【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光加工，具体涉及一种基于视觉预览引导的激光加工方法及控制装置。
技术介绍
1、在激光加工过程中，需要在工件的指定位置进行加工，传统的方式是采用红光预览的方式指示激光加工的位置，也就是在激光加工前，先控制红色指示激光出光，振镜以一定的速度按照加工内容的轮廓摆动，这样就在工件上显示出加工位置的红光轮廓，操作人员根据红光指示的位置，将工件摆放在合适的位置，以实现激光在工件指定的位置进行加工。这种红光预览的方式存在两个不足；一是红光预览的精度比较低，红光指示轮廓有一定线宽，且红光和激光的中心可能存在不同心，红光指示的位置和激光加工的位置不重合，导致激光加工的位置精度不高，无法满足高精度的激光加工。二是对于一些有有毒有害、高温高湿的加工环境，操作人员无法进入加工区域，因此无法完成红光预览指示加工。
2、另外在一些特殊的加工场景，如军工及航天领域，受制造工艺的制约，大型工件的设计规格和制造出来规格存在一定的差异，工件之间也存在较大的差异或者存在一定的三维形变，且工件上没有明显特征靶点，不具备视觉定位的要求；需要激光加工的位置、尺寸根据当前的工件尺寸、形变进行随形调整且要满足一定的精度要求，这时采用传统的红光指示和视觉抓靶定位的方式无法满足加工要求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种基于视觉预览引导的激光加工方法及控制装置。
2、为实现上述目的，在第一方面，本专利技术提供了一种基于视觉预览引导的激光加工方法，包括以下步骤
3、步骤1、加载加工图形，并对设置在振镜一侧的相机进行参数配置；
4、步骤2、对所述振镜进行校正，并通过计算所述振镜的畸变来获得所述振镜的加工坐标系与加工工作空间坐标系的映射关系，并对所述振镜的加工坐标系进行标定；
5、步骤3、基于所述振镜标刻出阵列标记点，并基于所述阵列标记点对相机进行校正和标定；
6、步骤4、在加工工作空间内显示相机的成像画面，以将放置在所述振镜的加工范围内的工件的待加工区域进行显示，并基于所述相机的成像画面对加工图形进行预览引导处理，使得预览引导处理后的加工图形与工件的待加工区域贴合，并获得相机的焦距变化信息，然后以相机的焦距变化信息作为振镜的焦距变化信息，并根据预览引导处理后的加工图形和振镜的焦距变化信息生成加工轨迹；
7、步骤5、根据生成的加工轨迹执行激光标刻。
8、进一步的，所述对加工图形进行预览引导处理包括以下步骤：
9、步骤4.1、在所述加工工作空间内拖动相机的光标移动至工件的待加工区域的某一节点，使得所述相机对该节点进行对焦，并将该节点显示在加工工作空间内，同时记录相机的当前焦距；
10、步骤4.2、对加工图形进行节点编辑，以将加工图形的对应节点拖拽到相机的光标所在节点上；
11、步骤4.3、依次对所述加工图形的其余节点按照上述方式处理，最终使得预览引导处理后的加工图形与待加工区域贴合，并获得相机的焦距变化信息。
12、进一步的，所述参数配置包括配置相机的xy镜像、曝光、对比度和亮度。
13、进一步的，采用多点校正法对所述振镜进行校正。
14、进一步的，所述阵列标记点为奇数行、奇数列、等间距、等尺寸的点，所述阵列标记点的中心设置在振镜的加工坐标系的中心，所述相机通过识别标记点数据，根据标记点的位置、尺寸计算相机的成像畸变，进而得到相机的坐标系统和振镜加工坐标系的映射关系。
15、在第二方面，本专利技术提供了一种基于视觉预览引导的激光加工控制装置，包括：
16、参数配置模块，用以对设置在振镜一侧的相机进行参数配置；
17、数据处理模块，用以对所述振镜进行校正，并通过计算所述振镜的畸变来获得所述振镜的加工坐标系与加工工作空间坐标系的映射关系，并标定所述振镜的加工坐标系和加工工作空间坐标系；并用以识别所述振镜标刻出阵列标记点，并基于所述阵列标记点对相机进行校正和标定；
18、控制单元，用以控制在加工工作空间内显示相机的成像画面，以将放置在所述振镜的加工范围内的工件的待加工区域进行显示，并基于所述相机的成像画面对加工图形进行预览引导处理，使得预览引导处理后的加工图形与工件的待加工区域贴合，并获得相机的焦距变化信息，然后以相机的焦距变化信息作为振镜的焦距变化信息，并根据预览引导处理后的加工图形和振镜的焦距变化信息生成加工轨迹，并根据生成的加工轨迹执行激光标刻。
19、进一步的，所述对加工图形进行预览引导处理的方式具体如下：
20、在所述加工工作空间内拖动相机的光标移动至工件的待加工区域的某一节点，使得所述相机对该节点进行对焦，并将该节点显示在加工工作空间内，同时记录相机的当前焦距；
