[發明專利]基于機器視覺的激光切割機智能控制方法

在審

• 申請號: 202211235885.4
• 申請日: 2022-10-10
• 公開（公告）號: CN115283857A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 任建
• 申請（專利權）人: 江蘇躍格智能裝備有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/70;G06T3/40;G06T5/00;G06T7/00;G06T7/12;G06T7/13
• 代理公司: 武漢華強專利代理事務所(普通合伙) 42237
• 代理人: 康晨

本發明涉及智能控制技術領域，具體涉及一種基于機器視覺的激光切割機智能控制方法。該方法建立功率和速度表，采用變換的功率值和速度值，用于快速得到不同功率和速度下的切割質量，用于大概選取有效的不同功率和速度組合，并根據部分不同功率和速度下的切割質量，進行數據的有效補充，用于快速完成激光切割機的功率和速度預設調整。本發明在切割前能得到激光切割機控制參數，省去了在依照功率和板厚對照表時并不一定完全適用的問題，減少了調整次數，和調整時間，也減少了獲取激光切割機獲取預設控制參數時的浪費材料。

技術領域

本發明涉及智能控制技術領域，具體涉及一種基于機器視覺的激光切割機智能控制方法。

背景技術

在現有的激光切割機在使用時，需要對不同切割場景要求，使用不同的功率和速度的進行切割控制，現有的激光切割機功率控制方法為采用功率和板厚對照表進行控制。

但是在實際激光切割中，由于板材關系和切割速度的影響，往往功率和板厚對照表并不一定完全適用，需要人工調整，而在人工調整時，往往需要工人具有足夠的調試經驗，且比較耗費時間，和浪費材料。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種基于機器視覺的激光切割機智能控制方法，所采用的技術方案具體如下：

本發明提出了一種基于機器視覺的激光切割機智能控制方法，所述方法包括：

采集實驗板經每次切割過程后的圖像；圖像包括像素信息和深度信息；在實驗板上執行多次不同參數的切割過程，根據圖像中的切割邊緣信息獲得每次切割過程的功率和速度對應的切割質量；

根據功率、速度和切割質量的對應關系，獲得對應關系表；對對應關系表中的數值進行插值補充；獲得對應關系表中切割質量最小值的點，根據對應的功率和速度調整激光切割機在實驗板上進行保持功率值和速度值的小段切割，獲得實際切割質量與表內切割質量的差值，并根據差值大小判斷切割過程是否滿足切割要求；若不滿足切割要求，則根據差值大小確定該點需要補充數據的數量和位置；根據需要補充數據的數量和位置將對應關系表進行插值補充，根據插值補充后的對應關系表中滿足切割要求的切割過程作為激光切割機的調整參數。

進一步地，所述在實驗板上執行多次不同參數的切割過程包括：

每次切割過程時都采用直線切割，并且每次切割后的切割線相互平行；每次切割過程時選擇不同功率變化的和速度變化的方式進行切割，并且相鄰切割過程之間功率變化步長和速度變化步長固定。

進一步地，所述根據圖像中的切割邊緣信息獲得每次切割過程的功率和速度對應的切割質量包括：

沿著切割機移動方向上，在切割邊緣兩邊同時形成的一堆像素點之間的距離值，由該兩個像素坐標點之間的歐式距離計算得到；求取切割區域中所有像素點對之間的平均距離值，與切割寬度要求標準值B的差值的絕對值，作為對應切割區域的切割質量。

進一步地，所述對對應關系表中的數值進行插值補充包括：

選擇第j個需要插值補充的區域，作為目標區域；選擇第j個區域中的中間數據，作為有效數據能用于插值的數據，通過距離變換算法，進行第j個區域的脊線提取，獲取第j個區域中屬于脊線提取結果的坐標點，對該些坐標點利用最小二乘法進行線性擬合，得到功率和速度表中的一條直線，獲取該直線上每一點對應的功率和速度值，進而將激光切割機的功率和速度調整值該直線上每一點對應的功率和速度值，以得到該直線上每一點對應的切割質量值。

進一步地，所述根據差值大小判斷切割過程是否滿足切割要求包括：

若差值大于預設閾值，則認為不滿足切割要求；否則認為滿足切割要求。

進一步地，所述根據差值大小確定該點需要補充數據的數量和位置包括：