CN102922129A - 基于激光识别切割机的精准切割方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种切割方法，特别是涉及一种利用激光识别切割机进行切割的方法。针对目前激光识别切割机无法精准形成识别图像，进而引起切割路径校准不精确，影响切割精度的问题，公开了一种基于激光识别切割机的精准切割方法，所述激光识别切割机包括切割头、与切割头固定为一体的识别摄像头、数控装置，所述精准切割方法是以精准识别为基础的切割方法，有效的避免了由于成像中心与识别图像中心不一致的问题，保证了成像中心、识别图像中心、切割中心的一致，从而提高了切割路径校准精度，达到精准切割的目的。

Description

基于激光识别切割机的精准切割方法

技术领域

本发明涉及一种切割方法，特别是涉及一种利用激光识别切割机进行切割的方法。

 

背景技术

现有技术中激光识别切割机的识别方式为，识别摄像头首先运行至其物理初始位置，然后对幅面进行拍照，并将此图像传输至数控装置，由数控装置进行对比，并将预设切割路径校准，然后数控装置将这一校准后的切割路径传输至切割头，完成切割动作；识别摄像头在其轨道上，移动，并完成第二次的识别、定位、切割。在整个识别过程当中，由于识别摄像头是按照自己本身的设定步长来进行幅面识别的，所以识别摄像头的中心不能准确的落在定位图像的中心，也就是成像中心与识别切割中心是不一致的。这样就产生了一个问题，由于识别摄像头本身与幅面之间存在一定的距离，所以距离摄像头中心越远成像的误差就越大，那么，即使对图像进行误差校准，由于成像中心和识别切割中心不一致，所以校准后的图像仍然不能真实的反应幅面内识别图像，其最后校准形成的切割路径也就与理想的切割路径存在一定的差距，不能坐到精准切割，同时，由于对于同样的原料幅面每次都采用逐一比对的方式，进行了大量的重复劳动，所以很大程度上降低了生产效率，浪费了生产成本。

 

发明内容

本发明针对目前激光识别切割机无法精准形成识别图像，进而引起切割路径校准不精确，影响切割精度的问题，公开了一种基于激光识别切割机的精准切割方法，所述激光识别切割机包括切割头、与切割头固定为一体的识别摄像头、数控装置，所述精准切割方法是以精准识别为基础的切割方法，其具体步骤如下：

第一步，获取包含有切割头位置坐标和切割头运作矢量的切割矢量图，并将此切割矢量图传输至数控装置；

第二步，识别摄像头按照数控装置切割矢量图直接运动至切割位置坐标处，采集实际切割头位置坐标并与第一步中获得的切割矢量图中的对应切割头位置坐标进行数据比对，完成定位工作，并将偏转信息传输至数控装置；

第三步，数控装置根据第二步获得的偏转信息，调整切割头运作矢量；

第四步，切割头在数控装置的控制下按照校准后运作矢量完成切割。

在本发明公开的精准切割方法中，由于识别摄像头是按照数控装置中的切割矢量图中的精确切割位置坐标进行移动的，所以其摄像头的中心可以准确的落在定位图像的中心，并在中心位置进行图像信息的采集，从而保证了成像中心和切割中心的一致，进而保证了成像的准确性。同时，即使定位图像较大，成像边界存在一定的偏差，由于成像中心和切割中心是一个点，所以其在各个方向上的偏差相同，易于修正。因此，采用本发明当中的精准切割方法后，可以真实的反应幅面内识别图像，形成的校准后的切割头运作矢量精确，进而达到了精准切割的目的。

同时，本发明进一步公开了第一步当中切割矢量图的获得方式，一种是识别摄像头通过定位图像寻找、与预设图像比对的方法，形成包含有切割位置坐标和切割路径矢量的切割矢量图，并将此切割矢量图传输至数控装置。另外一种是，电脑根据产品，直接形成包含有切割头位置坐标和切割头运作矢量的切割矢量图，并将此切割矢量图传输至数控装置。

最后，本发明还进一步公开了第二步当中的识别摄像头定位方法，包括三种比较优选的方法，

第一种是采用头尾定位方法，具体来说，识别摄像头按照数控装置切割矢量图直接运动至切割位置的头、尾坐标处，采集实际切割头位置坐标并与第一步中获得的切割矢量图中的对应切割头位置坐标进行头尾数据比对，完成定位工作，并将偏转信息传输至数控装置。

第二种是采用逐个定位方法，具体来说，识别摄像头按照数控装置切割矢量图直接运动至切割位置的每个坐标处，采集实际切割头位置坐标并与第一步中获得的切割矢量图中的对应切割头位置坐标进行逐个数据比对，完成定位工作，并将偏转信息传输至数控装置。

