[發明專利]一種在線視覺引導對位的激光打標系統和激光打標方法

在審

• 申請號: 201710736739.2
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107486628A
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 顏潤明;王崎;阮楊;鄧凱元;雷亮;劉樹成;周金運
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B23K26/362
• 分類號: B23K26/362;B23K26/70;B23K26/08
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所44329
• 代理人: 楊曉松

技術領域

本發明涉及視覺引導對位技術領域，特別涉及一種在線視覺引導對位的激光打標系統和激光打標方法。

背景技術

現有技術中的激光打標機主要應用于流水線上進行物體打標，在打標過程中往往需要在流水線上流過的工件在位置上和模板工件放置位置相一致，在實際生產中需要使用價格昂貴的工裝夾具對工件進行定位，因此制造成本較高且不夠智能化。

另外，現有技術中具有視覺檢測功能的打標機則存在操作繁瑣復雜，圖像處理時間較長并且需要在工件處于靜止狀態下才能進行打標，因此要求工件到達指定打標位置后，然后控制傳送帶停止運動，等工件打標完畢后再開啟進行工作，這樣的操作模式使得具有視覺檢測以自動對位的打標系統在使用時，傳送帶的傳送速度不能太快，但是這樣會極大影響到工件打標的生產效率且影響到企業的生產效益。

發明內容

本發明的主要目的是提出一種降低生產成本、操作簡單且使用便捷、提高生產效率、通用性強一種在線視覺引導對位的激光打標系統，本發明還提出一種使用在線視覺引導對位的激光打標系統的激光打標方法，旨在解決現有技術的打標機操作繁瑣且工作效率低的技術問題。

為實現上述目的，本發明提出的一種在線視覺引導對位的激光打標系統，包括觸發器、相機、圖像處理系統、通用式激光打標機；所述觸發器與所述相機連接，所述相機與所述圖像處理系統連接，所述圖像處理系統與所述通用式激光打標機相連；所述觸發器檢測工件并觸發所述相機對工件拍照，所述圖像處理系統分析處理所述相機拍攝的工件照片并控制所述通用式激光打標機對工件打標。

優選地，所述相機下方設置有光源照射于工件表面，可使得相機對工件拍攝的圖像更加清晰，便于提高圖像圖像處理系統后續圖像處理的準確性。

優選地，所述光源為低角度并安裝有漫反射板的觸發型LED光源。

優選地，所述相機的幀率不少于60fps，分辨率不少于130萬，所述相機拍攝圖像的像素誤差不大于1pix，可保證相機拍攝到的圖像的清晰以及可靠性。

優選地，所述通用式激光打標機與所述相機之間通過可微調支架相連，便于調整相機與通用式激光打標機之間距離的微量調整，保證兩者之間距離的準確性。

優選地，所述相機設置于傳送帶的上游端，所述通用式激光打標機處于傳送帶的下游端。

優選地，所述觸發器為紅外線傳感器，所述圖像處理系統ARM LINUX嵌入式系統。

本發明還提出一種使用所述在線視覺引導對位的激光打標系統的激光打標方法，包括以下步驟：

S1：根據不同模板工件類型和尺寸獲取模板工件圖像形成模板工件庫；

S2：調整所述觸發器延時時間、像素放大倍數以及打標圖像大小以及位置，使模板工件在飛行打標中打標圖案落在工件表面上；

S3：通過所述可微調支架微調所述通用式激光打標機的坐標系平移參數△Xc與△Yc，細調并確定打標圖案打在模板工件的指定位置上；

S4：啟動傳送帶對待打標工件傳送，對于放置于傳送帶頂面上任意姿態的待打標工件，所述激光打標系統根據不同姿態的待打標工件作出相應調整，使所述通用式激光打標機對待打標工件打標出與模板工件相一致的圖案。

優選地，所述步驟S1包括以下步驟：

S11：將模板工件擺正放置于傳送帶頂面，所述相機拍攝并獲取所述模板工件的模板工件圖像，所述通用式激光打標機打標的圖像位于所述模板工件圖像內部；

S12：所述圖像處理系統對模板工件圖像處理并提取特征信息，最后保存至模板工件庫內。

優選地，所述特征信息包括模板工件的空間位置以及旋轉角度。

本發明技術方案與現有技術相比具有以下優點：

(1)降低生產成本。本發明技術方案與傳統的工業激光打標機相比，具有視覺檢測功能，掃描振鏡能夠根據待打標工件進行實時的工作姿態調整并進行準確打標，而無需裝配昂貴的高精度夾具對待打標工件進行形位限定，因此本發明技術方案可降低生產成本。

(2)操作簡單且使用便捷。與現有視覺打標機相比，本發明技術方案在線視覺引導對位的激光打標系統在工作時，只需觸發一次且只需拍攝一幀圖像發送至圖像處理系統與模板工件圖像進行對比，即可完成相應的數據對比調整工作。另外本發明技術方案在每種不同類型工件進行建立模板工件庫時，只需進行一次校正，因此操作簡單且使用方便。