[发明专利]一种基于机器视觉的激光切割机导正系统有效

专利信息
申请号: 202011595368.9 申请日: 2020-12-29
公开(公告)号: CN112296513B 公开(公告)日: 2021-03-23
发明(设计)人: 余德山 申请(专利权)人: 苏州创轩激光科技有限公司
主分类号: B23K26/08 分类号: B23K26/08;B23K26/38;B23K26/70;B23K37/047
代理公司: 北京华际知识产权代理有限公司 11676 代理人: 王超
地址: 215168 江苏省*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 机器 视觉 激光 切割机 导正 系统
【权利要求书】:

1.一种基于机器视觉的激光切割机导正系统,其特征在于,所述激光切割机的切割平台包括一定量平行设置的导辊,待切割工料借助导辊自切割平台的上料端部向与之相对的下料端部移动;

所述导正系统包括分布设置在切割平台两侧的N个导正机构、安装在切割平台下料端部的前定位装置、安装在切割平台上方的拍摄装置和安装有图像处理软件的处理装置;

所述前定位装置包括M个定位气缸,所述M个定位气缸均匀分布在下料端部上,M个定位气缸的连线为一直线且垂直于待切割工料的移动方向;

所述处理装置以切割平台的下料端部的任意一个顶点为原点建立切割坐标系,切割坐标系为一平面坐标系,其中,待切割工料的移动方向为X方向,切割平台的下料端部的延伸方向为Y方向;

所述处理装置响应于任意一个定位气缸与待切割工料接触,停止工料移动,驱使N个导正机构恢复初始位置,并且采用拍摄装置拍摄N个导正机构的图像信息,对拍摄得到的图像信息进行处理,分析每个切割平台侧边的导正机构是否位于同一条直线,以及同一侧边的导正机构的连线是否与下料端部垂直:

如果同一侧边的导正机构的连线不是直线或者连线虽然为一直线但不与下料端部垂直,则根据预设的调整策略对导正机构的位置进行调节,直至所有导正机构满足要求后,驱使导正机构沿Y方向移动,对待切割工料进行导正处理,当工料导正后,驱使其余定位气缸沿X方向移动,使所有定位气缸抵接在待切割工料的顶端;

所述处理装置根据导正机构和定位气缸的移动距离计算得到定位气缸、导正机构的位置坐标,将计算得到的定位气缸、导正机构的位置坐标发送至激光切割机的控制平台,以构建待切割工料的形态信息;

所述M和N为大于1的正整数。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的激光切割机导正系统,其特征在于,所述预设的调整策略包括:

选择每一侧边上距离工料最近的导正机构作为标准点,绘制两个标准点至切割平台下料端部的垂线;

移动其余导正机构至对应垂线或垂线的延长线上,将移动后的位置作为该导正机构调整后的初始位置。

3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的激光切割机导正系统,其特征在于,所述根据导正机构和定位气缸的移动距离计算得到定位气缸、导正机构的位置坐标的过程包括以下步骤:

根据定位气缸、导正机构所对应的步进电机的运行参数计算得到本次移动距离;

对于定位气缸,采用下述公式计算得到定位气缸的实时位置坐标:

式中,是第i个定位气缸的初始位置坐标,是第i个定位气缸的实时移动距离值,i=1,2,…,M;

对于导正机构,采用下述公式计算得到导正机构的实时位置坐标:

式中,是第j个导正机构的初始位置坐标,是第j个导正机构的实时移动距离值,j=1,2,…,N。

4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的激光切割机导正系统,其特征在于,所述导正机构包括第一步进电机、第一丝杆、第一直线导轨和第一归料挡板;

所述第一直线导轨的延伸方向为Y方向,第一归料挡板安装在第一直线导轨上,通过第一丝杆与第一步进电机连接,在第一步进电机的作用下沿第一直线导轨移动,以抵接在工料侧边或者从工料侧边移开。

5.根据权利要求1所述的基于机器视觉的激光切割机导正系统,其特征在于,所述定位气缸包括第二归料挡板、第二直线导轨、第二步进电机、第三步进电机和升降机构;

所述第二直线导轨的延伸方向与工料移动方向一致;所述第二归料挡板安装在第二直线导轨上,通过传动机构与第二步进电机连接,在第二步进电机的作用下沿第二直线导轨移动,以抵接在工料端部上或者从工料端部移开;

所述第二直线导轨安装在升降机构上;所述升降机构与第三步进电机连接,在第三步进电机的作用下携带第二直线导轨和第二归料挡板升降,以使第二归料挡板位于切割平台上方或者收纳在切割平台下方。

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