專利名稱：用于利用激光操作形成內部空腔的系統和方法
技術領域：
本公開涉及用于材料處理的系統和方法，并且具體地，涉及利用激光來成形內部空腔的系統和方法。
背景技術：
從人們使用工具開始，已經通過加工技術實現了這一點，即通過去除一些材料來改變由多種材料制成的對象的形狀和尺寸。雖然加工曾經主要在金屬上進行，然而現今經常能加工更多的高級材料，諸如高級合金、陶瓷以及可組合金屬、陶瓷和其它材料的復合材料。加工的方式也在發展，超越了通過諸如銑削、鉆孔等的過程來從對象物理地抽取材料，達到了包括諸如放電加工、電化學加工、電子束加工、光化學加工、激光加工以及超聲加工之類的新技術。即使有了加工和材料技術的進步，某些類型的加工仍然提出了挑戰。在這些挑戰中，有難以將加工裝置控制在其中沒有可用的視覺通路的空間中(例如，內部空腔)，以及難以將加工裝置控制在這樣的空間中，使得能在加工過程中達到準確的深度和形狀。

發明內容
根據本發明的一方面，公開用于激光加工的系統、方法以及設備，其包括:激光生成器；桿(rod)，配置成從激光生成器延伸并且向其縮回，萬向轉鏡(articulatedmirror)，安裝在桿上并且配置成反射由激光生成器生成的激光束；一個或多個熱傳感器，以及控制器，該控制器可從熱傳感器(一個或多個)接收數據，并且確定如何和是否基于數據來操作桿和萬向轉鏡以指引由激光生成器生成的激光束。由控制器接收的數據可包括激光束與其被指向的對象進行接觸的接觸點的二維或三維坐標。接收的數據也可以(或取代)為控制器能夠用以確定這樣的坐標的數據。控制器可指示、指引或者另外引起桿相對于激光生成器延伸和縮回以及/或者繞著由激光束形成的軸旋轉。控制器也可指示、指引或另外引起萬向轉鏡繞著由萬向轉鏡的直徑所形成的軸旋轉。根據本發明的另一個方面，可使用多個熱傳感器來檢測或生成接觸點的三維坐標。備選地，可通過控制器來使用來自多個熱傳感器的數據以確定三維坐標。在一些實施例中，可使用單個熱傳感器并且可基于二維坐標和諸如反射率時間測量、檢測到的熱等的附加數據來確定三維坐標。在本發明的另一個方面，控制器可將接觸點的確定的位置與配置在控制器上的一個或多個繪圖、示意圖、設計圖等進行比較，以確定在接觸點處是否有附加的材料待去除。如果沒有附加的材料從接觸點待去除，那么控制器可通過操作萬向轉鏡和桿的一個或多個來移動接觸點，使得材料可以從激光束正從其去除材料的對象的其它區域去除。如果完全沒有附加的材料從對象待去除，則控制器可指示、指引或另外引起激光生成器停止發射激光束。在結合附圖來閱讀時會更好地理解前述的概要，以及以下詳細描述。出于示出所要求保護的主題的目的，在附圖中示出說明多種實施例示例；然而，本發明不限于公開的特定的系統和方法。


在參照附圖來閱讀以下詳細描述時，本主題的這些和其它特征、方面以及優點將變得更好理解，其中:
圖1為根據本公開的一個實施例的非限制性示范性激光加工系統的框 圖2為根據本公開的一個實施例的非限制性示范性激光加工系統的另一個框 圖3為根據本公開的一個實施例的非限制性示范性激光加工系統的另一個框 圖4為根據本公開的一個實施例的非限制性示范性激光加工系統的另一個框 圖5為根據本公開的一個實施例的非限制性示范性激光加工系統的另一個框 圖6為根據本公開的一個實施例的非限制性示范性激光加工系統的另一個框 圖7為進行本公開的實施例的非限制性示范性方法；
圖8為本公開的實施例可實現的非限制性示范性處理器的框圖。
