意图；
[0031]图5为本实用新型实施例1的工作流程示意图。
[0032]上述附图中各部件与附图标记的对应关系如下:
[0033]1、摄像装置；2、激光切割机；3、送料机；4、控制终端机；5、水冷装置；11、摄像机架；12、摄像机；21、二氧化碳激光器；22、振镜头；23、横导轨；24、纵向槽；41、摄像单元；42、标定单元；43、图像处理单元；44、匹配单元；45、运动控制单元；46、样板库；47、照明控制单元；221、扩束镜；222、第一旋转轴镜；223、第二旋转轴镜；224、激光场镜。
【具体实施方式】
[0034]为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步描述。
[0035]如图1-5所示的本实用新型实施例1:
[0036]—种高速激光振镜切割机，包括摄像装置1、激光切割机2、送料机3、控制终端机4、水冷装置5和照明设备。其中，所述送料机3用于输送待切割布料；所述摄像装置I包括摄像机架11和摄像机12，所述摄像机12固定于摄像机架11上，所述摄像机12位于送料机3的正上方。所述激光切割机2包括二氧化碳激光器21、振镜头22、横导轨23、纵向槽24和传动机构。其中，所述传动机构包括丝杆、滑块和步进电机；所述二氧化碳激光器21的输出功率为80~400w、用于产生切割激光、所述振镜头22用于偏转该切割激光并控制其发射至待切割的布料上。所述振镜头22包括扩束镜221、第一旋转轴镜222、第二旋转轴镜223和激光场镜224 ;所述运动控制单元45实时控制第一旋转轴镜221和第二旋转轴镜222作旋转运动；所述二氧化碳激光器21射出的切割激光，依次经扩束镜221扩束、第一旋转轴镜222第一次折射、第二旋转轴镜223第二次折射、到达激光场镜224并由激光场镜224射出。所述振镜头22共有两个、且平行安装于所述横导轨23上。所述步进电机有两个，且与所述振镜头22 对应，两个振镜头22在对应的步进电机驱动下分别沿横导轨23作横向运动；而所述横导轨23在丝杆和滑块的作用下沿纵向槽23作纵向运动；所述水冷装置5连接二氧化碳激光器21、用于为所述二氧化碳激光器21提供水冷。所述照明设备位于送料机3的正上方，用于照明送料机3 ;所述照明设备采用全封闭密封光源，具体来说，采用条形LED光源、漫反射LED光源、环形LED光源中的任一种；所述照明设备的光源色调采用红光和白光的间隔布置。所述控制终端机4包括摄像单元4、标定单元42、图像处理单元43、匹配单元44、运动控制单元45、样板库46和照明控制单元47。所述照明控制单元47用于控制照明设备的开启/关闭以及照明亮度的调节。所述样板库46用于存储预先写入的产品样板；所述摄像单元41用于控制摄像机12对待切割布料照相，并将拍摄到的图像发送至标定单元42和图像处理单元43 ;所述标定单元42用于接受摄像单元41输入的图像、并对该图像的参数进行标定和矫正，将该图像的参数由相机图像参数转换为切割坐标图像参数，并将该切割坐标图像参数发送给图像处理单元43和匹配单元44 ;所述图像处理单元43中预先写入样板检测与轮廓处理算法，提取各个样板的外部轮廓以及内部特征定位信息、图像处理单元4接受摄像单元41输入的图像以及标定单元42输入的切割坐标图像参数，参照该切割坐标图像参数将摄像单元41发送和图像处理成灰度图、并进行边缘增强和对比度拉伸处理、并将处理后的图像发送给匹配单元44;并将对应样板的外部轮廓以及内部特征定位信息发送至匹配单元44。所述匹配单元44预先写入基于轮廓线形状匹配算法；该基于轮廓线形状匹配算法在非变形匹配模式和变形匹配模式之间切换，匹配单元44接收图像处理单元43输入的处理后的图像以及标定单元42输入的切割坐标图像参数、读取样板库46、在大幅面上并行的对多个样板进行匹配、在匹配完成后将得到的输出切割轨迹坐标信息发送至运动控制单元45 ;所述运动控制单元45接收匹配单元44输入的切割轨迹坐标信息，根据该切割轨迹坐标信息驱动激光切割机2工作，控制振镜头21运动到对应位置对送料机3上输送的待切割布料进行激光切割。
