品图像,将成品图像与待加工图纸中的成品形状进行比对,得到比对结果;

18、根据比对结果计算硅纳米器件的误差比例,当误差比例超过预设范围时,则判定当前加工过程存在误差,暂停加工。

19、优选的,所述当误差比例在预设范围内,则生成路径修正数据,根据路径修正数据对智能控制路径进行误差消除。

20、本发明的另一目的在于提供一种硅纳米器件加工智能控制系统,所述系统包括:

21、图纸获取模块,用于获取待加工图纸,将待加工原材料固定在夹具上;

22、全局路径规划模块,用于对待加工原材料进行图像采集,对待加工原材料进行定位,生成全局加工路径;

23、控制路径生成模块,用于对待加工图纸进行识别,确定每一个待加工原材料的局部加工路径,根据局部加工路径和全局加工路径生成智能控制路径;

24、成品监测模块,用于根据智能控制路径对硅纳米器件进行图像采集,得到实时监测图像,对实时监测图像进行成品比对,判定加工是否存在误差,生成监测结果。

25、优选的,所述全局路径规划模块包括:

26、原料图像采集单元,用于对待加工原材料进行图像采集,得到原料监控图像;

27、原料识别单元,用于对原料监控图像进行预处理,将其转化为线条图,通过对线条图进行识别,识别待加工原材料所在的位置;

28、原料定位单元,用于根据各个待加工原材料所在的位置构建二维坐标系,确定原料的二维坐标,从而生成全局加工路径。

29、优选的,所述控制路径生成模块包括:

30、图纸成品识别单元,用于调取待加工图纸,识别待加工图纸中的线条,确定各个硅纳米器件的成品形状;

31、局部路径规划单元,用于根据硅纳米器件的成品形状进行局部路径规划,选择最优路径作为局部加工路径;

32、路径合成单元,用于调取全局加工路径,在全局加工路径中添加局部加工路径,通过进行最短路径计算,得到智能控制路径。

33、优选的,所述成品监测模块包括:

34、监测图形采集单元,用于按照预设的距离步长对硅纳米器件进行图像采集,得到实时监测图像;

35、数据比对单元,用于对实时监测图像进行图像处理,提取该硅纳米器件的成品图像,将成品图像与待加工图纸中的成品形状进行比对,得到比对结果;

36、误差判定单元,用于根据比对结果计算硅纳米器件的误差比例,当误差比例超过预设范围时,则判定当前加工过程存在误差,暂停加工。

37、优选的,所述当误差比例在预设范围内,则生成路径修正数据,根据路径修正数据对智能控制路径进行误差消除。

38、本发明提供的一种硅纳米器件加工智能控制方法,通过对图纸和原料进行图像识别,从而自动进行加工路径规划,在加工过程中,自动识别加工好的成品与图纸之间的误差,当误差过大时,自动停止,避免了由于出现误差导致的大批量残次品出现的情况。



技术特征:

1.一种硅纳米器件加工智能控制方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种硅纳米器件加工智能控制方法,其特征在于,根据各个待加工原材料所在的位置构建二维坐标系,确定原料的二维坐标,从而生成全局加工路径的步骤包括如下子步骤:

3.根据权利要求2所述的一种硅纳米器件加工智能控制方法,其特征在于,所述对待加工图纸进行识别,确定每一个待加工原材料的局部加工路径,根据局部加工路径和全局加工路径生成智能控制路径的步骤,具体包括:

4.根据权利要求3所述的一种硅纳米器件加工智能控制方法,其特征在于,在根据硅纳米器件的成品形状进行局部路径规划,选择最优路径作为局部加工路径的步骤中,选择最优路径作为局部加工路径,对应的函数表达式为:

5.根据权利要求4所述的一种硅纳米器件加工智能控制方法,其特征在于,所述根据智能控制路径对硅纳米器件进行图像采集,得到实时监测图像,对实时监测图像进行成品比对,判定加工是否存在误差,生成监测结果的步骤,具体包括:

6.根据权利要求5所述的一种硅纳米器件加工智能控制方法,其特征在于,在对实时监测图像进行图像处理,提取该硅纳米器件的成品图像,将成品图像与待加工图纸中的成品形状进行比对,得到比对结果的步骤中,通过计算成品图像与待加工图纸中的成品形状之间的误差值进行比对;

7.根据权利要求6所述的一种硅纳米器件加工智能控制方法,其特征在于,所述当误差比例在预设范围内,则生成路径修正数据,根据路径修正数据对智能控制路径进行误差消除。

8.一种硅纳米器件加工智能控制系统,其特征在于,应用权利要求1至7任意一项所述的硅纳米器件加工智能控制方法,所述系统包括:

9.根据权利要求8所述的一种硅纳米器件加工智能控制系统,其特征在于,所述全局路径规划模块包括:

10.根据权利要求9所述的一种硅纳米器件加工智能控制系统,其特征在于,所述控制路径生成模块包括:


技术总结
本发明适用于硅纳米器件加工技术领域,尤其涉及一种硅纳米器件加工智能控制系统及方法,所述方法包括:获取待加工图纸,将待加工原材料固定在夹具上;对待加工原材料进行图像采集,对待加工原材料进行定位,生成全局加工路径;对待加工图纸进行识别,确定局部加工路径,生成智能控制路径;根据智能控制路径对硅纳米器件进行图像采集,得到实时监测图像,对实时监测图像进行成品比对,判定加工是否存在误差,生成监测结果。本发明通过对图纸和原料进行图像识别,从而自动进行加工路径规划,在加工过程中,自动识别加工好的成品与图纸之间的误差,当误差过大时,自动停止,避免了由于出现误差导致的大批量残次品出现的情况。

技术研发人员:卢胜杰,王康,林枫,唐珂
受保护的技术使用者:菏泽学院
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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