具體實施例方式圖1示出根據本公開的實施例的示范性非限制性系統。激光束生成器110可配置成產生任意類型的光、電磁輻射或可用來改變或影響材料的其它束發射。在一實施例中，生成器Iio可生成激光束113，其可以為能夠加工一種或多種類型的材料的一種類型的激光。桿111可連接或者另外接近生成器110并且可連接至萬向轉鏡112。桿111可配置成從生成器110的殼體延伸出來和縮回生成器110的殼體，并且配置成繞著由激光束113形成的軸旋轉，使得萬向轉鏡112可更靠近以及更遠離生成器110，并且繞著由生成器110發射的激光束113旋轉。萬向轉鏡112可配置成繞著軸旋轉(如所示圖5)或者另外在一個或者多個方向上傾斜，使得能夠操作激光束113。萬向轉鏡112的位置可通過控制器120直接(例如，使傾斜)或間接地(例如，通過操作桿111)調整。控制器120可包括可用于實現本文公開的任意實施例的任意部件、元件、軟件等。在一實施例中，控制器120可包括軸旋轉控制輸出121，其可配置成指引、指示或者另外引起桿111繞著與激光束113關聯的軸旋轉。控制器120也可包括線性控制輸出122，其可配置成指引、指示或者另外引起桿111從生成器110延伸出來或者縮回進生成器110，或者另外更靠近或更遠離生成器110。控制器120也可包括傾斜控制輸出123，其可配置成指引、指示或者另外引起萬向轉鏡112傾斜或者另外繞著軸旋轉。控制器120也可包括功率控制輸出124，其可配置成指引、指示或者另外引起生成器110停止或啟動發射激光束113,或交替地升起、下降或者另外適當地放置或者移動光閘(shutter) 160,該光閘160防止和允許激光束113發射至生成器110的殼體外面。功率控制輸出124也可(或取代地)指引、指示或者另外引起生成器110在激光束113從生成器110發射時，改變激光束113強度和/或功率以及/或者改變激光束113的任何特性。為了加工或者另外去除對象130的一些部分，生成器110可用來指引激光束113到對象130的一個或多個表面上。對象130可為能夠被生成器110的激光束或任意其它發射加工的任意對象。在一實施例中，對象130可為任意類型的機翼并且可由陶瓷基復合材料構成。生成器110和相關部件可用來成形、加工或者另外改變對象130的內部結構。例如，對象130的內部結構的期望的變化可為由虛線131表示的那些。生成器110和相關部件可用于從對象130的內部空腔去除材料，使得內部空腔具有如由虛線131所示的形狀。虛線131可表示示意圖、繪圖、設計圖、說明或利用通過本公開的系統和方法的材料去除來創建的、期望的形狀或形式的其它描述。這樣的示意圖、繪圖、設計圖、說明等可配置在控制器120中，允許控制器120準確地和精確地操縱本公開的系統的其它部件來形成期望的形狀。在一些情況下，因為對象130的內部空腔在對象130的內部，所以難以或不可能視覺地監測激光束113的發射以觀察通過激光束113去除材料是否如期望或預期的那樣發生。例如，對象130的內部空腔可能足夠的小，從而使得不可能有監測材料去除過程的其它方式(例如，小型攝影機的插入)。備選地，監測材料去除過程的這種備選的方式的成本與使用如本文公開的一個或多個實施例相比可能太高。因此，檢測材料去除過程的子系統(諸如熱傳感器140)可以用在一實施例中以檢測和監測材料去除過程。可使用的熱傳感器的類型包括表面K型(例如，異種金屬焊接)熱電偶(TC)，基于硅二極管的溫度傳感器，可包括內置的距離測量能力的紅外線溫度計傳感器，可為可安裝在陣列網格中的多個TC構成的平面傳感器面板，以及具有針對激光進行的熱測量的瞬態紅外信號發射器(注意，可使用脈沖激光，并且這樣的脈沖發生可用來在操作期間允許激光切割排放廢氣)。任何這些傳感器或任何其它類型的傳感器可安裝在具有粘合劑的安裝件上或安裝硬件上。在一實施例中，熱傳感器140可使用熱反射率來確定或提供數據，控制器120可利用該數據來確定激光束113的終點或端點的三維坐標(即，激光束113目前接觸對象130之處)。