基于视觉定位的水射流切割系统及其切割方法技术方案

本发明专利技术公开了基于视觉定位的水射流切割系统，包括设置于工件上的定位标志，和设置于切割装置的操作机构上的摄像机；摄像机，通过图像采集卡将摄像机获取的图像信号转变为数字图像，并且该数字图像传递给中央处理器；中央处理器，连接并控制切割装置的运动控制器，运动控制器驱动操作机构，操作机构控制其内的水射流器进而对工件进行切割。本发明专利技术的水射流切割系统及其方法，使用摄像机对工件的定位标志进行识别并获取图像信号并转变为数字图像，中央处理器计算得到数字图像与模板图像上定位标志的位置误差；然后根据定位标志的位置误差矫正加工图形，矫正后的加工图形通过运动控制器进而驱动操作机构进行切割，定位误差小于0.01mm，效率提高50%。

Water jet cutting system based on visual positioning and cutting method thereof

The invention discloses a water jet cutting system based on visual positioning, including positioning arranged on the workpiece on the sign, the camera operating mechanism and is arranged on the cutting device on a camera, the image signal; camera into digital image transmission and image acquisition card, and the digital image to the central processor; the central processor. Connect and control device for cutting motion controller, motion controller driver operating mechanism, operating mechanism in the control of water jet cutting of workpiece. System and method of the invention of the water jet cutting, using the camera positioning of the workpiece and identifies the image signals are acquired and converted into digital image, the position error of the central processor is calculated by digital image and the template image positioning marks; then according to the position error correction processing graphic positioning mark, graphic processing after correction by motion the controller and drive the operating mechanism of cutting, the positioning error is less than 0.01mm, efficiency increased by 50%.