21、对加工图形进行节点编辑，以将加工图形的对应节点拖拽到相机的光标所在节点上；
22、依次对所述加工图形的其余节点按照上述方式处理，最终使得预览引导处理后的加工图形与待加工区域贴合，并获得相机的焦距变化信息。
23、进一步的，所述参数配置包括配置相机的xy镜像、曝光、对比度和亮度。
24、进一步的，采用多点校正法对所述振镜进行校正。
25、进一步的，所述阵列标记点为奇数行、奇数列、等间距、等尺寸的点，所述阵列标记点的中心设置在振镜的加工坐标系的中心，所述相机通过识别标记点数据，根据标记点的位置、尺寸计算相机的成像畸变，进而得到相机的坐标系统和振镜加工坐标系的映射关系。
26、有益效果：本专利技术通过先对振镜的加工坐标系进行标定，再利用振镜标刻出阵列标记点，在根据振镜标刻出的阵列标记点对相机进行标定，使得相机的坐标系、振镜的加工坐标系和加工工作空间的坐标系均重合，然后根据相机对待加工区域的成像对加工图形进行预览引导处理，同时获取相机的焦距变化信息作为振镜的焦距变化信息，由此生成贴合于待加工区域的加工轨迹，实现在非水平的待加工区域加工出相应的加工图形，大幅提高激光机工的精度和效率。
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1.一种基于视觉预览引导的激光加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉预览引导的激光加工方法，其特征在于，所述对加工图形进行预览引导处理包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种基于视觉预览引导的激光加工方法，其特征在于，所述参数配置包括配置相机的XY镜像、曝光、对比度和亮度。
4.根据权利要求1所述的一种基于视觉预览引导的激光加工方法，其特征在于，采用多点校正法对所述振镜进行校正。
5.根据权利要求1所述的一种基于视觉预览引导的激光加工方法，其特征在于，所述阵列标记点为奇数行、奇数列、等间距、等尺寸的点，所述阵列标记点的中心设置在振镜的加工坐标系的中心，所述相机通过识别标记点数据，根据标记点的位置、尺寸计算相机的成像畸变，进而得到相机的坐标系统和振镜加工坐标系的映射关系。
6.一种基于视觉预览引导的激光加工控制装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于视觉预览引导的激光加工控制装置，其特征在于，所述对加工图形进行预览引导处理的方式具体如下：
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9.根据权利要求6所述的一种基于视觉预览引导的激光加工控制装置，其特征在于，采用多点校正法对所述振镜进行校正。
10.根据权利要求6所述的一种基于视觉预览引导的激光加工控制装置，其特征在于，所述阵列标记点为奇数行、奇数列、等间距、等尺寸的点，所述阵列标记点的中心设置在振镜的加工坐标系的中心，所述相机通过识别标记点数据，根据标记点的位置、尺寸计算相机的成像畸变，进而得到相机的坐标系统和振镜加工坐标系的映射关系。
...【技术特征摘要】
1.一种基于视觉预览引导的激光加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉预览引导的激光加工方法，其特征在于，所述对加工图形进行预览引导处理包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种基于视觉预览引导的激光加工方法，其特征在于，所述参数配置包括配置相机的xy镜像、曝光、对比度和亮度。
4.根据权利要求1所述的一种基于视觉预览引导的激光加工方法，其特征在于，采用多点校正法对所述振镜进行校正。
5.根据权利要求1所述的一种基于视觉预览引导的激光加工方法，其特征在于，所述阵列标记点为奇数行、奇数列、等间距、等尺寸的点，所述阵列标记点的中心设置在振镜的加工坐标系的中心，所述相机通过识别标记点数据，根据标记点的位置、尺寸计算相机的成像畸变，进而得到相机的坐标系统和振镜加工坐标系的映射关系。
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【专利技术属性】
技术研发人员：靳世伟，
申请(专利权)人：北京金橙子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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