例如通過本公開的系統的用戶或操作者，控制器120可配置成具有對象130的材料的類型、期望的材料去除的期望形狀和深度(例如，按照虛線131的圖案)以及距離150。距離150可通過確定對象130和熱傳感器140兩者的精確的位置來確定，或者例如通過利用可配置成檢測對象130和熱傳感器140之間的距離150的一個或多個距離傳感器141可在執行材料去除過程時確定距離150。注意，在一些實施例中，熱傳感器140可直接地放置在對象130之上，并且因此距離150可接近零。利用關于對象130的材料的類型、期望的材料去除的期望形狀和深度以及距離150的數據，控制器120然后可基于檢測由熱傳感器140收集并且通過反饋輸入125提供至收集器120的熱數據，利用多種輸出121、122、123以及124自動地控制激光束113的方向和強度。例如，現在激光束113可被指引到對象130的一個區域，在該區域將通過從對象130去除材料來創建虛線131的形狀。熱傳感器140可在對象130的外部檢測通過激光束113去除對象130的材料而生成的熱量。熱傳感器140可通過輸入125傳送這個數據至控制器120。控制器120可配置具有(或配置成確定)對應于對象130的材料的具體深度或厚度的特定的熱量級別，在一實施例中，也使用其它數據，諸如距離150，構成對象130的材料的特性，激光束113的激光的類型，激光束113以及/或者影響激光束113的方向和位置的諸如桿111和萬向轉鏡112之類的部件的當前位置和/或位置，等等。控制器120可確定在對象130的特定區域檢測的熱量級別何時對應于在該特定區域處的對象130的材料的期望的深度或厚度(諸如虛線131的那些)。在這樣的確定后，控制器120可指示或者另外引起生成器110停止發射激光束113。備選地，控制器120可指引或者另外引起生成器110調整一個或多個桿111和萬向轉鏡112，使得激光束113指向不同的區域。所有這些實施例都設想為在本公開的范圍之內。圖2提供了可在一實施例中提供的生成器110的部件的更加詳細的操作的視圖。在圖2中，在位置2A處，與在位置2B處相比，桿111從生成器110的殼體更遠地延伸出來。因此，通過延伸和縮回桿111，萬向轉鏡112可移動得更接近生成器110并且更遠離生成器110，這允許它布置在用于激光加工的期望的位置中。圖3提供了可在一實施例中提供的生成器110的部件的操縱的另一個更加詳細的視圖。桿111可繞著可通過激光束113創建的圓柱形軸201旋轉。圖4示出生成器110的前視圖和桿111的旋轉配置。這個實施例允許激光束113的接觸點的進一步的精制，特別在結合如本文所述的鏡子112的關節使用時。圖5也提供了可在一實施例中提供的生成器110的部件的操作的更加詳細的視圖。在圖5中，示出了萬向轉鏡112的更靠近的側視圖。如在圖5中所看見的那樣，萬向轉鏡112可沿著可平行于萬向轉鏡112的直徑的軸510旋轉，提供激光束113的終點的操作。為實現這個操作，萬向轉鏡112可安裝在可配置有可繞著軸510旋轉萬向轉鏡112的一個或多個任意類型的電機的基座501上。例如，在萬向轉鏡112旋轉到位置520A時，可通過萬向轉鏡112指引激光束113到方向520B上。類似地，在萬向轉鏡112旋轉至位置530A時，可通過萬向轉鏡112指引激光束113到方向530B上。任意旋轉角度和引起這樣的萬向轉鏡的旋轉的方式都設想在本公開的范圍之內。將意識到的是，萬向轉鏡和旋轉、延伸以及縮回在其上可安裝這樣的鏡子的桿的組合提供指引激光束到大量方向上的方法。為了確保如本文所述地操作的激光束是精確的并且從內部空腔精確地去除材料，如本文所述的一個或多個熱傳感器可用于監測材料去除。在一實施例中，例如通過如本文所述的控制器，可使用三維信息來確定激光束與材料接觸的位置(本文可稱為“接觸點”)。