本申請(qǐng)涉及激光束加工，尤其涉及一種激光加工過程中的頂針定位方法、電子設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代工業(yè)制造過程中，金屬基板的激光加工是一項(xiàng)復(fù)雜且精密的任務(wù)。為了滿足高精度工藝要求，加工過程中通常需要施加較大的氣體壓力，以確保加工質(zhì)量。然而，這種高壓環(huán)境會(huì)使金屬基板下方的劍珊（即機(jī)床上用于支撐或固定金屬基板的部件）與金屬基板表面發(fā)生接觸，導(dǎo)致劃痕甚至產(chǎn)品報(bào)廢。為了解決這一問題，通常需要在加工前于金屬基板的特定位置放置頂針，以防止劍珊直接接觸并刮傷材料表面。

2、然而，現(xiàn)有的頂針擺放依賴于工人的目視判斷和手動(dòng)放置，且由于金屬基板被工人放置到機(jī)床的加工平臺(tái)上時(shí)可能存在輕微的角度偏轉(zhuǎn)，無法與機(jī)床坐標(biāo)系完全吻合，這就使得即使工人按照預(yù)定的頂針點(diǎn)位放置頂針，實(shí)際位置也可能出現(xiàn)偏差，從而增加了產(chǎn)品報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn)。

3、因此，在激光加工過程中，目前存在頂針定位安裝的精度低的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)的目的在于提供一種激光加工過程中的頂針定位方法、電子設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，以解決上述問題。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，第一方面，本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N激光加工過程中的頂針定位方法，所述方法包括：

3、在檢測(cè)到待加工板材放置入機(jī)床時(shí)，獲取所述待加工板材的拍攝圖像和加工圖紙，所述拍攝圖像包括所述待加工板材的視覺信息，所述加工圖紙包括所述待加工板材的加工圖樣信息；

4、基于所述待加工板材的視覺信息和所述待加工板材的加工圖樣信息，確定所述待加工板材的旋轉(zhuǎn)偏移量和頂針預(yù)設(shè)點(diǎn)位；

5、基于所述旋轉(zhuǎn)偏移量和所述頂針預(yù)設(shè)點(diǎn)位，確定所述待加工板材相對(duì)于所述機(jī)床的頂針安裝點(diǎn)位；

6、控制所述機(jī)床的可移動(dòng)激光頭按照所述頂針安裝點(diǎn)位進(jìn)行移動(dòng)，以指引頂針的定位安裝。

7、在一些實(shí)施方式中，所述基于所述待加工板材的視覺信息和所述待加工板材的加工圖樣信息，確定所述待加工板材的旋轉(zhuǎn)偏移量和頂針預(yù)設(shè)點(diǎn)位，包括：

8、基于所述待加工板材的視覺信息，獲取所述待加工板材的實(shí)際標(biāo)記點(diǎn)相較于實(shí)際坐標(biāo)系的第一位置信息；

9、基于所述待加工板材的加工圖樣信息，獲取所述待加工板材的理論標(biāo)記點(diǎn)相較于機(jī)床坐標(biāo)系的第二位置信息；

10、基于所述第一位置信息和所述第二位置信息，計(jì)算所述理論標(biāo)記點(diǎn)變換到所述實(shí)際標(biāo)記點(diǎn)的位置偏移矩陣；

11、基于所述位置偏移矩陣，確定所述待加工板材在所述機(jī)床坐標(biāo)系中的旋轉(zhuǎn)偏移量。

12、在一些實(shí)施方式中，所述獲取所述待加工板材的實(shí)際標(biāo)記點(diǎn)相較于實(shí)際坐標(biāo)系的第一位置信息之前，還包括：

13、對(duì)所述機(jī)床的相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，以確定所述可移動(dòng)激光頭和所述相機(jī)的中心距，以及所述拍攝圖像中各像素點(diǎn)和實(shí)際物理單位的比值；

14、基于所述中心距和所述比值，將所述拍攝圖像中各像素點(diǎn)的像素坐標(biāo)映射到實(shí)際坐標(biāo)系。

15、在一些實(shí)施方式中，在所述基于所述待加工板材的視覺信息，獲取所述待加工板材的實(shí)際標(biāo)記點(diǎn)相較于實(shí)際坐標(biāo)系的第一位置信息之后，還包括：

