主从式相机配置的智能激光切割系统及其切割方法

    公开(公告)号:CN101733558B

    公开(公告)日:2012-05-23

    申请号:CN201010044463.X

    申请日:2010-01-19

    Abstract: 本发明提供一种主从式相机配置的智能激光切割系统及其切割方法,该主从式相机配置的智能激光切割系统包括位于底部的工作台、设于工作台上方的小车头、与该小车头固定安装的局部从相机及激光头、悬置于顶部的全局主相机、对该全局主相机与局部从相机进行图像监视的监视终端、与全局主相机电性连接的主控制器、及由主控制器控制并与工作台及小车头连接的驱动电机,该全局主相机的镜头视界包括整个工作台,驱动电机驱动小车头运动,局部从相机随小车头同步运动,对工作台进行局部图像采集。本发明能对各种适用对象实施高效率和高精度的激光切割加工,且不依赖于激光切割机自身主控制器和机械机构的精度。

    主从式相机配置的智能激光切割系统及其切割方法

    公开(公告)号:CN101733558A

    公开(公告)日:2010-06-16

    申请号:CN201010044463.X

    申请日:2010-01-19

    Abstract: 本发明提供一种主从式相机配置的智能激光切割系统及其切割方法,该主从式相机配置的智能激光切割系统包括位于底部的工作台、设于工作台上方的小车头、与该小车头固定安装的局部从相机及激光头、悬置于顶部的全局主相机、对该全局主相机与局部从相机进行图像监视的监视终端、与全局主相机电性连接的主控制器、及由主控制器控制并与工作台及小车头连接的驱动电机,该全局主相机的镜头视界包括整个工作台,驱动电机驱动小车头运动,局部从相机随小车头同步运动,对工作台进行局部图像采集。本发明能对各种适用对象实施高效率和高精度的激光切割加工,且不依赖于激光切割机自身主控制器和机械机构的精度。

    一种多轴联动运动控制器

    公开(公告)号:CN100541374C

    公开(公告)日:2009-09-16

    申请号:CN200710029514.X

    申请日:2007-08-01

    Applicant: 暨南大学

    Inventor: 柳宁 王高 王思华

    Abstract: 本发明提供一种多轴联动运动控制器,其特点是采用多CPU并行控制系统,其中一个主CPU计算各轴的插补坐标,各个从CPU分别控制2-4个运动轴,CPU之间采用串行总线方式联接,CPU个数可以扩展;每个CPU管理一个插补数据缓冲队列,插补数据以统一的格式存贮在本地数据缓冲队列中,主CPU提前进行插补计算,并在本地缓冲队列中保持一定的缓冲数据量,主CPU定时以数据块方式广播插补数据,从CPU接收到数据广播后,在本地缓冲队列中保留本地需要的插补数据;各个从CPU定时从本地缓冲区中读取插补数据,执行位置跟踪控制;各CPU的时钟同步采用广播同步信号实现。本发明可以用于5轴以上的多轴数控系统的联动。

    激光切割加工程序的生成方法

    公开(公告)号:CN101776882B

    公开(公告)日:2012-05-30

    申请号:CN201010044462.5

    申请日:2010-01-19

    Abstract: 本发明提供一种激光切割加工程序的生成方法,包括步骤1、采用相机获取待加工对象的数字图像数据,并对该数字图像进行图像预处理;步骤2、在预处理后的数字图像中人工指定检测引导线,计算机在检测引导线的引导下提取检测引导线附近的图像边界点坐标数据,并将这些坐标数据组织成坐标数据链表;步骤3、采用直线、圆弧、及参数曲线分段拟合坐标数据,形成图元数据链表;步骤4、采用三阶Hermite参数曲线光滑连接相邻图元,并将该连接图元填充到图元数据链表内;步骤5、将该图元数据链表后处理成激光切割机的运动指令,交激光切割机控制器译码后执行。本发明采用机器视觉与数字图像处理技术,人机交互,生成高质量的激光切割加工程序。

    激光切割加工程序的生成方法

    公开(公告)号:CN101776882A

    公开(公告)日:2010-07-14

    申请号:CN201010044462.5

    申请日:2010-01-19

    Abstract: 本发明提供一种激光切割加工程序的生成方法,包括步骤1、采用相机获取加待工对象的数字图像数据,并对该数字图像进行图像预处理;步骤2、在预处理后的数字图像中人工指定检测引导线,计算机在检测引导线的引导下提取检测引导线附近的图像边界点坐标数据,并将这些坐标数据组织成坐标数据链表;步骤3、采用直线、圆弧、及参数曲线分段拟合坐标数据,形成图元数据链表;步骤4、采用三阶Hermite参数曲线光滑连接相邻图元,并将该连接图元填充到图元数据链表内;步骤5、将该图元数据链表后处理成激光切割机的运动指令,交激光切割机控制器译码后执行。本发明采用机器视觉与数字图像处理技术,人机交互,生成高质量的激光切割加工程序。

