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1、10申请公布号CN102371830A43申请公布日20120314CN102371830ACN102371830A21申请号201010250971322申请日20100811B44B3/0020060171申请人香港纺织及成衣研发中心地址中国香港九龙红磡72发明人简志伟林国昌袁进华刘震晞74专利代理机构深圳市顺天达专利商标代理有限公司44217代理人郭伟刚54发明名称一种纺织品激光雕刻系统及方法57摘要本发明涉及一种纺织品激光雕刻系统，其包括信息输入单元、颜色识别单元、存储单元、数据处理单元、激光控制单元、激光输出单元、工作平台控制单元以及工作平台。本发明还涉及一种纺织品的激光雕刻方法，其。
2、包括如下步骤将纺织品固定在工作平台上；对焦并将激光输出单元固定；输入要进行激光雕刻的纺织品的种类信息和图案信息以及激光输出单元和工作平台之间的距离信息；将激光输出单元射出的激光照射在纺织品上，与此同时通过工作平台的倾斜、旋转、移动使纺织品上生成相应颜色的图案；完成操作。本发明可在纺织品上实现多方位的立体的激光照射方法，不但可根据图案信息改变在纺织品上雕刻出的图案的颜色，而且可达到使颜色发生渐变的效果，图案更逼真。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书6页附图3页CN102371832A1/2页21一种纺织品激光雕刻系统，其特征在于包括，颜色识别单元，。
3、用于接收输入的图案信息，识别图案信息上的各种颜色信息以及所述颜色信息在图案中的对应位置信息，并将该颜色信息及对应位置信息转化成相应的数字信息后传递给数据处理单元；信息输入单元，用于输入要进行激光雕刻的纺织品的种类信息、激光的波长、功率、频率以及激光输出单元和工作平台之间的距离的信息，并将所述信息传递给数据处理单元；存储单元，用于存储至少一种纺织品在所述信息输入单元输入的波长、功率、频率确定的激光照射下对应各种颜色变化所需激光照射的参数，并根据所接收的数据处理单元发出的指令匹配出对应的参数输出给数据处理单元；数据处理单元，用于根据所述信息输入单元和所述颜色识别单元输入的信息在存储单元中匹配出对应。
4、的参数，并根据所述参数计算出激光输出单元输出激光的数据及工作平台的操作数据后，分别向激光控制单元输出激光控制命令和向工作平台控制单元输出工作平台操作控制命令；激光控制单元，用于接收数据处理单元输出的激光控制命令，并根据接收到的控制命令调节激光输出单元的光学部件使其输出所需性能的激光；激光输出单元，位置固定，用于根据激光控制单元的控制对工作平台上放置纺织品的部分射出所需性能的激光；工作平台控制单元，用于接收数据处理单元输出的工作平台操作控制命令，并根据接收到的控制命令控制工作平台的操作；工作平台，用于放置纺织物，并根据工作平台控制单元的控制在激光照射的范围内作出相应的动作。2根据权利要求1所述的。
5、纺织品激光雕刻系统，其特征在于所述参数包括激光照射的时间参数，激光照射的次数参数，激光输出单元和纺织品的距离参数。3根据权利要求1所述的纺织品激光雕刻系统，其特征在于所述工作平台的操作数据包括工作平台的倾斜角度、工作平台的移动方向、工作平台的移动速度、工作平台的移动距离。4根据权利要求1所述的纺织品激光雕刻系统，其特征在于所述输出激光的数据包括在工作平台的每种倾斜角度下输出激光光斑的形状数据。5根据权利要求1所述的纺织品激光雕刻系统，其特征在于所述工作平台的操作包括工作平台的倾斜、旋转、移动。6根据权利要求1或5所述的纺织品激光雕刻系统，其特征在于所述工作平台的操作由步进电机或伺服电机控制。7。
