【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光切割加工领域，尤其涉及五轴激光切割机床领域，具体是指一种基于视觉实现针对五轴激光切割机进行双摆头参数标定处理的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质。
技术介绍
1、对于双摆轴结构的五轴激光切割机床，由于机械精度等问题，会使得实际摆头参数存在偏差。在加工过程中，若使用错误的摆头参数，则会导致较大的加工误差。同时现有的人工标定方式比较耗时，并且最终标定效果仍有一定误差。为了解决此问题：
2、参考文献[1]专利技术了一种标定摆轴参数的方法，该方法建立了等效摆轴的模型，正反两个方向旋转摆轴，通过摆轴旋转角度及摆轴末端距离参考平面的距离，计算摆轴的参数。
3、参考文献[2]专利技术了一种标定机床的结构性参数的方法，该方法利用光斑偏差采样法来获取光束的光斑偏差，并基于该光斑偏差和误差阈值相关量来确定机床的结构性参数是否需要进行重新标定；若需要进行重新标定，则将基于结构性参数的预设改变量和相应的光斑偏差来进行标定。
4、参考文献[3]基于单目相机和激光测距单元，给出了一种五轴运动平台的参数标定方法，该方法获取了将第一旋转轴和第二旋转轴分别旋转至各预设旋转角度组合，以及五轴运动平台的设备空间坐标系与工件坐标系之间的变换关系；根据此变换关系，得到误差项的误差参数，以实现五轴运动平台的参数标定。
5、参考文献[4]提出一种五轴机床摆轴偏心距的快速测量方法，该方法以测头/刀具刚好接触到水平工作台为初始位置；正负方向多次使摆轴绕旋转轴中心旋转某一固定角度，同时记录偏转后的坐标；根据坐
6、参考文献[5]提出了的一种双摆头式五轴联动激光加工机床固有参数标定方法，结合打标板以及打标出的直线距离偏差，实现九项固有联动参数的高精度测量。首先，此对比文件通过打标板上的直线偏差进行参数校准，与本文中使得光斑回初始位置，属于两种不同方法。光斑回到初始位置方法属于ccd视觉特有方法，无法通过对比文件方法推导出本文方法。其次，目前的ccd标定方案以及对比文件，没有考虑摆轴旋转矢量的偏差较大的情况，无需进行光斑回到初始位置步骤。因此本文方法并不属于本领域的通用方法。
7、目前的标定方案，在标定过程中会测量与参考平面高度，但在摆头前段的喷嘴结构较宽时，测量结果并不准确；同时在测量过程中均需要进行多次偏摆，逐步校正，相对耗时。因此需要给出一种准确且效率高的方法。为此本专利技术提供了一种基于视觉的五轴激光切割机双摆头参数标定方法。
8、参考文献：
9、[1]专利名：标定摆轴的参数的方法、装置和计算机可读存储介质授权公告号：cn116642446a专利权人：上海柏楚数控科技有限公司。
10、[2]专利名：用于标定机床的结构性参数的方法、装置及机床控制系统授权公告号：cn112621378b专利权人：上海柏楚数控科技有限公司。
11、[3]专利名：五轴运动平台的参数标定方法、终端设备及存储介质授权公告号：cn115375771a专利权人：深圳市汇川技术股份有限公司。
12、[4]专利名：一种五轴机床摆轴偏心距快速测量的方法授权公告号：cn110449988b专利权人：南京工业大学；南京工大数控科技有限公司。
13、[5]专利名：一种双摆头式五轴联动激光加工机床固有参数标定方法授权公告号：cn112475592b专利权人：北京航空航天大学。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足误差小、操作简便、适用范围较为广泛的基于视觉实现针对五轴激光切割机进行双摆头参数标定处理的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质。
2、为了实现上述目的，本专利技术的基于视觉实现针对五轴激光切割机进行双摆头参数标定处理的方法、装置、处理器及其计算机可读存储介质如下：
3、该基于视觉实现针对五轴激光切割机进行双摆头参数标定处理的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
4、(1)将激光头垂直于成像平面的状态作为激光头的初始状态，记录当前光斑在成像平面内的坐标(x0，y0)及光斑直径d0大小，记录该状态下的光斑中心坐标为初始坐标，并记录当前的刀尖位置在机械坐标系下的坐标(x0，y0，z0)；
5、(2)偏转摆轴，重复调整机床，使得光斑回到初始位置，并记录当前刀尖位置在机械坐标系下的坐标(x1，y1，z1)；
6、(3)将激光头回到初始状态；
7、(4)计算摆轴旋转矢量n；
8、(5)根据摆头结构特征确定对应的旋转中心(x，y，z)，将旋转矢量归一化，令归一化后的旋转矢量n0＝[nx，ny，nz]t，计算摆轴旋转中心。
