在雞蛋上雕出二維碼，如何做到圖案清晰又不破碎？

北京日報客戶端 | 記者 韓梅

近日，走進北京精雕集團有限公司廊坊基地蛋雕車間，該公司高階應用工程師李恩正在操作一款機床進行蛋雕二維碼加工。

“雞蛋看似大小一樣，實際上每個雞蛋外殼的輪廓都是不一樣的，雞蛋呈弧形，每個地方的弧度並不一致，並且每兩個雞蛋之間的弧度也存在差異，如果機床在加工二維碼時都參照同一個雞蛋模型，那將導致雞蛋上的二維碼雕刻深淺不一、圖案紋路不清晰或直接破碎。”李恩說。

雞蛋如同機床加工的原料，機床加工生產過程都會遇到原料本身精度一致性差的問題，這些微小的誤差累積起來，對要達到微米級別的加工精度來說，卻是致命的。就拿面型為曲面特徵的零件來說，由於衝壓、壓鑄等工序的影響，導致實際造型和理論造型特徵存在誤差，以前是透過人工試切調整來解決，然後再用機床加工，取出零件後進行檢測，若精度不合格，再安裝在機床上進行返修。這樣人工參與較多的工作，自動化程度低，加工效率也低。

“現在我們用北京精雕研製出的在機檢測技術，可以在機床內實現自動在機檢測零件來避免誤差。”

李恩一邊操作一邊介紹，機床數控系統根據在機檢測的數值，自動生成新的加工路徑，加工路徑也跟隨曲面形態的變化，自動適應調整路徑，機床自動去加工。這個過程沒有人工參與，基本上實現機內自動化，達到曲面蛋殼上深淺一致的雕刻效果。

那麼機床在雕刻的時候是如何做到辨認每一個雞蛋識別誤差，保證雕刻時圖案清晰並且不會破碎的呢？

李恩介紹，機床加工時透過感測器測頭（也可以說機床內的眼睛）在雞蛋的曲面上進行在機檢測，檢測的每一個測量點，數控系統都會獲取一個數據，測頭自動採點，然後機床的數控系統根據這些測量點的資料重構曲面、點構線、線蒙皮面（構造兩張面，理論面和實際面），然後離散路徑節點，計算每個節點到實際面的距離，重新自動生成加工路徑並補償加工。

機床的數控系統就是機床的大腦，將在機檢測的資料回傳到數控系統中，數控系統下達加工指令，根據每個雞蛋的特點重新生成加工路徑，進行機床在機檢測補償加工。

“我們在雞蛋曲面上雕刻二維碼，是為了挑戰在雞蛋上雕刻的難度。因為在弧形雞蛋上雕刻普通的圖案如有輕微變形，肉眼不一定發覺，但是二維碼一旦變形或者雕刻不清晰，會直接導致讀取二維碼資訊失敗。”

李恩自信滿滿地說，在弧形雞蛋上雕刻形狀規則的二維碼，最後還要能掃出資訊，機床不僅要精準識別每個雞蛋的差異，對精度也有更高的要求。

那麼機床能雕刻出精準的二維碼圖案嗎？

李恩首先透過北京精雕SurfMill軟體建立與雞蛋大小一致的雞蛋理論模型，並在雞蛋模型上編寫雞蛋在機檢測程式，然後提取二維碼的線框投影到雞蛋理論模型上，編寫二維碼加工程式，再將在機檢測程式以及二維碼加工程式輸出到機床端，機床直接進行雞蛋表面在機檢測及二維碼加工。30分鐘後，雞蛋表面上的二維碼加工完成，並且可以掃描出二維碼的資訊。