一种采用宽幅扫描相机的激光切割机的制作方法

本技术涉及激光切割机，尤其是涉及一种采用宽幅扫描相机的激光切割机。

背景技术：

1、现有带视觉或相机辅助图像拍摄装置的激光切割机，采用的是工业机相或单反相机架设在工作台上方，按一定的高度安装后，用镜头拍摄工作台面的物料特征信息，传输到pc端进行图像数据处理再进行激光切割工作；现在技术存在两种结构方式：一种是远距离全景拍摄(图1)，另一种是近距离局部拍摄然后图像拼接(图2)。

2、现有远距离全景拍摄将相机架设在工作台上方，按所要拍摄尺寸的幅面大小确定相机的焦距和安装位置，通常激光切割机的工作幅面大于1米*1米，要清晰拍摄此范围内物料特征信息，相机镜头距离物料表面的高度大于1米以上，在机器的上方要架设相机固定装置和辅助光源装置；如果工作幅面增大，相机架设高度也相应增加，普通工业相机和单反相机的像素有限，增大工作幅面相机成像精度下降、拍摄图像的畸变增大对后期数据处理增加难度、相机架设固定安装的成本增加、整机体积增加同时增加运输难度、安装维护难度增加；对于红外光源或紫外光源显示颜色的标识特征拍摄清晰度降低，成像后数据处理困难，不利于激光切割机加工。

3、现有近距离局部拍摄然后图像拼接装置，相机安置在机器横梁上，镜头距离物料表面比较近，一般高度小于30cm，由于距离比较近，相机拍摄的幅面一般小于30*30cm，由运动机构精确控制移动，一幅接一幅拍摄物料特征传输到pc端；对于物料上特征相同的、小于拍摄范围的小面积产品特征适用，对于工作幅面大的单个大图像由数量众多的单个小图拼接难度成倍增加，而且相机要拍摄工作幅面上所有的所有位置区域，然后输出拼接后再进行激光切割加工时间浪费、工作效率低下。

4、因此现有以上技术存在缺陷，需要改进。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种采用宽幅扫描相机的激光切割机，以解决背景技术中的问题。

2、本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种采用宽幅扫描相机的激光切割机，包括机座、电控系统、工作台、送料装置、激光防护罩，还包括宽幅扫描相机、宽幅扫描相机自带光源装置、x轴方向的传动部件、y轴方向传动部件、运动横梁、激光切割头、相机防护罩；

4、宽幅扫描相机设置于与激光切割机工作台放置物料表面垂直的方向，宽幅扫描相机由多个相机模块组合而成错落耦合安装在跟随激光切割头的运动横梁上，同一台设备上安装有宽幅扫描相机的运动横梁是一组或多组配合工作，运动横梁根据传动结构布局沿物料表面进行平行移动来拍摄扫描采集图像信息；

5、同时根据宽幅相机的工作原理衍生另一种图像采集模式，工作时宽幅扫描相机固定不动，送料装置驱动被加工物料从宽幅扫描相机下方匀速通过，实现图像数据采集；

6、安装的宽幅扫描相机沿物料的垂直方向，垂直方向为z轴方向，进行高度调整。

7、本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所采用的扫描相机是由多个相机模块错落耦合连接，根据物料的幅面来增减相机模块的数量，实现对超大幅面物料的整体采集。

8、本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：宽幅扫描相机自带光源装置，能够调节搭配白光源、红外光源、紫光源，宽幅扫描相机自带光源装置对加工物料的轮廓边沿特征、图案、标识字符进行辅助识别、呈现。

9、本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：运动横梁通过竖直安置的卡槽固定在相机防护罩上，通过更换卡槽以实现运动横梁在竖直方向上高度的调节，从而使宽幅扫描相机可以沿物料的垂直方向进行高度调整。

10、本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：宽幅扫描相机工作面方向设置有相机防护罩，工作时打开、激光切割工作遮挡住相机工作面，保护镜头不受烟尘污染影响图像采集质量，相机防护罩的的打开和闭合是气缸驱动或电机驱动。

11、本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述宽幅扫描相机根据工作要求安装在物料的上面或下面，对加工物料的正面或者反面全景图像超清摄入。

12、本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述激光切割机在机座上面靠后的位置有激光管及其冷却水循环管路，在激光管的两端设置向左或者向左安装的可调节角度的光路调节装置，包括反射镜及其支架，在横梁的两端也设置有光路调节装置，包括光路反射镜及其调节支架，在光路支架的四周设置有激光工作时的激光防护罩。

13、宽幅扫描相机的激光切割机工作原理是：首先送料装置014将物料020输送到机器的工作台019上，控制系统发出指令，宽幅扫描相机012开始工作，传动装置带动横梁按图示的从上往下或从下往上匀速、精确移动，架设在横梁上的宽幅相机对平铺的物料020上面的各种轮廓、图案、标识进行扫描拍摄采集图像数据；相机的长度可随激光切割机幅面尺寸增加或减少，相机模块化长度拼接一体安装于横梁上，实现全景线扫拍摄采集超清图像数据、且图像不受机器工作尺寸影响，可连续快速采集图像。因宽幅扫描相机的长度大于物料的最大宽度，所以宽幅扫描相机对台面上物料沿y轴方向作一个单程次移动(如图4)即可对物料表面的所有特征进行图像数据信息的采集；将采集到的数据传送到pc端，通过宽幅相机配套的软件进行图像数据处理，生成激光切割机的加工轨迹，激光头011沿轨迹进行各种形状的加工切割。