通過利用單個熱傳感器，接觸點可在二維上容易地確定，例如，同材料的表面相比(即，X和Y坐標)，有多種方式用來確定深度尺寸(即，Z坐標)。在一實施例中，熱傳感器可使用激光束的脈沖能量來確定接觸點。例如，在激光束在內部空腔中發射時，在圍繞內部空腔的對象的外部上能夠檢測到激光束的能量之前，將經過一定量的時間。這個一定量的時間取決于接觸點和對象的外表面之間材料的厚度。基于在圍繞內部空腔的對象的外部上檢測到激光束的能量之前所經過時間的量和各種其它變量，控制激光束生成器110和從熱檢測器140接收輸入的控制器120可計算接觸點的Z位置(即，接觸點相比于外表面所位于的深度，或接觸點和外表面之間的材料的厚度)。這樣的變量可包括熱傳感器和對象的表面之間的距離、構成對象的材料、從生成器至接觸點的激光脈沖的傳播時間以及可用來確定在接觸點處相對表面的材料的厚度的任意其它變量或值。在另一個實施例中，如本文所述的系統可使用兩個或多個熱傳感器來確定接觸點的精確位置。圖6示出此類系統的示范性實施例。可通過萬向轉鏡112 (因為它是通過基座501和桿111鉸接的)來發射和操作激光113束。可使激光束113在接觸點610處與對象501的材料接觸。熱傳感器621和622可放置在對象501的外部并且可檢測由激光束113產生的熱量。利用通過熱傳感器621和622的每個收集的X和Y坐標數據，控制器(未示出)可推斷或者另外確定接觸點610的深度或接觸點610和對象601表面之間的材料的厚度(即，接觸點610的Z坐標)。在一實施例中，傳感器621可調整至與傳感器622不同的波長，并且可基于通過傳感器621和622的每個獲得的測量的比率來確定溫度。這個可避免為了確定接觸點的溫度和位置而需要了解或確定501的材料的發射率。注意，也設想用備選的方式來確定接觸點的三維位置。例如，一個或多個熱傳感器也可發射任意可檢測類型的能量，該能量可反射回這些熱傳感器并且被控制器用來確定接觸點的深度或Z坐標。設想確定接觸點的精確位置的任意其它方式或方法在本公開的范圍之內。圖7示出實現本主題的非限制性示范性方法700。注意，關于方法700所描述的任意動作和/或功能可單獨地進行，與關于方法700所描述的任意其它功能和/或動作結合，和/或與任意其它動作和/或功能結合。所有這些實施例設想在本公開的范圍之內。在框705處，諸如本文所述的那些系統的萬向轉鏡可放置在初始位置。這個可通過手動定位萬向轉鏡來完成，或通過例如如本文所述的控制器自動地進行。在框710處，可激活激光生成器來生成激光束，激光束可以隨后從對象去除材料。可操作激光束或者另外使其通過系統的萬向轉鏡來改變方向，以從例如機翼的內部空腔去除材料。在框720處，可從一個或多個熱傳感器采集或接收數據。此類數據可從配置成連續地檢測和采集此類數據的熱傳感器連續地接收。備選地，此類數據可從配置成周期性地傳送此類數據的熱傳感器周期性地接收。在另一個備選實施例中，例如通過輪詢這樣的傳感器，可從熱傳感器周期性地采集此類數據。在利用周期的數據采集的實施例中，可針對配置適當地設置周期。例如，針對根據在用的激光的類型和功率快速去除的材料，可以每幾毫秒或幾納秒采集數據。對于在花更長的時間來去除的材料上操作的系統，輪詢或數據采集間隔可以更長。在框730處，確定可由接觸的當前位置做出。在一實施例中，當前接觸點的X、Y和Z坐標可基于來自一個或多個熱傳感器的數據來確定，該數據利用本文描述的任意方式或方法在框720處接收或采集。在框740處，可以關于期望的材料量是否已經從當前的接觸點去除做出確定。可通過將接觸點的當前位置與繪圖、設計圖、示意圖或可用來提供當前被加工的對象的最終設計的任意其它數據進行比較，以做出這個確定。