西克应用 | SICK InspectorP611智能相机助力激光光心位置纠偏

光纤激光切割机主要用来切割金属板材和管材，广泛应用于钣金加工、汽车制造、航空航天等行业，SICK InspectorP611智能相机凭借其小巧的外形，丰富的算法为设备中激光头的整定校正提供了可靠稳定的检测方案。

01、行业痛点

激光切割设备由激光发生器发出高功率激光按照预设的路径对钣金材料进行切割，得到形状各异的钣金件。在这个过程中，为了保证切割出来的边缘更光滑，没有瑕疵，需要保证激光的光心和激光头下方的保护气喷嘴的中心尽可能同心，以往国内都是以人工的方式去调整激光的光心，使其与喷嘴中心重合，这种方式不仅低效费时，有时也容易产生被激光烫伤的危险，由此自动化调节激光光心使其和喷嘴同心的技术应运而生，其中最重要的位置纠偏数据就是由2D机器视觉定位给出的，利用2D机器视觉拍摄检测，相较于人工的方式，更高效，更安全，还能适应设备的柔性化要求，未来这种技术会受到越来越多的激光切割设备厂商的青睐。

02、SICK InspectorP611解决方案

检测需求：

1、激光喷嘴安装在激光光纤切割头底部，喷嘴中心是一圆孔，如下图所示

激光光纤切割头

激光喷嘴

2、位置纠偏的过程就是相机给出激光光心与喷嘴圆孔中心在距离上的偏差，然后设备内部的电机移动激光光心使其和喷嘴圆孔圆心重合，应用需求精度±0.1mm，如下图所示，灰色圆环代表喷嘴圆孔，红色圆代表激光光心。

对齐纠偏过程

检测难点：

图像中激光光斑过大，无法准确的找到激光光斑的中心。

解决方法：

在相机镜头前添加特制滤光片，使得激光光斑变小，图像质量得到提升。

检测步骤：

1、使用相机内置光源配合特制滤光片获取良好的图像。

2、利用圆拟合工具以及Blob斑点工具分别获取喷嘴的圆心以及激光的光心。

3、计算二者在X,Y方向上的偏差，利用TCP/IP通讯将位置的偏差结果传输到外部系统PLC或者上位机中。

方案优势：

1、安装灵活：InspectorP611相机体积小巧，即使是狭窄的空间也可以适配，满足客户紧凑安装的需求。

2、软件配置简单：基于SICK Nova平台的Web操作界面，无需专业编程，专业与非专业人员均可快速完成参数设置与检测方案搭建。

3、可扩展性强：相机内置多种视觉+AI检测工具，面对客户后续增加的检测需求亦能无缝衔接。

4、一机兼容多种类型：设备作业时需要更换不同的喷嘴，相机可以添加多个Job，通过设定不同的曝光时间以及工具参数达到稳定检测的效果，满足客户柔性生产的需求。

5、交互方式多样便捷：支持EtherNet/IP、PROFINET等主流工业总线，搭配高速I/O，可快速对接产线PLC与控制系统。

03、相机基本参数

（西克）