【技术实现步骤摘要】
基于视觉定位的水射流切割系统及其切割方法
本专利技术涉及水射流切割系统
，特别是涉及基于视觉定位的水射流切割系统及其切割方法。
技术介绍
目前水射流切割工件采用夹具定位工件，使工件在夹具中相对于水射流占有适宜的加工位置，并且使同一批工件在夹具中相对于水射流具有一致的加工位置。但受到夹具的精度、工件的精度以及定位方式的限制，定位误差很难达到0.2mm以内。常常需要人工调整工件的位置，以提高定位精度，减小加工误差，但这必然存在人工疏忽、重复性差和效率低等问题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了基于视觉定位的水射流切割系统，能自动定位工件，并矫正工件位置误差，提高水射流切割精度。本专利技术所采用的技术方案是：基于视觉定位的水射流切割系统，包括摄像机、图像采集卡、中央处理器、运动控制器、水射流器、工件和定位标志，定位标志设置于工件上，摄像机设置于切割装置的操作机构上；摄像机，通过图像采集卡将摄像机获取的图像信号转变为数字图像，并且该数字图像传递给中央处理器；中央处理器，连接并控制切割装置的运动控制器，运动控制器驱动操作机构，操作机构控制其内的水射流器进而对工件进行切割。进一步地,摄像机和水射流器连接在操作机构上，同时工件固定在夹具上。进一步地,操作机构带动摄像机和水射流器在操作机构与工件的定位标志之间移动。上述切割系统的切割方法，至少包括如下步骤：S1，识别定位标志，在水射流器切割工件之前，将摄像机移动到工件的定位标志上，对工件的定位标志进行识别并获取图像信号，图像采集卡将图像信号转变为数字图像；S2，中央处理器计算定位标志与模板图像上定位标志的位置误差；S3，中央处理器根据定位标志的位置误差矫正加工图形，将矫正后的加工图形传给运动控制器，运动控制器驱动操作机构使水射流对工件进行精准切割。进一步地,模板图像为预先设定在中央处理器内的标准切割路径。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的基于视觉定位的水射流切割系统及其方法，使用摄像机对工件的定位标志进行识别并获取图像信号，图像采集卡将图像信号转变为数字图像，中央处理器计算得到图像上定位标志与模板图像上定位标志的位置误差；然后，中央处理器根据定位标志的位置误差矫正加工图形，将矫正后的加工图形传给运动控制器，驱动操作机构，使水射流对工件进行精准切割，使定位误差小于0.01mm，使生产效率提高50%。附图说明图1为基于视觉定位的水射流切割系统的原理框图；图2为基于视觉定位的水射流切割系统的切割方法的流程；其中：1-工件，2-定位标志，3-操作机构，4-摄像机，5-图像采集卡，6-中央处理器，7-运动控制器，8-水射流器，9-夹具。具体实施方式为了加深对本专利技术的理解，下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明，该实施例仅用于解释本专利技术，并不对本专利技术的保护范围构成限定。如图1所示，基于视觉定位的水射流切割系统，包括摄像机4、图像采集卡5、中央处理器6、运动控制器7、水射流器8、工件1和定位标志2，定位标志2设置于工件1上，摄像机4设置于切割装置的操作机构3上；摄像机4，通过图像采集卡5将摄像机4获取的图像信号转变为数字图像，并且该数字图像传递给中央处理器6；中央处理器6，连接并控制切割装置的运动控制器7，运动控制器7驱动操作机构3，操作机构3控制其内的水射流器8进而对工件1进行切割。在上述实施例中，摄像机4和水射流器8连接在操作机构3上，同时工件1固定在夹具9上。操作机构3带动摄像机4和水射流器8在操作机构3与工件1的定位标志2之间移动。如图2所示，上述切割系统的切割方法，至少包括如下步骤：S1，识别定位标志，在水射流器切割工件之前，将摄像机移动到工件的定位标志上，对工件的定位标志进行识别并获取图像信号，图像采集卡将图像信号转变为数字图像；S2，中央处理器计算定位标志与模板图像上定位标志的位置误差；S3，中央处理器根据定位标志的位置误差矫正加工图形，将矫正后的加工图形传给运动控制器，运动控制器驱动操作机构使水射流对工件进行精准切割。在上述实施例中，模板图像为预先设定在中央处理器内的标准切割路径。综合地说，本专利技术的基于视觉定位的水射流切割系统，由摄像机、视频采集卡、中央处理器、运动控制器、操作机构、水射流器、工件和夹具等构成。其中摄像机和水射流器固定在操作机构上，工件固定在夹具上。在具体切割工件时，在水射流器切割工件之前，摄像机移动到工件的定位标志上，对工件的定位标志进行识别并获取图像信号，图像采集卡将图像信号转变为数字图像，中央处理器计算得到图像上定位标志与模板图像上定位标志的位置误差；然后，中央处理器根据定位标志的位置误差矫正加工图形，将矫正后的加工图形传给运动控制器，驱动操作机构，使水射流对工件进行精准切割，使定位误差小于0.01mm，使生产效率提高50%。本专利技术的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本专利技术的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本专利技术的精神，都在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于视觉定位的水射流切割系统，其特征在于：包括摄像机（4）、图像采集卡（5）、中央处理器（6）、运动控制器（7）、水射流器（8）、工件（1）和定位标志（2），定位标志（2）设置于工件（1）上，摄像机（4）设置于切割装置的操作机构（3）上；摄像机（4），通过图像采集卡（5）将摄像机（4）获取的图像信号转变为数字图像，并且该数字图像传递给中央处理器（6）；中央处理器（6），连接并控制切割装置的运动控制器（7），运动控制器（7）驱动操作机构（3），操作机构（3）控制其内的水射流器（8）进而对工件（1）进行切割。

【技术特征摘要】
1.基于视觉定位的水射流切割系统，其特征在于：包括摄像机（4）、图像采集卡（5）、中央处理器（6）、运动控制器（7）、水射流器（8）、工件（1）和定位标志（2），定位标志（2）设置于工件（1）上，摄像机（4）设置于切割装置的操作机构（3）上；摄像机（4），通过图像采集卡（5）将摄像机（4）获取的图像信号转变为数字图像，并且该数字图像传递给中央处理器（6）；中央处理器（6），连接并控制切割装置的运动控制器（7），运动控制器（7）驱动操作机构（3），操作机构（3）控制其内的水射流器（8）进而对工件（1）进行切割。2.根据权利要求1所述的基于视觉定位的水射流切割系统，其特征在于：所述摄像机（4）和水射流器（8）连接在操作机构（...

【专利技术属性】
技术研发人员：江山，王可，
申请(专利权)人：徐州浩通水射流科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32