6、根据权利要求1所述的纺织品激光雕刻系统，其特征在于所述输出激光的波长为104M112M，功率为60W230W，频率为80MHZ，激光输出单元和工作平台之间的距离为0CM62CM。8根据权利要求1所述的纺织品激光雕刻系统，其特征在于所述激光输出单元为CO2激光器。9一种纺织品的激光雕刻方法，其特征在于包括如下步骤S1将纺织品固定在工作平台上；权利要求书CN102371830ACN102371832A2/2页3S2对焦，调节激光输出单元与纺织品的距离，并将激光输出单元固定；S3输入要进行激光雕刻的纺织品的种类信息和图案信息以及激光输出单元和工作平台之间的距离信息；S4将激光输出单元射出的激光照射在。
7、纺织品上，同时通过工作平台的倾斜、旋转、移动使纺织品上生成相应颜色的图案；S5完成操作。10根据权利要求9所述的纺织品的激光雕刻方法，其特征在于所述工作平台的操作由步进电机或伺服电机控制。权利要求书CN102371830ACN102371832A1/6页4一种纺织品激光雕刻系统及方法技术领域0001本发明涉及纺织品的激光雕刻领域，尤其涉及一种能在纺织品上直接生成高质量还原原图的激光雕刻系统及其方法。背景技术0002运用激光雕刻技术在纺织品上进行激光雕花相较之传统绣花工艺具有高效、节能、无污染的特点，而且图案易于控制，雕刻出的图案更精细，使得激光雕刻技术越来越多的应用在纺织行业中。0003激光雕。
8、刻的工作原理就是通过激光器发射的高强度激光，由振镜控制激光器的运动轨迹，并且由于激光的光束纤细、运动高速、又可连续雕刻的特点，可在同一色泽的面料上“雕刻”出深浅不一，具有层次感的过渡颜色，创造出时尚、引领潮流的效果。0004然而，这种激光印花的方法在纺织品上雕刻出的图案颜色单一，想要使图案具有多种其他颜色往往还需要进行后续的化学处理。发明内容0005鉴于此，有必要提供一种能在纺织品上直接生成高质量还原原图的激光雕刻系统，其包括信息输入单元、颜色识别单元、存储单元、数据处理单元、激光控制单元、激光输出单元、工作平台控制单元以及工作平台，颜色识别单元，用于接收输入的图案信息，识别图案信息上的各种颜。
9、色信息以及所述颜色信息在图案中的对应位置信息，并将该颜色信息及对应位置信息转化成相应的数字信息后传递给数据处理单元；信息输入单元，用于输入要进行激光雕刻的纺织品的种类信息、激光的波长、功率、频率以及激光输出单元和工作平台之间的距离的信息，并将所述信息传递给数据处理单元；存储单元，用于存储至少一种纺织品在所述信息输入单元输入的波长、功率、频率确定的激光照射下对应各种颜色变化所需激光照射的参数，并根据所接收的数据处理单元发出的指令匹配出对应的参数输出给数据处理单元；数据处理单元，用于根据所述信息输入单元和所述颜色识别单元输入的信息在存储单元中匹配出对应的参数，并根据所述参数计算出激光输出单元输出激。
10、光的数据及工作平台的操作数据后，分别向激光控制单元输出激光控制命令和向工作平台控制单元输出工作平台操作控制命令；激光控制单元，用于接收数据处理单元输出的激光控制命令，并根据接收到的控制命令调节激光输出单元的光学部件使其输出所需性能的激光；激光输出单元，位置固定，用于根据激光控制单元的控制对工作平台上放置纺织品的部分射出所需性能的激光；工作平台控制单元，用于接收数据处理单元输出的工作平台操作控制命令，并根据接收到的控制命令控制工作平台的操作；工作平台，用于放置纺织物，并根据工作平台控制单元的控制在激光照射的范围内作出相应的动作0006优选的，所述参数包括激光照射的时间参数，激光照射的次数参数，激。