9、较佳地，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：
10、(1-2.1)将激光头绕机床的一个摆轴偏转一定角度θ；
11、(1-2.2)建立成像平面坐标系与机械坐标系的映射关系，自动调整机床的x轴、y轴和z轴；
12、(1-2.3)根据当前光斑直径大小，自动调整机床的z轴，使得光斑大小与初始光斑大小相同；
13、(1-2.4)自动调整移动机床的x及y轴，记录当前刀尖位置在机械坐标系下的坐标(x1，y1，z1)；
14、(1-2.5)将激光头回到初始状态；
15、(1-2.6)将激光头绕机床该摆轴反向偏转一定角度θ；
16、(1-2.7)重复(1-2.2)～(1-2.4)，记录当前刀尖位置在机械坐标系下的坐标(x2，y2，z2)。
17、较佳地，所述的步骤(1-2.2)具体为：
18、建立成像平面坐标系与机械坐标系的映射关系，自动调整移动机床的x及y轴，使光斑中心与初始位置重合。
19、较佳地，所述的步骤(1-2.4)具体包括以下步骤：
20、(5.1)再次根据当前光斑位置与初始位置坐标的差，自动调整移动机床的x及y轴，使得光斑中心与初始位置重合；
21、(5.2)记录当前刀尖位置在机械坐标系下的坐标(x1，y1，z1)。
22、较佳地，所述的步骤(4)中计算摆轴旋转矢量n，具体为：
23、根据以下公式计算摆轴旋转矢量n：
24、
25、其中，(x0，y0，z0)为步骤(1)的当前的刀尖位置在机械坐标系下的坐标，(x1，y1，z1)为步骤(1-2.4)的当前刀尖位置在机械坐标系下的坐标。
26、较佳地，所述的步骤(5)具体包括以下步骤：
27、若摆轴平行于机床的x轴方向，则根据以下公式计算旋转中心坐标：
28、
29、若摆轴平行于机床的y轴方向，则根据以下公式计算旋转中心坐标：
30、
31、若摆轴平行于机床的z轴方向，则根据以下公式计算旋转中心坐标：
32、
33、其中，(x1，y1，z1)为步本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于视觉实现针对五轴激光切割机进行双摆头参数标定处理的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于视觉实现针对五轴激光切割机进行双摆头参数标定处理的方法，其特征在于，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的基于视觉实现针对五轴激光切割机进行双摆头参数标定处理的方法，其特征在于，所述的步骤(1-2.2)具体为：
4.根据权利要求2所述的基于视觉实现针对五轴激光切割机进行双摆头参数标定处理的方法，其特征在于，所述的步骤(1-2.4)具体包括以下步骤：
5.根据权利要求2所述的基于视觉实现针对五轴激光切割机进行双摆头参数标定处理的方法，其特征在于，所述的步骤(4)中计算摆轴旋转矢量n，具体为：
6.根据权利要求2所述的基于视觉实现针对五轴激光切割机进行双摆头参数标定处理的方法，其特征在于，所述的步骤(5)具体包括以下步骤：
7.根据权利要求1所述的基于视觉实现针对五轴激光切割机进行双摆头参数标定处理的方法，其特征在于，所述的步骤(2)还包括以下步骤：
<...【技术特征摘要】
1.一种基于视觉实现针对五轴激光切割机进行双摆头参数标定处理的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于视觉实现针对五轴激光切割机进行双摆头参数标定处理的方法，其特征在于，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的基于视觉实现针对五轴激光切割机进行双摆头参数标定处理的方法，其特征在于，所述的步骤(1-2.2)具体为：
4.根据权利要求2所述的基于视觉实现针对五轴激光切割机进行双摆头参数标定处理的方法，其特征在于，所述的步骤(1-2.4)具体包括以下步骤：
5.根据权利要求2所述的基于视觉实现针对五轴激光切割机进行双摆头参数标定处理的方法，其特征在于，所述的步骤(4)中计算摆轴旋转矢量n，具体为：
6.根据权利要求2所述的基于视觉实现针对五轴激光切割机进行双摆头参数标定处理的方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶俊明，张深权，唐涛，董奕辰，汤同奎，
申请(专利权)人：上海维宏电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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