【摘要】隨著客戶對切割精度要求的不斷提升，被切割材料的定位變的尤為重要。特別是如果被切割材料的長度超出1m後
，產品本身的定位出現旋轉角度，則對於定位又是一道難題。根據目前感測技術,隻有采用視覺定位，才可滿足其定位精度要求。

一
、 DMV雙攝像機檢測原理

激光切割機是利用經聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化
、汽化
、燒蝕或達到燃點，同時借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質

，從而實現將工件割開。激光切割屬於熱切割方法之一。

客戶目前的需要激光切割的板材尺寸約為1m×1.2m

，需要利用激光切割出如圖1的一個個小矩形
，切割精度要求為0.05mm。由於被切割材料本體比較長

，在上料的時候

，往往很難保證其一致性，所以需要考慮采用視覺（又稱CCD）來檢測板材的傾斜角度以及偏移量。

二、係統配置

三
、方案實施

由於材料本體尺寸比較大
，如果將被測物完全拍攝到，則其檢測精度必然無法達到要求。所以考慮隻拍攝該板材上的上下兩個MARK（標記）的位置
，獲知兩個MARK點的偏移量後可通過推導得出該板材的整體偏移量以及旋轉角度。

為確保檢測精度，所以考慮采用一個相機各拍攝一個MARK的方法。本係統中采用2個相機和4個光源的架構。

圖1相機拍攝MARK

，中間方形為板材切割形狀

在材料無任何旋轉以及偏移的情況下
，兩個MARK點的理論坐標為X1，Y1與X2，Y2。在實際上料以後，相機拍攝後會獲取實際的坐標X3，Y3和X4，Y4。由此就可得：

ΔX1=X1-X3
；ΔX2=X2-X4；ΔY1=Y1-Y3；ΔY2=Y2-Y2

根據上位機軟件的計算，實際坐標之間的連線與理論坐標的連線就可獲知該板材的旋轉角度θ角。結合水平ΔX1
，ΔX2以及垂直方向的ΔY1以及ΔY2
，就可準確獲知板材的整體偏移及旋轉角度。

由於本案檢測精度要求較高，MARK點的設置也變的尤為重要，經過多方討論，最終確定MARK采用如下方案：

圖2精確確定MARK位置的方案示意

由於拍攝距離客戶要求330mm的物距
，以及考慮到檢測精度要求，所以采用2個增倍鏡頭以及接環。本項目都采用80萬像素的相機，分辨率為1024×768，可根據分布像素推算檢測精度:

4mm/1024pixel= 0.004mm/pixel（一個像素值代表0.003mm）
；考慮到係統存在檢測誤差以及外部光源幹擾與振動幹擾，可以計算，本係統檢測精度在0.012mm。

可使用“邊形匹配”工具，定位Mark點的位置。接著使用“邊緣位置”工具

，檢測Mark點的交叉點X，Y軸坐標。

同時
，本DMVxitongzhichiyitaiwangtongxungongneng，kejiangjiancedaodezuobiaopianyiliang，tongguoyitaiwangtongxundefangshisongdaoshangweiji，bingjinxingchuli。benanzhongkehucaiyongdeshangweijishigongyediannao。

四、實施效果

在(zai)本(ben)切(qie)割(ge)係(xi)統(tong)中(zhong)，視(shi)覺(jiao)定(ding)位(wei)為(wei)其(qi)精(jing)度(du)的(de)切(qie)割(ge)提(ti)供(gong)了(le)最(zui)前(qian)端(duan)的(de)檢(jian)測(ce)數(shu)據(ju)。為(wei)其(qi)最(zui)終(zhong)獲(huo)得(de)滿(man)足(zu)要(yao)求(qiu)的(de)切(qie)割(ge)精(jing)度(du)提(ti)供(gong)了(le)保(bao)證(zheng)。視(shi)覺(jiao)檢(jian)測(ce)為(wei)許(xu)多(duo)先(xian)前(qian)無(wu)法(fa)檢(jian)測(ce)或(huo)者(zhe)難(nan)以(yi)檢(jian)測(ce)的(de)數(shu)據(ju)提(ti)供(gong)了(le)一(yi)種(zhong)全(quan)新(xin)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。