一种用于切割机的刀具校准方法技术

本发明专利技术涉及涉及数控机床的刀具校准技术领域，具体是涉及一种用于切割机的刀具校准方法。摄像机通过镜头采集每一个刀具中心的实际坐标、镜头中心的实际坐标，并将这些实际坐标传送至控制机构，控制机构计算出刀具中心彼此之间的实际相对坐标，以及各个刀具中心与镜头中心之间的实际相对坐标，若控制机构存储的任一个理论相对坐标与实际相对坐标不等，则删除该理论相对坐标而保存实际相对坐标，完成校准。本发明专利技术的校准方法既可以校准各个刀具中心彼此之间的相对坐标，又可以分别校准各个刀具中心与镜头中心之间的相对坐标，能够提高加工出来的产品的合格率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于切割机的刀具校准方法
本专利技术涉及涉及数控机床的刀具校准
，具体是涉及一种用于切割机的刀具校准方法。
技术介绍
切割机是一种广泛应用于包装盒、标签、吊牌等打样和小批量生产设备，该设备有两个刀座，两个刀座上分别安装有切割刀具和压痕刀具，切割机支持切割刀具、笔、压痕刀具单独工作，或者双刀联动工作。由于配件加工和装配误差，使得刀具之间的实际相对坐标以及刀具与镜头的实际相对坐标与切割机内部保存的相对坐标不相等，而切割机在实际工作过程中依然依据其内部保存的相对坐标控制刀具的移动，导致加工出来的产品不合格，降低了产品的成品率。因此，亟需一种能够校准刀具的方法。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于切割机的刀具校准方法，提高了产品的合格率。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种用于切割机的刀具校准方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，切割机的摄像机建立平面直角坐标系，并将该平面直角坐标系保存在摄像机内部，摄像机建立的平面直角坐标系与切割机的控制机构内部存储的平面直角坐标系为同一个平面直角坐标系；S2，获取摄像机的镜头中心的实际坐标，以及刀具中心的实际坐标，其中，镜头中心的实际坐标和刀具中心的实际坐标均为在步骤S1的平面直角坐标系中的坐标；S3，摄像机将步骤S2中的镜头中心的实际坐标和刀具中心的实际坐标传输至切割机的控制机构，其中，控制机构用于控制刀具和镜头的移动，控制结构存储有各个刀具中心相对镜头中心的理论相对坐标、各个刀具中心彼此之间的理论相对坐标；S4，根据镜头中心的实际坐标和各个刀具中心的实际坐标，计算出各个刀具中心相对镜头中心的实际相对坐标，若任一个刀具中心相对镜头中心的实际相对坐标与理论相对坐标不相等，则控制机构删除该刀具中心相对镜头中心的理论相对坐标而保存该刀具中心相对镜头中心的实际相对坐标；或者，根据各个刀具中心的实际坐标，计算出各个刀具中心彼此之间的实际相对坐标，若其中两个刀具中心彼此之间的实际相对坐标与理论相对坐标不相等，则控制机构删除该两个刀具中心彼此之间的理论相对坐标而保存该两个刀具中心彼此之间的实际相对坐标；或者，根据镜头中心的实际坐标和各个刀具中心的实际坐标，计算出各个刀具中心相对镜头中心的实际相对坐标，以及各个刀具中心彼此之间的实际相对坐标，若任一个实际相对坐标与对应的理论相对坐标不相等，则控制机构删除该理论相对坐标而保存对应的实际相对坐标。进一步，步骤S1中摄像机建立平面直角坐标系的具体步骤如下：S11，同步移动刀具和摄像机的镜头，直至摄像机获取到镜头中心移动至切割机上的指定位置；S12，启动摄像机，摄像机建立平面直角坐标系，平面直角坐标系的原点O为步骤S11中的指定位置，平面直角坐标系的X轴的正半轴和Y轴的正半轴围成的区域覆盖刀具在平面直角坐标系中的移动区域。