    一种基于运动伺服校正的高精度机器视觉二维定位方法

    公开(公告)号:CN101788805B

    公开(公告)日:2012-10-31

    申请号:CN201010103482.5

    申请日:2010-01-27

    Applicant: 暨南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于运动伺服校正的高精度机器视觉二维定位方法,将相机固联到激光切割机等设备的运动机头上,选定加工对象上的几何图形作为定位几何特征,设备的运动控制器将相机移动到定位几何特征上方,获取定位几何特征的数字图像,采用模板匹配或边缘检测的方法计算几何中心坐标,再将该中心坐标作为机头运动的目标地址,移动相机使相机轴线与该坐标重合,并重新获取定位几何特征图像,再计算中心坐标。如重新计算所得的中心坐标与当前的相机轴线坐标偏差大于许用值,重新移动机头,获取图像,计算该中心坐标,如此迭代直到达到满意的精度为止。该定位方法定位精度高,同时却对相机光学器件的性能要求不高。

    一种多轴联动运动控制器

    公开(公告)号:CN101101486A

    公开(公告)日:2008-01-09

    申请号:CN200710029514.X

    申请日:2007-08-01

    Applicant: 暨南大学

    Inventor: 柳宁 王高 王思华

    Abstract: 本发明提供一种多轴联动运动控制器,其特点是采用多CPU并行控制系统,其中一个主CPU计算各轴的插补坐标,各个从CPU分别控制2-4个运动轴,CPU之间采用串行总线方式联接,CPU个数可以扩展;每个CPU管理一个插补数据缓冲队列,插补数据以统一的格式存贮在本地数据缓冲队列中,主CPU提前进行插补计算,并在本地缓冲队列中保持一定的缓冲数据量,主CPU定时以数据块方式广播插补数据,从CPU接收到数据广播后,在本地缓冲队列中保留本地需要的插补数据;各个从CPU定时从本地缓冲区中读取插补数据,执行位置跟踪控制;各CPU的时钟同步采用广播同步信号实现。本发明可以用于5轴以上的多轴数控系统的联动。

    一种基于运动伺服校正的高精度机器视觉二维定位方法

    公开(公告)号:CN101788805A

    公开(公告)日:2010-07-28

    申请号:CN201010103482.5

    申请日:2010-01-27

    Applicant: 暨南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于运动伺服校正的高精度机器视觉二维定位方法,将相机固联到激光切割机等设备的运动机头上,选定加工对象上的几何图形作为定位几何特征,设备的运动控制器将相机移动到定位几何特征上方,获取定位几何特征的数字图像,采用模板匹配或边缘检测的方法计算几何中心坐标,再将该中心坐标作为机头运动的目标地址,移动相机使相机轴线与该坐标重合,并重新获取定位几何特征图像,再计算中心坐标。如重新计算所得的中心坐标与当前的相机轴线坐标偏差大于许用值,重新移动机头,获取图像,计算该中心坐标,如此迭代直到达到满意的精度为止。该定位方法定位精度高,同时却对相机光学器件的性能要求不高。

    一种复杂轨迹的轮廓控制方法

    公开(公告)号:CN100562823C

    公开(公告)日:2009-11-25

    申请号:CN200710030228.5

    申请日:2007-09-13

    Applicant: 暨南大学

    Abstract: 本发明公开了一种复杂轨迹的轮廓控制方法,该方法结合一种具有轮廓误差预补偿功能的交叉耦合控制框架,对参与伺服运动的各轴建立自适应数据模型,根据当前目标位置点和若干历史位置点值,确定伺服被控对象待辨识参数,通过极点配置算法实时整定控制参数。这种根据历史控制量和未来控制量对当前控制输出加以调整的方法,有效地抑制了有界过程干扰,提高了轮廓控制的精度及过程的稳定性。

    一种基于机器视觉的二维定位装置

    公开(公告)号:CN100483283C

    公开(公告)日:2009-04-29

    申请号:CN200710029513.5

    申请日:2007-08-01

    Applicant: 暨南大学

    Inventor: 柳宁 王思华

    Abstract: 本发明提供一种基于机器视觉的二维定位装置,它包括固联于机床上的数字相机,与数字相机相连的处理器;选定工件上的几何特征作定位对象特征,所述数字相机获取该定位对象特征的数字图像并传送到处理器,处理器采用图像的模板匹配算法识别工件上的定位对象特征,采用边缘检测算法计算所述定位对象特征在相机视场中的坐标,通过坐标变换得到工件在机床中的坐标。这种定位装置带有智能,自动化程度高,定位精度不受操作人员的技术水平与情绪影响。本发明用于数控加工设备,可以实现自动对刀,以取代人工对刀过程。

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