通過計算機處理器來進行比較，這個過程可以自動化，該計算機處理器配置在控制器中并執行具有用以進行比較的指令的軟件。備選地，在與控制器通信的單獨的裝置中的處理器上執行的軟件可進行該比較。可使用進行比較的任意其它方式或方法。如果期望的材料的量還沒有從接觸點去除，那么在框710處，激光生成器可再次激活，或被允許或指示來繼續生成激光束。注意，在框710處，在任意實施例中，激光生成器可連續發射激光束，連續發射激光束脈沖(即，交替地在一段時間內發射激光束以及在另一段時間內不發射激光束)，或在一個實施例中在僅僅由控制器所指定的時間段內僅通過控制器請求而發射激光束脈沖。在控制器命令的激光生成器系統中，控制器可指示激光生成器來發射用于某一段時間的激光束。備選地，激光生成器可相對地非智能，并且控制器可以需要的時間段激活它和使它停止作用。設想所有此類實施例和其變化都在本公開的范圍之內。在框740處，如果已經確定期望的量的材料已經在接觸點被去除，那么在框750處，可關于是否有任意附加的材料待去除做出確定。如果沒有，例如如果所有待去除的材料已經去除，或者如果故障、錯誤、一些其它狀況，或從操作者或其它系統或裝置接收的指示規定當前不應該進行進一步的材料去除，則在框770處，可使激光生成器停止作用、關閉、被指示關閉遮擋激光的光閘，或者另外指示或引起停止發射激光束至其殼體外部。在框750處，如果確定在除接觸點外的其他地方應該去除附加的材料，那么在框760處，為了移動接觸點至不同區域，可利用本文描述的任意方式操作萬向轉鏡。在框710處，激光生成器可被指示可再次激活，或被允許或指示恢復或繼續生成激光束。可在正產生激光束時操作萬向轉鏡，而不是為萬向轉鏡操作而停止產生激光束，由此在激光束的接觸點正移動時去除材料。如本文所述，可采集和處理數據來確保適當量的材料被去除。在一實施例中，激光束接觸點可連續地移動，這在處理某些類型的材料時提供優勢，諸如減少在特定區域中的生熱。熱傳感器數據在這樣的實施例中可連續地或接近連續地采集和處理。可在控制器中建立和配置材料去除的計劃來創建用于這樣的實施例的有效的材料去除路徑。圖8為可采用提供本文描述的任意實施例的技術效果的示例處理器1158的框圖。處理器1158可用作本文公開的任意實施例的部件，包括用作控制激光生成器的控制器的一個或多個部件、與此類控制器通信并且指示此類控制器的裝置，用作進行如本文公開的激光加工的系統的一個或多個部件，和/或用作可實現本文描述的主題的任意部分的任意相關設備、系統或子系統的一個或多個部件。強調的是，在圖8中描繪的框圖是示范性的，并且不意于指具體的實現。因此，處理器1158能夠在單個處理器或多個處理器中實現。多個處理器能夠分散或集中放置。多個處理器能夠無線地通信、通過硬接線通信或其組合。處理器1158可包括使處理器1158能夠進行本文描述的任意功能和方法的電路和其它部件。此類電路和其它部件也可使處理器1158能夠與其它裝置和部件通信和/或交互，該部件例如本文公開的任意裝置或任意其它裝置的任意其它部件，如此以便使處理器1158和這樣的其它裝置和/或部件能夠進行任意公開的功能和方法。如圖8中所描繪的，處理器1158包括處理部分1160、存儲器部分1162以及輸入/輸出部分1164。處理部分1160、存儲器部分1162以及輸入/輸出部分1164耦合一起(耦合未在圖8中示出)，以允許在這些部分之間通信。處理部分1160執行可以從利用多種已知的編程語言和/或編程技術創建的計算機程序編譯或解釋的指令，編程語言和/或編程技術包括(非限制性、且單獨地或組合地包括)Java 、C、C++、Visual Basic、Java Script、Perl等。一般而言，處理器(例如，微處理器)例如從存儲器、計算機可讀介質等接收指令并且執行這些指令，由此執行一個或多個過程，包括本文描述的一個或多個過程。