14、综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

15、1.本实用新型宽幅扫描相机的激光切割机对于解决超大幅面整体图案采集超清数据的激光切割机有不可替代的作用，很好的解决行业技术难点，填补市场空白。

16、2.本实用新型宽幅扫描相机的激光切割机使用一种宽幅扫描相机，相机的长度可随激光切割机幅面尺寸增加或减少，相机模块化长度拼接一体安装于横梁上，实现全景线扫拍摄采集超清图像数据、且图像不受机器工作尺寸影响，可连续快速采集图像。

17、3.宽幅扫描相机安装在横梁上随传动机构精确移动、距离工作台面上的物料表面比较近、小于30cm，图像的拍摄、扫描精度高、图像畸变小，相机的稳定性好、不受高度影响。

18、4.宽幅扫描相机自带光源，可调节搭配辅助白光源、红外光源、紫光源、有颜色光源装置对加工物料的轮廓边沿特征、图案、标识字符进行辅助识别、呈现，并清晰拍摄采集到pc端处理。

19、5.宽幅扫描相机安装使用空间小、安装方便、灵活，不需要占用激光切割机器上方和机器四周的空间，降低了激光切割的整机体积，降低相机的架设固件成本，安装、调试、维护均不需要登高作业，生产安全性提高。

技术特征：

1.一种采用宽幅扫描相机的激光切割机，包括机座(022)、电控系统(021)、工作台(019)、送料装置(014)、激光防护罩(018)，其特征在于，还包括宽幅扫描相机(012)、宽幅扫描相机(012)自带光源装置、x轴方向的传动部件(016)、y轴方向传动部件(017)、运动横梁(010)、激光切割头(011)、相机防护罩(013)；

2.根据权利要求1所述的一种采用宽幅扫描相机的激光切割机，其特征在于，所采用的扫描相机是由多个相机模块错落耦合连接，根据物料(020)的幅面来增减相机模块的数量，实现对超大幅面物料的整体采集。

3.根据权利要求1所述的一种采用宽幅扫描相机的激光切割机，其特征在于，宽幅扫描相机(012)自带光源装置，能够调节搭配白光源、红外光源、紫光源，宽幅扫描相机(012)自带光源装置对加工物料的轮廓边沿特征、图案、标识字符进行辅助识别、呈现。

4.根据权利要求1所述的一种采用宽幅扫描相机的激光切割机，其特征在于，运动横梁(010)通过竖直安置的卡槽固定在相机防护罩(013)上，通过更换卡槽以实现运动横梁(010)在竖直方向上高度的调节，从而使宽幅扫描相机(012)可以沿物料的垂直方向进行高度调整。

5.根据权利要求1所述的一种采用宽幅扫描相机的激光切割机，其特征在于，宽幅扫描相机(012)工作面方向设置有相机防护罩(013)，工作时打开、激光切割工作遮挡住相机工作面，保护镜头不受烟尘污染影响图像采集质量，相机防护罩(013)的打开和闭合是气缸驱动或电机驱动。

6.根据权利要求1所述的一种采用宽幅扫描相机的激光切割机，其特征在于，所述宽幅扫描相机(012)根据工作要求安装在物料(020)的上面或下面，对加工物料(020)的正面或者反面全景图像超清摄入。

7.根据权利要求1所述的一种采用宽幅扫描相机的激光切割机，其特征在于，所述激光切割机在机座(022)上面靠后的位置有激光管(015)及其冷却水循环管路，在激光管(015)的两端设置向左或者向左安装的可调节角度的光路调节装置(0151)，包括反射镜及其支架，在横梁(010)的两端也设置有光路调节装置(0151)，包括光路反射镜及其调节支架，在光路支架的四周设置有激光工作时的激光防护罩(018)。

技术总结
本技术涉及一种采用宽幅扫描相机的激光切割机，采用设置于工作台面上方或下方横梁的宽幅扫描相机，通过精确控制移动相机沿横梁的垂直方向一次性可将工作台面上的加工物料轮廓、图案、标识等特征信息全景扫描摄取并输出到PC端，并使用配套的图像处理软件进行数据处理，将处理后的图像数据转换成加工轨迹参数发送给激光切割机进行物料激光切割工作。本技术宽幅扫描相机的激光切割机使用一种宽幅扫描相机，相机的长度可随激光切割机幅面尺寸增加或减少，相机模块化长度拼接一体安装于横梁上，实现全景线扫拍摄采集超清图像数据、且图像不受机器工作尺寸影响，可连续快速采集图像。

技术研发人员：李永年,李刊,王鹏飞
受保护的技术使用者：上海奥色智能科技有限公司
技术研发日：20230506
技术公布日：2024/1/15