还有一种是采用逐个定位与头尾定位结合的方法，具体来说，识别摄像头按照数控装置切割矢量图直接运动至切割位置的每个坐标处，采集实际切割头位置坐标并与第一步中获得的切割矢量图中的对应切割头位置坐标进行逐个数据比对，完成定位工作，并将偏转信息传输至数控装置，之后，识别摄像头按照数控装置切割矢量图再运动至切割位置的头、尾坐标处，采集实际切割头位置坐标并与第一步中获得的切割矢量图中的对应切割头位置坐标进行头尾数据比对，完成定位工作，并将偏转信息传输至数控装置。

其中单独使用头尾定位方法的基础最好是采用第一种方式获得切割矢量图，由于这种方式下，本身切割矢量图是由识别摄像头依次对幅面内定位图像成像、校准形成的，所以其精度较高，可以在之后的切割过程中，直接按照头尾定位的方式，进行校准。

对于第二种逐个定位方法，由于整个定位过程的精度非常高，所以其应用的基础可以是第一种方式获得的切割矢量图，即识别摄像头通过定位图像寻找、与预设图像比对的方法，形成包含有切割位置坐标和切割路径矢量的切割矢量图；也可以是第二种方式获得的切割矢量图，即电脑根据产品，直接形成包含有切割头位置坐标和切割头运作矢量的切割矢量图，并将此切割矢量图传输至数控装置。

当然，对于第二种方式获得的切割矢量图，当其首先进行过一次逐个定位的精准定位后，可以进一步结合头尾定位的方式，即通过一次逐个定位的精确定位校准后，由于形成了与第一种方式获得的切割矢量图精度相似的精确的切割矢量图，所以可以在之后的过程中采用头尾定位的方式，进行校准。

综上所述，采用本发明中公开的精准切割方法后，有效的避免了由于成像中心与识别图像中心不一致的问题，保证了成像中心、识别图像中心、切割中心的一致，从而提高了切割路径校准精度，达到精准切割的目的。

附图说明

图1为切割矢量图；

图2为待切割幅面；

其中虚线部分代表识别轨迹，圆形图案为定位图像，三角为切割路径。

具体实施方式

实施例1   本发明切割方法

将原料幅面放置在工作台上面，并开启电源，按照如下步骤进行切割：

第一步，如图1中所示，识别摄像头通过定位图像圆形图案的寻找、与预设图像比对的方法，形成包含有切割位置坐标A—N点坐标和切割路径矢量三角矢量的切割矢量图如图2所示，并将此切割矢量图传输至数控装置；

第二步，采用头尾定位方法，识别摄像头按照数控装置切割矢量图直接运动至切割位置的头A、尾N坐标处，即，采集实际切割头位置坐标并与第一步中获得的切割矢量图中的对应切割头位置坐标进行头尾数据比对，完成定位工作，并将偏转信息传输至数控装置；

第三步，数控装置根据第二步获得的偏转信息，调整切割头运作矢量；

第四步，切割头在数控装置的控制下按照校准后运作矢量完成切割；

重复上述四个步骤，完成剩余原料幅面的切割工作。

这样一来，由于采用的是头尾定位的方法，所以每次原料幅面的定位时间非常短，极大的提高了生产效率，节约了生产成本。

实施例2     传统的切割方法

将原料幅面放置在工作台上面，并开启电源，按照如下步骤进行切割：

第一步，如图1中所示，识别摄像头在A点进行圆形图案的定位、与预设图像比对，确定第一个三角切割路径，并进行切割。

第二步，识别摄像头按照预设的运动步长运动，由于通常的运动步长为X轴向的运动，所以其识别点为B’，并在B’处进行圆形图案的定位，由于此时的实际中心点位为B，所以识别出现偏差，与预设图像比对后，确定的第二个三角切割路径出现偏移。

第三步，识别摄像头再次运动到C点处，识别，切割，不断重复识别—切割完成剩余幅面的切割。

与实施例1中的方法相比，很明显出现了识别中心的偏移，进而导致了切割出现偏移。

实施例3    本发明切割方法

将原料幅面放置在工作台上面，并开启电源，按照如下步骤进行切割：

第一步，电脑根据产品，直接形成包含有切割头位置坐标A-N和切割头运作矢量三角矢量的切割矢量图如图2所示，并将此切割矢量图传输至数控装置；

第二步，采用逐个定位方法，识别摄像头按照数控装置切割矢量图直接运动至切割位置的每个坐标，即从A点—N点的每个坐标点，采集实际切割头位置坐标并与第一步中获得的切割矢量图中的对应切割头位置坐标进行逐个数据比对，完成定位工作，并将偏转信息传输至数控装置；

第三步，数控装置根据第二步获得的偏转信息，调整切割头运作矢量；

第四步，切割头在数控装置的控制下按照校准后运作矢量完成切割；

重复上述四个步骤，完成剩余原料幅面的切割工作。

由于采用的是逐个定位的方法，同时识别摄像头识别点位于识别图像的中心，所以实现了精确定位的目的，切割得到的产品与预设理想产品一致。

 