此類指令和其它數據可利用多種已知的計算機可讀介質來存儲和傳送。輸入/輸出部分1164能夠提供和/或接收組分、命令和/或指令，例如被利用來提供指令至一個或多個激光生成器、從一個或多個熱傳感器接收數據和/或進行本文描述的任意其它功能。可將處理器1158實現為客戶端處理器和/或服務器處理器。在基本配置中，處理器1158可至少包括一個處理部分1160和存儲器部分1162。存儲器部分1162能夠存儲與確定接觸點、確定接觸點坐標、確定是否附加的材料應該從對象去除等結合利用的任意信息。例如，存儲器部分能夠是示意圖、繪圖等。取決于精確的配置和處理器的類型，存儲器部分1162可為易失性的(諸如RAM)1166、非易失性的(諸如ROM，閃速存儲器等。)1168或其組合。處理器1158可具有附加的特征/功能性。例如，處理器1158可包括附加的存儲(可移動存儲1170和/或不可移動存儲1172)，其包含但不限于磁盤或光盤、磁帶、閃存、智能卡或其組合。諸如存儲器和存儲元件1162、1170、1172、1166和1168之類的計算機存儲介質可包括易失的和非易失的、可移動的和不可移動的介質，該介質以任意方法或技術來實現，以用于諸如計算機可讀指令、數據結構、程序模塊或其它數據之類的信息的存儲。計算機存儲介質包括但不限于RAM、ROM、EEPR0M、閃速存儲器或其它存儲器技術，CD-ROM、數字多功能磁盤(DVD)或其它光學存儲，磁帶盒、磁帶、磁盤存儲或其它磁性存儲裝置，通用串行總線(USB)兼容存儲器、智能卡或可用于存儲期望的信息并且可通過處理器1158訪問的任意其它有形的介質。任意這些計算機存儲介質可為處理器1158的一部分。處理器1158也可包括通信連接(一個或多個)1180，其允許處理器1158例如通過任意類型的有線或無線通信單元與其它裝置通信。通信連接(一個或多個)1180為通信介質的示例。通信介質典型地包含計算機可讀指令、數據結構、程序模塊或在諸如載波或其它傳輸機制之類的調制的數據信號中的其它數據，并且包括任意信息傳送介質。術語“調制的數據信號”表示這樣的信號，其具有它的一個或多個其特性集或者按照在信號中編碼信息的方式變化。通過示例的方式，并非限制性地，通信介質包括諸如有線網絡或直接有線連接之類的有線介質和諸如聲學的、RF、紅外線、蜂窩的以及其它無線介質之類的無線介質。本文所使用的術語“計算機可讀介質”·包括存儲介質和通信介質兩者。處理器1158可具有諸如鍵盤、小鍵盤、鼠標、筆、語音·輸入裝置、觸摸輸入裝置等的輸入裝置(一個或多個)1176。也能夠包括諸如顯示器、揚聲器、打印機等之類的輸出裝置1174。本書面描述使用示例來公開本文所包含的主題，包括最佳模式，以及還使本領域任意技術人員能實踐本發明，包括制作和使用任意裝置或系統并且執行任意合并的方法。本公開的可取得專利的范圍由權利要求限定，且可包括本領域技術人員想到的其它示例。如果此類其它示例具有與權利要求字面語言無不同的結構要素，或者如果它們具有與權利要求字面語言等效的結構要素，則它們意于在權利要求的范圍之內。部件列表
權利要求
1.一種設備，包括: 激光生成器； 桿，配置成從所述激光生成器延伸和向其縮回； 萬向轉鏡，安裝在所述桿上并且配置成反射通過所述激光生成器生成的激光束； 傳感器；以及 控制器，配置成: 從所述傳感器接收數據，以及 基于所述數據，操作所述桿和所述萬向轉鏡以指引由所述激光生成器生成的所述激光束。
2.如權利要求1所述的激光加工設備，其中，所述數據包括所述激光束與對象的接觸點的一組二維坐標的至少一個，以及所述激光束與所述對象的所述接觸點的一組三維坐標的至少一個。
3.如權利要求1所述的激光加工設備，其中，所述控制器配置成相對于所述激光生成器延伸和縮回所述桿。