11、光输出单元和纺织品的距离参数。0007优选的，所述工作平台的操作数据包括工作平台的倾斜角度、工作平台的移动方说明书CN102371830ACN102371832A2/6页5向、工作平台的移动速度、工作平台的移动距离。0008优选的，所述输出激光的数据包括在工作平台的每种倾斜角度下输出激光光斑的形状数据。0009优选的，所述工作平台的操作包括工作平台的倾斜、旋转、移动。0010优选的，所述工作平台的操作由步进电机或伺服电机控制。0011优选的，所述输出激光的波长为104M112M，功率为60W230W，频率为80MHZ，激光输出单元和工作平台之间的距离为0CM62CM。0012优选的，所述激光输。
12、出单元为CO2激光器。0013还有必要提供一种相应的纺织品的激光雕刻方法，其包括如下步骤S1将纺织品固定在工作平台上；S2对焦，调节激光输出单元与纺织品的距离，并将激光输出单元固定；S3输入要进行激光雕刻的纺织品的种类信息和图案信息以及激光输出单元和工作平台之间的距离信息；S4将激光输出单元射出的激光照射在纺织品上，同时通过工作平台的倾斜、旋转、移动使纺织品上生成相应颜色的图案；S5完成操作。0014优选的，所述工作平台的操作由步进电机或伺服电机控制。0015本发明可在纺织品上实现多方位的立体的激光照射方法，不但可根据图案信息改变在纺织品上雕刻出的图案的颜色，而且可达到使颜色发生渐变的效果，图。
13、案更逼真。附图说明0016下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中0017图1为本发明纺织品激光雕刻系统的功能模块图。0018图2A为工作平台不发生倾斜时激光照射到纺织品上的光斑的示意图。0019图2B为工作平台倾斜后激光照射到纺织品上的光斑的示意图。0020图3A为工作平台没倾斜时，激光照射到工作平台上的光斑为四方形光斑时在BB方向的示意图。0021图3B为工作平台倾斜后，激光照射到工作平台上的光斑为等腰梯形光斑时在BB方向的示意图。0022图3C为工作平台倾斜后，激光照射到工作平台上的光斑为等腰梯形光斑时在AA方向的示意图。0023图4为本发明纺织品激光雕刻方法的步骤流程图。具体。
14、实施方式0024本实施方式提出了一种纺织品激光雕刻系统10，由激光照射于纺织品上进行高温蚀刻，受高温刻蚀部位的纱线被烧蚀、染料被气化，使得纺织品的颜色发生改变，而纺织品的质地、激光的波长、功率、频率以及照射的时间的不同会使被蚀刻的纺织品的颜色发生不一样的变化，本发明激光雕刻系统10通过控制工作平台180的的倾斜、旋转、移动以及CO2激光器170输出特定波长、功率、频率及形状的激光来使纺织品图中未示上生成所需颜色的图案。0025如图1所示，为本发明纺织品激光雕刻系统10的功能模块图。该系统10包括信息输入单元110、颜色识别单元120、存储单元140、数据处理单元130、激光控制单元150、说明。
15、书CN102371830ACN102371832A3/6页6CO2激光器170、工作平台控制单元160以及工作平台180。0026颜色识别单元120，用于接收输入的图案信息，识别图案信息上的各种颜色信息并将该颜色信息转化成相应的数字信息后传递给数据处理单元130；用户可挑选喜爱的图片，然后将该图片用扫描仪扫描后以电子图片形式输入颜色识别单元120，或者直接上传电子图片至颜色识别单元120。0027信息输入单元110，用于输入要进行激光雕刻的纺织品的种类信息、激光的波长、功率、频率以及CO2激光器170和工作平台180之间的距离信息。0028在本实施例中，该纺织品的种类信息包括，00291斜纹粗。
16、棉布DENIM，由100的棉构成，00302布2FABRIC2包含428的棉AND572的聚酯纤维，00313布13FABRIC13包含648的棉、2541的聚酯纤维和992的氨纶。0032在本实施例中，输入的激光的波长为106M，功率为100W，频率为80MHZ，CO2激光器170和工作平台180之间的距离为62CM。0033当该要进行激光雕刻的纺织品的种类信息和CO2激光器170和工作平台180之间的距离信息输入完毕后，信息输入单元110将信息传递给数据处理单元130。0034存储单元140，用于存储上述三种纺织品在所述信息输入单元输入的波长、功率、频率确定的激光照射下对应各种颜色变化所需。
