[发明专利]一种激光可视化加工方法及系统

说明书

本发明公开了一种激光可视化加工方法及系统，所述加工方法包括：分别建立产品坐标系、图像坐标系和图档坐标系；在工控机的制图软件界面上画出待加工图形；通过相机获取产品在产品坐标系下的图像；根据坐标系之间的映射关系，将产品坐标系转换到图档坐标系上，获取产品在图档坐标系下的图像；根据图档坐标系上的待加工图形对产品进行加工，同时通过相机对加工平面进行拍照，实时获取加工过程中产品的图像，并将该图像实时更新到图档坐标系上；根据产品的位置实时调整图档上的图形，直至完成产品的激光加工工序。本发明解决了工艺人员在设计振镜加工图形时不能从图档上直接观测产品，需要频繁的在工控机和加工台面之间来回确认的难题。

技术领域

本发明属于激光加工技术领域，具体是一种激光可视化加工方法及系统。

背景技术

目前大多数激光加工系统和机器视觉结合已经成为激光行业常态。视觉系统可以引导激光自动定位，包括自动检测以满足客户各种各样的生产需求。

常见的机器视觉激光加工系统分为两种，一种是振镜和视觉系统采用同轴安装的方式，另外一种振镜和视觉系统采用旁轴的安装方式，可以实现边打标边观察的方式检测打标的效果并调整激光加工的参数，如公开号为CN203380508U的专利公开了一种带有机器视觉的激光加工系统，包括振镜头、场镜、成像装置及位于成像装置入光侧的成像镜头；振镜头包括X轴振镜和Y轴振镜；场镜位于Y轴振镜的出光侧，成像装置和成像镜头位于所述Y轴振镜的另一侧，且与场镜同轴设置。该专利的成像装置、成像镜头及场镜同轴，成像装置透过Y轴振镜直接在加工位置上采集物体的图像，得到精确的加工坐标，在定位与加工时无需反复移动物件，该系统不需架设滑台，节省了成本及物体转换位置的时间，提高了加工效率；避免了滑台移动带来的定位误差，提高了加工精度；避免了成像与激光加工同光路方式带来的振镜电气误差累积造成的精度累积，进一步提高了加工精度。

但是这种边打标边观察的方式是有先后的，需要经过设计图档-拍照-加工-检测的顺序，这两种方式都需要将物理坐标系从相机的坐标系映射到振镜加工图档的坐标系中，这种方式通过相机坐标系建立了产品到加工图档坐标系之间的关系，视觉领域称相机标定，相机标定是一种抽象的数学模型，但是振镜加工图档中没有显示产品在图档坐标系的位置，而工艺人员初期在设计加工图形的时候直接交互的是振镜加工的图档，而加工图档和机器视觉软件是独立的，虽然通过相机客观的反映出了产品和图档之间的位置关系，但是工艺人员在设计加工图形时无法通过图档直接调整加工图形，大大影响了在项目验证前期工艺人员的调试效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种激光可视化加工方法及系统，解决了工艺人员在设计振镜加工图形时不能从图档上直接观测产品，需要频繁的在工控机和加工台面之间来回的难题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种激光可视化加工方法，包括以下步骤：

分别建立产品坐标系、图像坐标系和图档坐标系；所述产品坐标系位于加工平面上；所述图像坐标系位于相机的像面上；所述图档坐标系位于工控机的制图软件界面上；

在工控机的制图软件界面上画出待加工图形；

通过相机获取待加工产品在产品坐标系下的图像；

根据产品坐标系、图像坐标系、图档坐标系之间的映射关系，将产品坐标系转换到图档坐标系上，获取待加工产品在图档坐标系下的图像；

根据图档坐标系上的待加工图形对加工平面上的产品进行加工，每次加工的同时通过相机对加工平面进行拍照，实时获取加工过程中产品的图像，并将该图像实时更新到图档坐标系上；

根据产品的位置实时调整图档上的图形，直至完成产品的激光加工工序。

具体地，所述图像坐标系由像素坐标系转换得到；所述像素坐标系的原点位于图像的左上角，其横轴、纵轴分别与像面的两边平行，所述像素坐标系中坐标轴的单位是像素；