4.如權利要求1所述的激光加工設備，其中，所述控制器配置成繞著由所述激光束形成的軸旋轉所述桿。
5.如權利要求1所述的激光加工設備，其中，所述萬向轉鏡配置成繞著由所述萬向轉鏡的直徑形成的軸旋 轉。
6.如權利要求5所述的激光加工設備，其中，所述控制器配置成繞著所述軸旋轉所述萬向轉鏡。
7.如權利要求1所述的激光加工設備，其中，所述傳感器包括至少兩個傳感器。
8.一種系統,包括: 激光生成器； 桿，配置成從所述激光生成器延伸并且向其縮回； 萬向轉鏡，安裝在所述桿上，并且配置成反射通過所述激光生成器生成的激光束； 傳感器；以及 控制器，通信地連接至所述傳感器，所述控制器配置成: 從所述傳感器接收數據，以及 基于所述數據，操作所述桿和所述萬向轉鏡以指引通過所述激光生成器生成的所述激光束。
9.如權利要求8所述的系統，其中，所述數據包括所述激光束與對象的接觸點的二維坐標和附加數據，并且其中，所述控制器配置成基于所述二維坐標和所述附加數據來確定所述接觸點的三維坐標。
10.如權利要求9所述的系統，其中，所述附加數據包括時間數據。
11.如權利要求9所述的系統，其中，所述控制器配置有第二附加數據，并且配置成基于所述二維坐標、所述附加數據以及所述第二附加數據來確定所述接觸點的三維坐標。
12.如權利要求11所述的系統，其中，所述第二附加數據包括所述激光束的功率、所述對象的材料、示意圖以及所述接觸點和所述對象的外表面之間的距離中的至少一個。
13.如權利要求8所述的系統，其中，所述控制器配置成基于所述數據確定關閉所述激光生成器。
14.如權利要求8所述的系統，其中，所述控制器配置有示意圖，并且其中所述控制器配置成基于所述數據和所述示意圖來操作所述桿和所述萬向轉鏡。
15.—種方法,包括: 激活激光生成器以生成在萬向轉鏡處被指引的激光束，所述萬向轉鏡安裝在配置成從所述激光生成器延伸并且向其縮回的桿上； 從至少一個傳感器接收數據，所述傳感器配置成接近于所述激光束在對象上的接觸占.確定所述接觸點的位置； 確定是否至少基于所述位置操作所述桿和所述萬向轉鏡之一。
16.如權利要求15所述的方法，其中，確定是否操作所述桿和所述萬向轉鏡的至少一個，包括確定已經從所述接觸點去除預定量的材料。
17.如權利要求16所述的方法，其中，響應于確定已經從所述接觸點去除所述預定量的所述材料，操作所述桿和所述萬向轉鏡的至少一個。
18.如權利要求16所述的方法，其中，響應于確定已經從所述接觸點去除所述預定量的所述材料，使所述激光生成器停止作用。
19.如權利要求15 所述的方法，其中，確定所述接觸點的所述位置，包括基于所述數據來確定所述接觸點的三維坐標。
20.如權利要求15所述的方法，還包括以下的至少一個: 通過從所述激光生成器延伸所述桿來操作所述桿； 通過向所述激光生成器縮回所述桿來操作所述桿； 通過繞著由所述激光束形成的第一軸旋轉所述桿來操作所述桿；以及 通過繞著由所述萬向轉鏡的直徑形成的第二軸旋轉所述鏡子來操作所述萬向轉鏡。
全文摘要
本發明名稱為用于利用激光操作形成內部空腔的系統和方法。用于加工難以或不可能視覺監測的內部空腔的激光加工系統可包括激光生成器，配置成從激光生成器延伸并且向其縮回的桿，安裝在桿上并且配置成反射由激光生成器生成的激光束的萬向轉鏡，一個或多個傳感器，以及控制器，該控制器可從傳感器接收數據并且基于數據來確定如何和是否操作桿和萬向轉鏡以指引由激光生成器生成的激光束。
文檔編號B23K26/36GK103143840SQ20121036748
公開日2013年6月12日 申請日期2012年9月28日 優先權日2011年12月6日
發明者H.C.羅伯茨三世, G.C.泰克薩徹爾 申請人:通用電氣公司