16、控制所述機(jī)床的可移動(dòng)激光頭按照所述第一位置信息進(jìn)行移動(dòng)，以采集所述實(shí)際標(biāo)記點(diǎn)的實(shí)時(shí)圖像信息；

17、基于所述實(shí)時(shí)圖像信息，框選包括所述實(shí)際標(biāo)記點(diǎn)的邊界區(qū)域；

18、將所述邊界區(qū)域作為定位模版進(jìn)行保存。

19、在一些實(shí)施方式中，在所述將所述邊界區(qū)域作為定位模版進(jìn)行保存之前，還包括：

20、從所述邊界區(qū)域內(nèi)選取若干數(shù)據(jù)點(diǎn)作為測(cè)試點(diǎn)；

21、將所述測(cè)試點(diǎn)與所述實(shí)際標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行特征比對(duì)；

22、在比對(duì)結(jié)果不符合預(yù)設(shè)比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，對(duì)所述邊界區(qū)域進(jìn)行調(diào)整。

23、在一些實(shí)施方式中，所述基于所述待加工板材的視覺信息和所述待加工板材的加工圖樣信息，確定所述待加工板材的旋轉(zhuǎn)偏移量和頂針預(yù)設(shè)點(diǎn)位，包括：

24、基于所述待加工板材的加工圖樣信息，確定非圖樣區(qū)域；

25、基于所述非圖樣區(qū)域的分布特征，確定頂針預(yù)設(shè)區(qū)域；

26、獲取所述待加工板材的尺寸信息和/或重量信息，并基于所述尺寸信息和/或重量信息，確定頂針預(yù)設(shè)數(shù)量；

27、基于所述頂針預(yù)設(shè)區(qū)域和所述頂針預(yù)設(shè)數(shù)量，確定頂針預(yù)設(shè)點(diǎn)位。

28、在一些實(shí)施方式中，所述拍攝圖像還包括機(jī)床的劍珊分布信息，所述基于所述頂針預(yù)設(shè)區(qū)域和頂針預(yù)設(shè)數(shù)量，確定頂針預(yù)設(shè)點(diǎn)位，包括：

29、基于所述劍珊分布信息，提取劍珊的輪廓坐標(biāo)；

30、基于所述劍珊的輪廓坐標(biāo)與所述頂針預(yù)設(shè)區(qū)域做差集運(yùn)算，確定頂針規(guī)劃區(qū)域；

31、基于所述頂針規(guī)劃區(qū)域和所述頂針預(yù)設(shè)數(shù)量，確定頂針預(yù)設(shè)點(diǎn)位。

32、在一些實(shí)施方式中，所述基于所述旋轉(zhuǎn)偏移量和所述頂針預(yù)設(shè)點(diǎn)位，確定所述待加工板材相對(duì)于所述機(jī)床的頂針安裝點(diǎn)位，包括：

33、基于所述旋轉(zhuǎn)偏移量，計(jì)算出所述頂針預(yù)設(shè)點(diǎn)位的旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償量和位移補(bǔ)償量；

34、基于所述旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償量和所述位移補(bǔ)償量，確定所述頂針預(yù)設(shè)點(diǎn)位在機(jī)床坐標(biāo)系中對(duì)應(yīng)的頂針安裝點(diǎn)位。

35、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N電子設(shè)備，包括：

36、一個(gè)或多個(gè)處理器；

37、存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)程序，其中，當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)程序被所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，使得所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行如上所述的激光加工過程中的頂針定位方法。

38、第三方面，本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N存儲(chǔ)介質(zhì)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有可執(zhí)行指令，所述指令被處理器執(zhí)行時(shí)使處理器執(zhí)行如上所述的激光加工過程中的頂針定位方法。

39、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)的有益效果包括：

40、第一方面，通過在檢測(cè)到待加工板材放置入機(jī)床時(shí)，獲取待加工板材的拍攝圖像和加工圖紙，可以有效減少因信息不完整或板材擺放位置偏差導(dǎo)致的頂針定位偏差問題。

41、第二方面，基于所獲取的待加工板材的視覺信息和加工圖樣信息，來確定待加工板材的旋轉(zhuǎn)偏移量和頂針預(yù)設(shè)點(diǎn)位，相較于依賴人工標(biāo)記頂針點(diǎn)位且通過人工目視判斷來放置頂針的傳統(tǒng)手段，本申請(qǐng)可以精準(zhǔn)地計(jì)算出板材相對(duì)于機(jī)床坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)偏移量，并根據(jù)加工圖紙自動(dòng)確定頂針預(yù)設(shè)點(diǎn)位。這一改進(jìn)消除了人為因素帶來的不確定性，且無需人工標(biāo)記頂針點(diǎn)位，能夠有效提高頂針點(diǎn)位確定的效率和準(zhǔn)確性。