实施例4     本发明切割方法

将原料幅面放置在工作台上面，并开启电源，按照如下步骤进行切割：

第一步，电脑根据产品，直接形成包含有切割头位置坐标A-N和切割头运作矢量三角矢量的切割矢量图如图2所示，并将此切割矢量图传输至数控装置；

第二步，采用逐个定位方法，识别摄像头按照数控装置切割矢量图直接运动至切割位置的每个坐标处，即从A点运行至N点，采集实际切割头位置坐标并与第一步中获得的切割矢量图中的对应切割头位置坐标进行逐个数据比对，完成定位工作，并将偏转信息传输至数控装置。；

第三步，数控装置根据第二步获得的偏转信息，调整切割头运作矢量；

第四步，切割头在数控装置的控制下按照校准后运作矢量完成切割；

此时，将另一原料幅面放置在工作台上，按照如下步骤完成第二次的切割，

第五步，采用头尾定位方法，识别摄像头按照数控装置切割矢量图直接运动至切割位置的头A、尾N坐标处，采集实际切割头位置坐标并与第一步中获得的切割矢量图中的对应切割头位置坐标进行头尾数据比对，完成定位工作，并将偏转信息传输至数控装置；

第六步，数控装置根据第二步获得的偏转信息，调整切割头运作矢量；

第七步，切割头在数控装置的控制下按照校准后运作矢量完成切割；

重复五至七步骤，完成剩余原料幅面的切割工作。

在逐个识别的基础上，增设了头尾定位方法，从而在保证精准度的同时，保证了切割效率。

 

实施例5      本发明切割方法

将原料幅面放置在工作台上面，并开启电源，按照如下步骤进行切割：

第一步，如图1中所示，识别摄像头通过定位图像圆形图案的寻找、与预设图像比对的方法，形成包含有切割位置坐标A—N点坐标和切割路径矢量三角矢量的切割矢量图如图2所示，并将此切割矢量图传输至数控装置；

第二步，采用逐个定位方法，识别摄像头按照数控装置切割矢量图直接运动至切割位置的每个坐标处，即A点至N点，采集实际切割头位置坐标并与第一步中获得的切割矢量图中的对应切割头位置坐标进行逐个数据比对，完成定位工作，并将偏转信息传输至数控装置；

第三步，数控装置根据第二步获得的偏转信息，调整切割头运作矢量；

第四步，切割头在数控装置的控制下按照校准后运作矢量完成切割；

重复上述四个步骤，完成剩余原料幅面的切割工作。

Claims (6)

1.基于激光识别切割机的精准切割方法，所述激光识别切割机包括切割头、与切割头固定为一体的识别摄像头、数控装置，其特征在于：所述精准切割方法是以精准识别为基础的切割方法，其具体步骤如下：

第一步，获取包含有切割头位置坐标和切割头运作矢量的切割矢量图，并将此切割矢量图传输至数控装置；

第二步，识别摄像头按照数控装置切割矢量图直接运动至切割位置坐标处，采集实际切割头位置坐标并与第一步中获得的切割矢量图中的对应切割头位置坐标进行数据比对，完成定位工作，并将偏转信息传输至数控装置；

第三步，数控装置根据第二步获得的偏转信息，调整切割头运作矢量；

第四步，切割头在数控装置的控制下按照校准后运作矢量完成切割。

2.如权利要求1所述的精准切割方法，其特征在于：所述第一步中，识别摄像头通过定位图像寻找、与预设图像比对的方法，形成包含有切割位置坐标和切割路径矢量的切割矢量图，并将此切割矢量图传输至数控装置。

3.如权利要求1所述的精准切割方法，其特征在于：所述第一步中，电脑根据产品，直接形成包含有切割头位置坐标和切割头运作矢量的切割矢量图，并将此切割矢量图传输至数控装置。

4.如权利要求2所述的精准切割方法，其特征在于：所述第二步中采用头尾定位方法，具体来说，识别摄像头按照数控装置切割矢量图直接运动至切割位置的头、尾坐标处，采集实际切割头位置坐标并与第一步中获得的切割矢量图中的对应切割头位置坐标进行头尾数据比对，完成定位工作，并将偏转信息传输至数控装置。

5.如权利要求2或3所述的精准切割方法，其特征在于：所述第二步中采用逐个定位方法，具体来说，识别摄像头按照数控装置切割矢量图直接运动至切割位置的每个坐标处，采集实际切割头位置坐标并与第一步中获得的切割矢量图中的对应切割头位置坐标进行逐个数据比对，完成定位工作，并将偏转信息传输至数控装置。

6.如权利要求3所述的精准切割方法，其特征在于：所述第二步中采用逐个定位与头尾定位结合的方法，具体来说，识别摄像头按照数控装置切割矢量图直接运动至切割位置的每个坐标处，采集实际切割头位置坐标并与第一步中获得的切割矢量图中的对应切割头位置坐标进行逐个数据比对，完成定位工作，并将偏转信息传输至数控装置，之后，识别摄像头按照数控装置切割矢量图再运动至切割位置的头、尾坐标处，采集实际切割头位置坐标并与第一步中获得的切割矢量图中的对应切割头位置坐标进行头尾数据比对，完成定位工作，并将偏转信息传输至数控装置。

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