一种激光切割机的板材寻边方法、标定系统及寻边系统技术方案

技术编号:31592937 阅读:148 留言:0更新日期:2021-12-25 11:40
本发明专利技术提供一种激光切割机的板材寻边方法及系统,涉及激光切割技术领域,本发明专利技术分为相机标定部分和板材寻边部分。集成相机、光源、防护盖于一体;对相机进行畸变校正;安装视觉套件在激光头适当位置;自动化标定,经过标定可以获得激光头与相机的坐标差、相机安装过程中导致的微小偏差角度、真实世界与像素世界的比例系数。移动激光头到机械原点位置,拍照取图,计算板材角点大致坐标,将相机视野中心移动至坐标位置;拍照取图,计算板材角点精确坐标和板材倾斜角度,将激光头移动至板材角点正上方;走边框验证寻边精度,提高切割精度,根据实际需要设置到激光头相应的位置,占用空间更小,安装拆卸灵活,保护到位。保护到位。保护到位。

【技术实现步骤摘要】
一种激光切割机的板材寻边方法、标定系统及寻边系统


[0001]本专利技术涉及激光切割
,尤其涉及一种激光切割机的板材寻边方法、标定系统及寻边系统。

技术介绍

[0002]激光切割机由于其高精度和高效性迎来了飞速发展。通常,激光切割机在进行金属板材切割之前要进行寻边操作,目前主要有两种寻边方法:一种是基于电容的寻边方法,另一种是基于视觉的寻边方法。
[0003]采用电容寻边方法时,若板材幅面大,需要将激光头移动较长距离才能完成寻边过程,耗时长、寻边效率低。而且若板材尺寸设置错误、板材倾斜度过大或激光头初始位置选取不当,可能会造成机械损坏,存在一定的安全隐患;现有的视觉寻边方法主要是使用模板匹配的方式,基于模板匹配的方式普适性较低,每种不同厚度、不同材料的板材都需要手动设置特征匹配点,并且需消耗大量时间进行标定测试,效率较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术涉及一种激光切割机的板材寻边方法、标定系统及寻边系统是基于矩形板材的图像数据,通过进行图像处理和数据计算,获得板材角点坐标和倾斜角度,并与上位机系统进行数据交本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光切割机的板材寻边方法,其特征在于,方法包括:S101.控制移动激光头移动至机械原点位置,获取预设像素值的第一图像数据;S102.对第一图像数据进行预处理,并将第一图像数据拆分成多个像素块,基于多个像素块所占的面积进行排序;其中最大面积识别为板材,定义此像素块为第一像素块;S103.设置第一像素块的灰度值,并对第一像素块进行扫查,找到第一次出现跳变的位置即为板材角点的像素坐标;S104.将像素坐标换算为X、Y轴上的增量信息,根据增量信息将相机移动至板材角点,并进行拍摄,摄取第二图像数据;S105.对第二图像数据进行预处理,并将第二图像数据拆分成多个像素块,基于像素块所占的面积进行排序;其中最大面积识别为板材,定义此像素块为第二像素块;S106.设置第二像素块的灰度值,并对第二像素块进行扫查,找到第一次出现跳变的位置,并记录像素坐标;S107.筛选第二像素块坐标,拟合出板材的两条边,分别求出两条边的斜率,转换成角度,两角度平均值即为板材倾斜角度,两边交点即为精确的板材角点坐标。2.根据权利要求1所述的激光切割机的板材寻边方法,其特征在于,步骤S102还包括:对第一图像数据进行滤波及增大对比度;求出第一图像数据均值,并根据均值进行自适应边缘锐化;对第一图像数据进行二值化处理;基于设计结构元素核,对第一图像数据进行形态学运算;再对第一图像数据进行滤波,去噪。3.根据权利要求1或2所述的激光切割机的板材寻边方法,其特征在于,步骤S105还包括:对第二图像数据进行滤波及增大对比度,求出图像数据均值,并根据均值进行自适应边缘锐化;对第二图像数据进行二值化处理;设计结构元素核,对第二图像数据进行形态学运算;再对第二图像数据进行滤波,去噪;对于将第二图像数据拆分成多个像素块来讲,设计结构元素核,分别对第二像素块进行形态学运算。4.根据权利要求1或2所述的激光切割机的板材寻边方法,其特征在于,方法还包括:验证寻边精度;开启图像界面显示,在图像界面的视窗正中心设置一个十字星,并输入板材的尺寸;根据板材角点坐标和倾斜角度,移动相机至视窗正中心位置,令十字星与板材角点重合,再进行走边框动作,沿板材边缘巡查一周;通过观察十字星与板材边的重合程度获得精度信息,为切割之前的板材留边做好准备。5.根据权利要求1或2所述的激光切割机的板材寻边方法,其特征在于,步骤S107中实际板材倾斜角度利用相机安装过程中的偏差角度k1进行补偿。
6.根据权利要求1或2所述的激光切割机的板材寻边方法,其特征在于,步骤S101之前还包括:S201.将视觉套件安装在激光头上;S202.配置十字标定板;S203.将十字标定板置于切割平面上,并移动激光头到十字标定板的正中心位置,拍照获得图像数据;S204. 沿Y轴的负方向或正方向,X轴的正方向或负方向移动预设距离后,对十字标定板的正中心位置进行拍照获得图像数据,以正中心位置为基准,根据预设的宽数据和高数据,获取图像数据的感兴趣区域;S205.提取感兴趣区域的黑色十字像素点,基于黑色十字像素点计算出黑色十字的中心坐标,并解析出视觉套件安装过程中导致的偏差角度。7.根据权利要求6所述的激光切割机的板材寻边方法,其特征在于,方法还包括:对感兴趣区域进行二值化,提取出完整无杂点的黑色十字,设黑色十字四个端点坐标位,设黑色十字的中心坐标为,有公式:,有公式:。8.根据权利要求7所述的激光切割机的板材寻边方法,其特征在于,基于黑色十字像素点计算出黑色十字...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨绪广石立王爽彭利张浩于飞
申请(专利权)人:济南邦德激光股份有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1