一种基于视觉的激光加工分时校正系统及方法技术方案

本申请公开了一种基于视觉的激光加工分时校正系统及方法，属于激光加工领域，主要包括预先设置加工时间和校正时间，选定标定点并计算标定点的加工理论坐标，在加工过程中根据预先设置的时间通过上位机发送暂停指令，暂停后采集所述加工区域的图像，得到标定点实际加工坐标，计算实际坐标和理论实际坐标的偏差，对所述偏差进行校正，代替传统加工过程中的人工检测，避免了人工检测过程中出现的问题，提高了加工的效率和精度。高了加工的效率和精度。高了加工的效率和精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉的激光加工分时校正系统及方法


[0001]本申请涉及激光加工领域，具体而言，特别涉及一种基于视觉的激光加工分时校正方法。

技术介绍

[0002]现有的激光加工过程中，在外界条件的影响下，加工一段时间后会出现工艺偏差等问题，此时需要通过人工检测，确认加工是否按照原有的轨迹正常运行、已加工过的工件是否出现偏移。因此在大量工件进行加工时，需要对每个都进行人工检测，颇为繁琐且浪费大量时间，且人工检测并进行补偿的精度不准确。
[0003]因此，为了提高加工效率和加工精度，本专利技术通过视觉技术，在激光加工过程中，工件加工一段时间时发送暂停指令，从而再进行自动检测并校正，达到分时快速校正的目的，代替了现有工艺中人工进行检测，且能够提高检测的精度和效率。
[0004]在公布号CN103157909A中，提出了一种激光加工误差校正方法，主要包括设置一个标准件，并计算标准件的标准点距离与实际加工的标定点的距离得出补偿表，进行校正，此方法较为麻烦且较难实现，设置标准件大大浪费成本，而本专利设置加工时间和校准时间，对已加工的区域进行标定点搜索，且通过解析G代码即可得到标准坐标，通过上述分时校正方法进行校正可以大大提高校正效率。

技术实现思路

[0005]基于现有技术的不足，针对现有加工工艺偏差大、校正速率慢的问题，本申请提供了一种基于视觉的激光加工分时校正方法，其特征在于，包括：预先设置加工时间和校正时间，选定标定点并计算标定点在校正区域的理论加工坐标，启动加工一段时间后发送暂停指令，暂停后采集加工区域图像的标定点实际坐标，计算实际坐标和理论实际坐标的偏差，对所述偏差进行校正。
[0006]可选地，所述暂停指令发送的时间为预先设置的校正时间。
[0007]可选地，所述校正过程包括：电机代理模块截获驱动脉冲，并根据所述偏差进行驱动脉冲信号的校正。
[0008]可选地，所述启动加工以及所述采集图像通过设置数控系统以及视觉控制器进行控制。
[0009]可选地，所述加工过程主要包括上位机发送G代码给所述数控系统和所述视觉控制器。
[0010]可选地，所述计算理论加工坐标通过计算上位机发送给视觉控制器的G代码解析所得。
[0011]可选地，所述标定点坐标采集通过实时工业总线进行传输。
[0012]可选地，所述采集加工图像通过安装视觉装置进行实时采集。
[0013]可选地，根据所述预先设置好的加工时间和校正时间进行周期性校正。
[0014]可选地，所述选定标定点为在加工之前预先选定至少一个标定点。
[0015]本申请的有益效果是：通过设置加工时间和校正时间，选取标定点，在加工一段时间后对已加工的加工区域进行视觉采集，并通过计算视觉采集的实际加工的标定点坐标以及根据计算G代码的理论坐标的偏差值，通过探针进行相应偏差增量的信号校正，完成加工区域的校正，提高校正的效率，并有效地提高加工精度。
附图说明
[0016]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0017]图1是根据本申请实施例的一种基于视觉的分时校正系统示意图；
[0018]图2是根据本申请实施例提出的一种分时校正方法流程图示意图；
[0019]图3是根据本申请实施例的一种分时校正时间分配示意图；
[0020]图4是根据本申请实施例的理论加工和实际加工坐标表示意图；
[0021]图5是根据本申请实施例的一种校正过程示意图；
[0022]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0023]S1
‑
加工主轴，S2
‑
视觉装置，S3
‑
加工对象，S4
‑
加工平台，S5
‑
电机代理模块，S6
‑
视觉控制器，电机S7，数控系统S8。
具体实施方式
[0024]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0025]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语
″
第一
″
、
″
第二
″
等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语
″
包括
″
和
″
具有
″
以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0026]本专利技术提出了一种基于视觉的激光加工分时校正方法，图1所示为实现当前方法的分时校正系统，主要包括加工主轴S1，视觉装置S2，加工对象S3，加工平台S4，电机代理模块S5，视觉控制器S6，电机S7，数控系统S8。其中电机代理模块在本实施例中为探针，本申请实施例中包括X、Y、Z三轴的电机M
×
、My、Mz，在此申请中不做具体限制，在加工主轴上安装有视觉装置，此申请中视觉装置为高速ccd相机，此外也可在主轴旁设置有旁轴，旁轴上安装视觉装置。
[0027]具体的工作原理包括：在加工平台S4上放置有加工对象S3，上位机下发G代码给数控系统S8和视觉控制器S6，数控系统控制电机S7通过加工主轴S1对加工对象进行加工，加
工主轴上安装有视觉装置S2 CCD相机可以采集加工图像，此时数控系统通过ethercat工业总线向机床的伺服电机发送驱动脉冲，本申请中采用ethercat实时工业总线，在此申请中不做具体限制，此时通过计算可以得到加工需求的理论坐标。
[0028]在加工前可以设置加工时间以及校准时间，同时选取加工一段时间后校正区域的标正点，当主轴加工到设置的加工时间完成后，向其发送暂停信号，在进行暂停后通过加工主轴旁的CCD相机对已加工的部分进行图像采集，并进行标定点的搜索，得到实际加工的坐标，此时计算实际坐标和理论坐标的偏差，并进行校正，由于图像采集到的区域较大，可以设置多个标定点，得到实时坐标矩阵计算更为准确，在以下实施例中以设置9个标定点为例进行计算。
[0029]校正过程主要通过电机代理模块S5截获向驱动电机发送的驱动脉冲，在此申请中电机代理模块为探针，根据视觉控制器得到的偏差对脉冲信号进行相应增量的加减，此时探针将校正后的数据进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉的激光加工分时校正系统及方法，其特征在于，包括：预先设置加工时间和校正时间，选定标定点并计算标定点在校正区域的理论加工坐标，启动加工一段时间后发送暂停指令，暂停后采集加工区域图像的标定点实际坐标，计算实际坐标和理论实际坐标的偏差，对所述偏差进行校正。2.根据权利要求1所述的一种分时校正方法，其特征在于，所述暂停指令发送的时间为预先设置的校正时间。3.根据权利要求1所述的一种分时校正方法，其特征在于，所述校正过程包括：电机代理模块截获驱动脉冲，并根据所述偏差进行驱动脉冲信号的校正。4.根据权利要求1所述的一种分时校正方法，其特征在于，所述启动加工以及采集图像通过设置数控系统以及视觉控制器进行控制。5.根据权利要求4所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆晓峰，樊宜，
申请(专利权)人：西安永东工业控制器科技有限公司，
类型：发明
国别省市：