42、第三方面，通過計(jì)算得到的旋轉(zhuǎn)偏移量和頂針預(yù)設(shè)點(diǎn)位來確定待加工板材相對(duì)于機(jī)床的頂針安裝點(diǎn)位。這意味著即使板材在放置過程中存在角度偏轉(zhuǎn)，本申請(qǐng)也能通過計(jì)算補(bǔ)償，將頂針精確地安裝在頂針安裝點(diǎn)位。這種實(shí)時(shí)調(diào)整和補(bǔ)償機(jī)制能夠保證頂針始終處于準(zhǔn)確的安裝位置，避免劍珊直接接觸待加工板材表面，進(jìn)而防止劃痕的產(chǎn)生。第四方面，通過控制機(jī)床的可移動(dòng)激光頭按照頂針安裝點(diǎn)位進(jìn)行移動(dòng)，以指引頂針的定位安裝，能夠確保頂針定位的精度和可靠性，降低了產(chǎn)品報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種激光加工過程中的頂針定位方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光加工過程中的頂針定位方法，其特征在于，所述基于所述待加工板材的視覺信息和所述待加工板材的加工圖樣信息，確定所述待加工板材的旋轉(zhuǎn)偏移量和頂針預(yù)設(shè)點(diǎn)位，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光加工過程中的頂針定位方法，其特征在于，所述獲取所述待加工板材的實(shí)際標(biāo)記點(diǎn)相較于實(shí)際坐標(biāo)系的第一位置信息之前，還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光加工過程中的頂針定位方法，其特征在于，在所述基于所述待加工板材的視覺信息，獲取所述待加工板材的實(shí)際標(biāo)記點(diǎn)相較于實(shí)際坐標(biāo)系的第一位置信息之后，還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光加工過程中的頂針定位方法，其特征在于，在所述將所述邊界區(qū)域作為定位模版進(jìn)行保存之前，還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光加工過程中的頂針定位方法，其特征在于，所述基于所述待加工板材的視覺信息和所述待加工板材的加工圖樣信息，確定所述待加工板材的旋轉(zhuǎn)偏移量和頂針預(yù)設(shè)點(diǎn)位，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光加工過程中的頂針定位方法，其特征在于，所述拍攝圖像還包括機(jī)床的劍珊分布信息，所述基于所述頂針預(yù)設(shè)區(qū)域和頂針預(yù)設(shè)數(shù)量，確定頂針預(yù)設(shè)點(diǎn)位，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的激光加工過程中的頂針定位方法，其特征在于，所述基于所述旋轉(zhuǎn)偏移量和所述頂針預(yù)設(shè)點(diǎn)位，確定所述待加工板材相對(duì)于所述機(jī)床的頂針安裝點(diǎn)位，包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：

10.一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有可執(zhí)行指令，所述指令被處理器執(zhí)行時(shí)使處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的激光加工過程中的頂針定位方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N激光加工過程中的頂針定位方法、電子設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，屬于激光束加工技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括：在檢測(cè)到待加工板材放置入機(jī)床時(shí)，獲取待加工板材的拍攝圖像和加工圖紙，拍攝圖像包括待加工板材的視覺信息，加工圖紙包括待加工板材的加工圖樣信息；基于待加工板材的視覺信息和待加工板材的加工圖樣信息，確定待加工板材的旋轉(zhuǎn)偏移量和頂針預(yù)設(shè)點(diǎn)位；基于旋轉(zhuǎn)偏移量和頂針預(yù)設(shè)點(diǎn)位，確定待加工板材相對(duì)于機(jī)床的頂針安裝點(diǎn)位；控制機(jī)床的可移動(dòng)激光頭按照頂針安裝點(diǎn)位進(jìn)行移動(dòng)，以指引頂針的定位安裝。本申請(qǐng)能夠有效提高頂針點(diǎn)位確定的效率和精確度。

技術(shù)研發(fā)人員：歐陽(yáng)貴良,王曦,包俊杰,羅安琪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：嘉強(qiáng)（上海）智能科技股份公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8