17、激光照射的参数信息，该参数包括激光照射纺织品的时间参数，激光照射纺织品的次数参数，CO2激光器170和纺织品的距离参数；所述参数均是通过大量的实验得出；并根据所接收的数据处理单元发出的指令匹配出对应的参数输出给数据处理单元。0035数据处理单元130，用于根据输入的该纺织品的种类信息、CO2激光器170和纺织品的距离信息和图案的颜色信息在存储单元140中匹配出对应的参数，并根据该参数计算出CO2激光器170在每个时间段输出激光光斑的形状数据及工作平台180的操作数据后，输出激光控制命令和工作平台180操作控制命令；该工作平台180的操作数据包括工作平台180的倾斜角度、工作平台180的移动方向。
18、、工作平台180的移动速度、工作平台180的移动距离。0036激光控制单元150，用于接收数据处理单元130输出的激光控制命令，并根据接收到的控制命令调节CO2激光器170的光学部件使其在每个时间段下输出特定形状的激光。0037CO2激光器170，其位置固定不动，用于根据激光控制单元的控制对工作平台上放置纺织品的部分输出波长为106M，功率为100W，频率为80MHZ的激光。0038工作平台控制单元160，用于接收数据处理单元130输出的工作平台180操作控制命令，并根据接收到的控制命令控制步进电机图中未示来带动工作平台180以预定的流程实现移动、倾斜、旋转的操作。0039工作平台180，用于。
19、放置纺织物，并根据工作平台控制单元160的控制在激光照射的范围内作出相应的移动、倾斜、旋转的动作。0040在操作中，纺织品上的图案变化有时需要激光的多次照射，这时，工作平台180将根据需要将纺织品上被激光照射过的部分再次移动到CO2激光器170能够照射到的位置进行二次或多次照射。0041由于工作平台180倾斜后，激光照射到纺织品上的图案会发生形变，由图2A和图说明书CN102371830ACN102371832A4/6页72B所示，当工作平台180不发生倾斜时，激光照射到纺织品上为四方形光斑，当工作平台180倾斜后，激光照射到纺织品上的图案变为等腰梯形光斑，形状发生了走样。0042请结合图3A。
20、和图3B所示，分别为工作平台180没倾斜时，激光照射到工作平台180上的光斑为四方形光斑时在BB方向的示意图，和工作平台180倾斜后，激光照射到工作平台180上的光斑为等腰梯形光斑时在BB方向的示意图，由图中可知，工作平台180以O点为支点发生倾斜，X是工作平台180不倾斜时激光照射在工作平台180上C点到O点的长度，Y是工作平台180倾斜时激光照射在工作平台180上C点到O点的长度，为工作平台180相对于水平面倾斜的角度，激光由CO2激光器170上的D点发散射出，形成等腰三角形，激光从该D点到水平工作平台180的垂直射线G长度为H，且垂直射线G照射在水平工作平台180上的点为O点，该O点到上。
21、述O点的长度为L，激光射出的角度为，激光外侧射线E与激光照射到倾斜工作平台180上C点的射线F的夹角为，垂直射线G与激光照射到倾斜工作平台180上C点的射线F的夹角为，射线F与倾斜工作平台180的夹角为，激光外侧射线E与倾斜工作平台180的夹角为，则激光外侧射线E与水平工作平台180的夹角为。0043因为所以0044因为0045所以0046004700480049由正余弦定理三角形中任意一边的长度与其对角的正弦值的比值相等，可知00500051所以，00520053说明书CN102371830ACN102371832A5/6页80054由以上公式推导可知Y与X的比例关系，其中射线G的长度值H，。
