[发明专利]一种在线式动态视觉激光精密加工方法

摘要

本发明公开一种在线式动态视觉激光精密加工方法，是一种工件在流水线上均速行进时，通过CCD高速相机实时采集工件的位置及时间信息，计算出工件从CCD高速相机指定检测位置到激光加工中心所需时间及相对偏移量，再通过激光辅助运动机构，同步补偿校准激光头的姿态，当工件行进到达该加工位置时，触发激光照射到工件表面，即完成均速移动的工件的高精度表面激光加工，定位误差小于0.1mm，无需对工件的三维位置进行精密调整。本发明不需要任何其他传感器或精密治具即可保证加工精度，显著提高了流水线加工效率，降低硬件成本并能有效保证实现效果。

主权项

一种在线式动态视觉激光精密加工方法，是一种通过CCD高速相机预先采集流水线上待加工工件位置及时间信息，通过计算机分析计算，当工件运行至激光头所在的加工区域时，即启动高精度激光加工的方法；所述CCD高速相机采用帧率至少500帧/s的全局曝光工业相机；设定：工件在流水线上均速行进过程中，先通过粗定位线P0’，再通过精定位线P0，最后到达加工线P1，所述激光头位于加工线P1处；所述粗定位线P0’、精定位线P0和加工线P1三者间的距离为设定值；所述CCD高速相机位于粗定位线P0’和精定位线P0之间的上方；工件在精定位线P0处相对于加工线P1的理想坐标值为X0、Y0、水平偏转角为θ0，时间为t0；其特征在于：所述CCD高速相机用于采集粗定位线P0’和精定位线P0附近工件的图像信息；待加工工件在输送带上均速直线行进过程中，到达粗定位线P0’之前，计算机直接处理CCD高速相机采集的实时图片，并判定工件是否已越过粗定位线P0’；当工件到达粗定位线P0’之后，启用图像堆栈储存工件的每帧图像和对应的时间，确保图像的位置信息无遗漏且能够精确读取，计算机再计算每帧图像的位置信息；根据工件到达精定位线P0前的最后一帧图像和越过精定位线P0后的第一帧图像以及，在精定位线P0处的一帧图像信息，得出工件在精定位线P0处相对于加工线P1的实际坐标值X、Y、水平偏转角θ，比较并实时计算出工件上的加工点在通过精定位线P0时的坐标偏移量ΔX、ΔY和角度偏差量Δθ以及，工件从精定位线P0到加工线P1处所需的时间Δt；在时间为t0+Δt时刻，触发激光对工件表面进行加工，完成移动工件的高精度加工过程。