[0037]实践中:首先摄像单元41操纵摄像机12进行拍照，同时读入所需切割的模板文件；接着，调用图像处理单元43对拍摄的图像进行处理，并提取其内外轮廓特征，匹配单元44利用这些轮廓特征，首先调用非变形匹配模式进行无变形匹配的粗定位操作。粗定位完成后，再调用变形匹配算法，对每个模板样片轮廓进行精确的定位和变形矫正，最后将所得到的输出切割轨迹坐标信息编码成控制信号传输给运动控制系统45，通过运动控制进行实际的切割操作。使用变形匹配算法矫正后，旋转和拉伸形变均得到了很好的矫正，完全能满足现有大幅面切割要求。
[0038]以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1.一种高速激光振镜切割机，包括摄像装置(I)、激光切割机(2)、送料机(3)和控制终端机(4); 其特征在于:所述送料机(3)用于输送待切割布料；所述摄像装置(I)包括摄像机架(11)和摄像机(12)，所述摄像机(12)固定于摄像机架(11)上，所述摄像机(12)位于送料机(3)的正上方；所述激光切割机(2)包括二氧化碳激光器(21)、振镜头(22)、横导轨(23)、纵向槽(24)和传动机构；所述传动机构包括丝杆、滑块和步进电机；所述二氧化碳激光器(21)用于产生切割激光、所述振镜头(22)用于偏转该切割激光并控制其发射至待切割的布料上，所述振镜头(22 )有两个、且平行安装于所述横导轨(23 )上；所述步进电机有两个，且与所述振镜头(22) 对应，各振镜头(22)在对应的步进电机驱动下分别沿横导轨(23)作横向运动；所述横导轨(23)在丝杆和滑块的作用下沿纵向槽(23)作纵向运动；所述控制终端机(4 )控制传动机构使所述振镜头(21)运动到对应位置对送料机(3 )上输送的待切割布料进行激光切割。2.如权利要求1所述一种高速激光振镜切割机，其特征在于:所述振镜头(22)包括扩束镜(221 )、第一旋转轴镜(222)、第二旋转轴镜(223)和激光场镜(224);所述运动控制单元(45)实时控制第一旋转轴镜(221)和第二旋转轴镜(222)作旋转运动；所述二氧化碳激光器(21)射出的切割激光，依次经扩束镜(221)扩束、第一旋转轴镜(222)第一次折射、第二旋转轴镜(223)第二次折射、到达激光场镜(224)并由激光场镜(224)射出。3.如权利要求2所述一种高速激光振镜切割机，其特征在于:还包括照明设备，所述照明设备位于送料机(3)的正上方，用于照明所述送料机(3);所述照明设备采用全封闭密封光源，所述控制终端机(4)包括照明控制单元(47)，所述照明控制单元(47)用于控制所述照明设备开启/关闭和亮度调节。4.如权利要求3所述一种高速激光振镜切割机，其特征在于:还包括水冷装置(5)，所述水冷装置(5 )连接二氧化碳激光器(21)、用于为所述二氧化碳激光器(21)提供水冷。5.如权利要求4所述一种高速激光振镜切割机，其特征在于:所述照明设备为条形LED光源、漫反射LED光源、环形LED光源中的任一种；所述照明设备的光源色调采用红光和白光的间隔布置。6.如权利要求5所述一种高速激光振镜切割机，其特征在于:所述摄像机(12)为单反相机、工业相机、微单相机中的任一种。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高速激光振镜切割机。所述高速激光振镜切割机，包括摄像装置、激光切割机、送料机和控制终端机；摄像装置包括摄像机架和摄像机，激光切割机包括二氧化碳激光器、振镜头、横导轨、纵向槽和传动机构；控制终端机包括摄像单元、标定单元、图像处理单元、匹配单元、运动控制单元和样板库。本实用新型提高了产品的成品率，实现了图像的变形匹配，解决了进料张力导致幅面布料变形的难题。大幅减少了振镜头的重复行程，提高了激光切割效率。
【IPC分类】D06H7/22
【公开号】CN204849444
【申请号】CN201520528026
【发明人】陆晓燕, 李永年, 周枫
【申请人】上海咔咻智能科技有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月21日