22、O点到O点的长度值L，工作平台180相对于水平面倾斜的角度，激光外侧射线E与水平工作平台180的夹角以及激光射出的角度均为已知的值。0055也就是说，为了使激光照射在倾斜后的工作平台180上也能得出不发生形变的光斑，在数据处理单元130中还要计算工作平台180倾斜时激光照射在工作平台180上C点到O点的长度Y相对于工作平台180不倾斜时激光照射在工作平台180上C点到O点的长度X发生了多少改变，并根据改变的大小来调整激光照射到工作平台180上的点的位置；例如，当计算得出Y11X时，为了使Y和预定的X的值相吻合，则需要将CO2激光器170射于C点处的射线向靠近O点处方向移动，使得其射于C点处的长。
23、度相应的减去Y上多出的01X的长度；当通过计算得出Y09X时，为了使Y和预定的X的值相吻合，则需要将CO2激光器170射于C点处的射线向远离O点处方向移动，使得其射于C点处的长度Y加上01X的长度。0056结合图3C所示，为工作平台倾斜后激光照射到工作平台上的光斑为等腰梯形光斑时在AA方向的示意图，由图中可知，A为工作平台180不倾斜时激光照射在工作平台180上的长度，B为工作平台180倾斜时激光照射在工作平台180上的长度，由CO2激光器170上的D点到B线所在与水平工作平台180相平行的面的距离为H，激光从CO2激光器170上的D点到水平工作平台180的垂直射线的长度为H。0057由于，0。
24、058则，0059根据上述公式推导00600061则，00620063由以上公式推导可知B与A的比例关系，其中工作平台180不倾斜时激光照射在工作平台180上的长度A，射线G的长度值H，O点到O点的长度值L，工作平台180相对于说明书CN102371830ACN102371832A6/6页9水平面倾斜的角度，激光外侧射线E与水平工作平台180的夹角以及激光射出的角度均为已知的值。0064也就是说，为了使激光照射在倾斜后的工作平台180上也能得出不发生形变的光斑，在数据处理单元130中还要计算工作平台180倾斜时激光照射在工作平台180上的长度B相对于工作平台180不倾斜时激光照射在工作平台18。
25、0上的长度A发生了多少改变，并根据改变的大小来调整激光照射到工作平台180上的点的位置；例如，当计算得出B08A时，为了使B和预定的A的值相吻合，则需要将CO2激光器170照射在工作平台180上的长度B加宽，以弥补其射于倾斜的工作平台180上变短的长度。0065数据处理单元根据上述推导公式计算得出Y与X的比例关系和B与A的比例关系后，将该改变的数据输出给激光控制单元，随后该激光控制单元根据所接收的数据来调节CO2激光器上的光学部件来调整激光照射到工作平台上的点的位置。0066如图4所示，为本发明纺织品激光雕刻方法20的步骤流程图，该方法20包括以下步骤0067S1将纺织品图中未示固定在工作平台。
26、上；0068S2对焦，调节CO2激光器与纺织品图中未示的距离，并将CO2激光器固定；0069S3输入要进行激光雕刻的纺织品图中未示的种类信息和图案信息以及CO2激光器170和工作平台之间的距离信息；0070S4将CO2激光器170射出的激光照射在纺织品图中未示上，与此同时通过工作平台的倾斜、旋转、移动使纺织品图中未示上生成相应颜色的图案；0071S5完成操作。0072本发明的有益效果是本发明可在纺织品上实现多方位的立体的激光照射方法，不但可根据图案信息改变在纺织品上雕刻出的图案的颜色，而且可达到使颜色发生渐变的效果，图案更逼真。说明书CN102371830ACN102371832A1/3页10图1图2A图2B说明书附图CN102371830ACN102371832A2/3页11说明书附图CN102371830ACN102371832A3/3页12图4说明书附图CN102371830A。