一种基于视觉引导的玻璃加工装置及方法制造方法及图纸

一种基于视觉引导的玻璃加工装置，包括第一摄像机、第二摄像机，所述第一摄像机安装在待加工玻璃的正上方，其镜头的视轴与玻璃上表面垂直，用于获取待加工玻璃的位置、角点和边界信息；所述第二摄像机、三维运动加工机安装在待加工玻璃的上方，第二摄像机的镜头视轴和半导体激光器的光轴与玻璃平面呈一定的夹角倾斜；所述第一摄像机、第二摄像机与图像采集卡连接；控制器用于接收计算机发出的指令，控制三维运动加工机完成加工。本发明专利技术能够有效的解决低效率、低精度的人工打磨问题，同时提高了加工的智能度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉引导的玻璃加工装置及方法
本专利技术涉及玻璃加工设备
，具体涉及到一种基于视觉引导的玻璃加工装置及方法。
技术介绍
玻璃是建筑工程中最普遍使用的装饰材料之一。它的主要性能有透视、隔音以及保温等是生活中不可或缺的材料，因此人们对他的加工工艺也是非常重视的。玻璃的加工工艺最基本的就是玻璃的切割，然而在刚切割完成后的玻璃边界通常非常锋利的，如果是矩形的话它的四个角更是非常尖锐，无论是在搬运还是做进一步加工过程中都极易给工作人员带来伤害，因此玻璃生产厂家在切割完玻璃后都会对其的边沿或角进行圆滑或倒圆，但由于玻璃材料的特殊性，以及各行各业对玻璃形状和规格等特征的各异性导致玻璃的边界圆滑或倒圆角也成为了一项较复杂且工作量大的难题。在玻璃加工时，玻璃的加工量非常的大，然而目前玻璃的边界处理工艺依旧相对较为传统，即人工处理依然占据较大的地位。这种处理方式不仅效率低，且容易受人为因素的影响造成加工失误，极易浪费人力、物力和财力，即使是目前比较流行的数控玻璃加工机也具有较大的局限性，它需要经过人为进行对刀以及加工参数的输入等一系列繁琐的过程。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于视觉引导的玻璃加工装置，包括第一摄像机(1)、第二摄像机(2)、三维运动加工机(3)、半导体激光器(4)、图像采集卡(5)、数控加工平台(6)、控制器(7)、计算机(8)；其特征在于：所述第一摄像机(1)安装在待加工玻璃的正上方，其镜头的视轴与玻璃上表面垂直，用于获取待加工玻璃的位置、角点和边界信息；所述第二摄像机(2)、三维运动加工机(3)安装在待加工玻璃的上方，第二摄像机(2)的镜头视轴和半导体激光器(4)的光轴与玻璃平面呈一定的夹角倾斜；所述第一摄像机(1)、第二摄像机(2)与图像采集卡(5)连接；所述图像采集卡(5)、控制器(7)连接计算机(8)；所述三维运动加工机(3)连接控...

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉引导的玻璃加工装置，包括第一摄像机(1)、第二摄像机(2)、三维运动加工机(3)、半导体激光器(4)、图像采集卡(5)、数控加工平台(6)、控制器(7)、计算机(8)；其特征在于：所述第一摄像机(1)安装在待加工玻璃的正上方，其镜头的视轴与玻璃上表面垂直，用于获取待加工玻璃的位置、角点和边界信息；所述第二摄像机(2)、三维运动加工机(3)安装在待加工玻璃的上方，第二摄像机(2)的镜头视轴和半导体激光器(4)的光轴与玻璃平面呈一定的夹角倾斜；所述第一摄像机(1)、第二摄像机(2)与图像采集卡(5)连接；所述图像采集卡(5)、控制器(7)连接计算机(8)；所述三维运动加工机(3)连接控制器(7)，控制器(7)用于接收计算机(8)发出的指令，控制三维运动加工机(3)完成加工。2.根据权利要求1所述一种基于视觉引导的玻璃加工装置，其特征在于：所述第一摄像机(1)、第二摄像机(2)均采用CCD相机，所述CCD相机连接CCD驱动器(9)。3.根据权利要求1所述一种基于视觉引导的玻璃加工装置，其特征在于：所述控制器(7)为S7-200型号的PLC控制模块。4.采用如权利要求1-3所述任意一种玻璃加工装置的玻璃加工方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：基于视觉技术的玻璃厚度信息的提取，包括：步骤1.1：打开半导体激光器(4)，产生玻璃厚度测量所需要的光源，并采用两个正交的柱面镜，将半导体激光器(4)产生椭圆形光斑转化为线结构光后，照射到待加工玻璃上产生折射和漫反射；步骤1.2：通过第二摄像机(2)对经过玻璃折射后光源进行采集，然后对平板玻璃上下表面发生漫反射的两个点在第二摄像机(2)中成像间距与玻璃厚度之间建立线性关系，即对检测系统中玻璃厚度与双光带中心像素差之间的关系进行设定；步骤1.3：对进入第二摄像机(2)的漫反射光带进行处理与分析；步骤1.3.1：将第二摄像机(2)获取的图像传输到计算机(8)中进行图像处理，首先将采集到的光带图像采用4层小波分解与重构实现对含噪灰度图像的去噪；步骤1.3.2：由于上一步获得的光带较弱特征不够明显，将采用线性灰度变换对图像数字特征进行增强；步骤1.3.3：对上一步处理后的光带采用Canny算子进行边缘检测，并选取阈值>119的部分将光带和背景区域分离开来，再采用灰度重心法来确定光带中心位置并获取两光带中心的像素差；步骤2：基于视觉技术的实际玻璃厚度的测量：利用玻璃厚度与双光带中心间距的线性关系来完成玻璃厚度信息的获取，即玻璃的实际厚度可由以下公式获得：其中H为玻璃的实际厚度，l为单位像元间距，λ2为系统放大率与镜头放大倍率的乘积，系统放大率与镜头放大倍率相等，n为折射率，a为光线从玻璃上表面到下表面再返回外界的入射角，b为光线从玻璃上表面到下表面的折射角，L为两光带中心像素之差；步骤3：基于视觉技术的玻璃的轮廓、边缘、角点检测，包括：步骤3.1：通过第一摄像机(1)对玻璃的整个平面进行图像获取；并将获取的图像传输到计算机中进行图像处理，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐道猛，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42