[发明专利]用于激光切割的检测及控制方法和系统

说明书

本发明涉及用于激光切割的检测及控制方法和系统，其中所述检测方法包括：采集激光切割的图像，并对该采集的图像进行预处理；对所述预处理的图像进行至少一次直线圆弧分割算法，以得到直线段集和圆弧集，其中所述直线圆弧分割算法基于与所述激光切割相关的参数来确定所述直线段集和圆弧集的划分；对所述直线段集中的直线段进行合并和筛选，以得到对应所述激光切割中割缝边缘的两条割缝边缘直线段；以及基于所述两条割缝边缘直线段进行计算，从而检测所述激光切割中割缝的宽度。所述控制方法基于检测到的割缝的宽度对激光束的焦点位置进行调节。所述检测系统和控制系统分别对应于所述检测方法和控制方法。

技术领域

本发明涉及激光加工领域，更具体地涉及激光切割过程中对加工数据的检测以及根据检测到的加工数据对激光加工参数进行控制的方法和系统。

背景技术

在激光切割领域内，当切割板材较厚，长时间切割会导致激光切割过程中激光束的焦点发生变化，从而导致切割效果不能满足要求。为了改善切割效果，需要实时地反馈激光束的焦点。而研究发现，该焦点和激光切割中的割缝存在一定的关系，通过检测该割缝的宽度，就能根据该宽度变化掌握激光束的焦点变化，从而可以在激光切割过程中对所述焦点进行有效调节，以达到稳定的切割效果。

然而，现有的解决方案都要采用较为复杂的方法来得到上述割缝宽度，耗时较长，无法满足实时检测的需求。不仅如此，这些方法还存在一定的误检风险，导致所检测到的割缝宽度的精确度也不高。

因此，亟需一种新的技术能在激光切割过程中快速、准确地检测上述加工数据，从而及时且有效地对激光切割进行控制。

发明内容

本发明就旨在克服现有技术中的上述和/或其它问题。通过本发明所提供的用于激光切割的检测方法和系统以及用于控制激光切割的方法和系统，能够快速、准确地在线检测激光切割中的割缝宽度，并进一步基于该割缝宽度对激光切割进行及时且有效的控制。

根据本发明的第一方面，提供一种用于激光切割的检测方法，包括：采集激光切割的图像，并对该采集的图像进行预处理；对所述预处理的图像进行至少一次直线圆弧分割算法，以得到直线段集和圆弧集，其中所述直线圆弧分割算法基于与所述激光切割相关的参数来确定所述直线段集和圆弧集的划分；对所述直线段集中的直线段进行合并和筛选，以得到对应所述激光切割中割缝边缘的两条割缝边缘直线段；以及基于所述两条割缝边缘直线段进行计算，从而检测所述激光切割中割缝的宽度。

根据本发明的第二方面，提供一种用于激光切割的检测系统，包括成像装置、图像处理装置和计算装置。所述成像装置配置为采集激光切割的图像。所述图像处理装置配置为：对所采集的图像进行预处理；对所述预处理的图像进行至少一次直线圆弧分割算法，以得到直线段集和圆弧集，其中所述直线圆弧分割算法基于与所述激光切割相关的参数来确定所述直线段集和圆弧集的划分；和对所述直线段集中的直线段进行合并和筛选，以得到对应所述激光切割中割缝边缘的两条割缝边缘直线段。所述计算装置配置为基于所述两条割缝边缘直线段进行计算，从而检测所述激光切割中割缝的宽度。

上述检测方法和系统对预处理的图像进行直线圆弧分割算法，以得到直线段集和圆弧集。由于该直线圆弧分割算法特别引入了与激光切割相关的参数，因此可以有效地抑制真正的割缝直线段被错误当成圆弧的情形，从而提高分割的稳定性；同时，也能够加快算法的速度，从而提高检测的实时性。此外，上述检测方法和系统还对所得到的直线段集中的直线段进行合并和筛选，这有利于准确地找出激光切割中的两条割缝边缘直线段并在此基础上计算出割缝宽度。