进一步，刀具包括均垂直于切割机的操作台设置的第一刀具和第二刀具，镜头的拍摄方向也垂直于操作台，且第一刀具和第二刀具在操作台上的投影位于镜头的非拍摄区域，步骤S2的具体步骤如下：S21，从切割机上取下两个刀具，之后将两个画图工具安装在切割机上；在平面直角坐标系中，两支画图工具中心的坐标分别与两个刀具在取下之前刀具中心的坐标相同；S22，将两支画图工具和镜头三者同步移动，直至两支画图工具分别画出第一中心对称图形和第二中心对称图形；S23，向第一中心对称图形所在的位置同步移动两支画图工具和镜头，直至镜头的拍摄区域覆盖第一中心对称图形，摄像机通过镜头获取第一中心对称图形，并计算出第一中心对称图形中心的坐标；继续向第二中心对称图形所在的位置同步移动两支画图工具和镜头，直至镜头的拍摄区域覆盖第二中心对称图形，摄像机通过镜头获取第二中心对称图形，并计算出第二中心对称图形中心的坐标；其中，第一中心对称图形中心的坐标和第二中心对称图形中心的坐标均为在平面直角坐标系中的坐标；步骤S3的具体步骤为：摄像机将第一中心对称图形的中心的坐标传输给控制机构，控制机构将该中心的坐标记为第一刀具中心的实际坐标(x1，y1)，其中，x1和y1分别为第一刀具中心在平面直角坐标系中的X轴坐标和Y轴坐标；摄像机将第二中心对称图形的中心的坐标传输给控制机构，控制机构将该中心的坐标记为第二刀具中心的实际坐标(x2，y2)，其中，x2和y2分别为第二刀具中心在平面直角坐标系中的X轴坐标和Y轴坐标；步骤S2中的镜头中心的实际坐标为(x，y)，其中，x和y分别为步骤S22中镜头随两支画图工具移动之后由镜头的移动轨迹形成的第三中心对称图形在平面直角坐标系中的X轴坐标和Y轴坐标；步骤S4中的刀具中心相对镜头中心的实际相对坐标包括第一刀具中心相对镜头中心的实际相对坐标(x1-x，y1-y)，以及第二刀具中心相对镜头中心的实际相对坐标(x2-x，y2-y)。进一步优选的，镜头中心在平面直角坐标系中的投影位于第一刀具中心和第二刀具中心在平面直角坐标系中的投影构成线段的中垂线上。进一步优选的，第一中心对称图形、第二中心对称图形和第三中心对称图形均为尺寸相同的圆形。进一步优选的，步骤S23中，摄像机是采用标记点识别算法计算出中心对称图形的中心在平面直角坐标系中的坐标。进一步优选的，步骤S11中切割机的指定位置为切割机的操作台上两条标记线的相交处。进一步优选的，两个刀具分别为压痕刀和切割刀。进一步优选的，画图工具为铅笔。本专利技术的有益效果如下：(1)摄像机通过镜头采集每一个刀具中心的实际坐标、镜头中心的实际坐标，并将这些实际坐标传送至控制机构，控制机构计算出刀具中心彼此之间的实际相对坐标，以及各个刀具中心与镜头中心之间的实际相对坐标，若控制机构存储的任一个理论相对坐标与实际相对坐标不等，则删除该理论相对坐标而保存实际相对坐标，完成校准。校准之后，在实际的工作过程中，通过实时采集镜头中心的实际坐标，控制机构再根据保存的实际相对坐标，计算出刀具的实际坐标，以便控制机构以及刀具的实际坐标控制刀具的移动，准确切割出符合尺寸要求的产品。本专利技术的校准方法既可以校准各个刀具中心彼此之间的相对坐标，又可以分别校准各个刀具中心与镜头中心之间的相对坐标，能够提高加工出来的产品的合格率。(2)采用画图工具画出中心对称图形，画图工具如铅笔，而不是直接用两个刀具画出具有压痕轮廓的中心对称图形，这是因为前者具有清晰的轮廓，便于镜头识别出所画的中心对称图形，进而提高采集到的中心对称图形的中心坐标的准确度，以此准确计算出刀具中心彼此之间的实际相对坐标，以及刀具中心与镜头中心之间的实际相对坐标，并将上述实际相对坐标保存在控制机构中，最终使得控制机构能够准确按照产品的尺寸移动刀具和镜头，提高加工出来的产品的合格率。(3)放置在操作台上的待加工的纸板上标记有标记点，刀具按照标记点的轨迹切割出待生产的产品。镜头的拍摄方向垂直于操作台，便于镜头采集到标记点，进而将标记点传输至控制机构，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于切割机的刀具校准方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1，切割机的摄像机建立平面直角坐标系，并将该平面直角坐标系保存在摄像机内部，摄像机建立的平面直角坐标系与切割机的控制机构内部存储的平面直角坐标系为同一个平面直角坐标系；/nS2，获取摄像机的镜头中心的实际坐标，以及刀具中心的实际坐标，其中，镜头中心的实际坐标和刀具中心的实际坐标均为在步骤S1的平面直角坐标系中的坐标；/nS3，摄像机将步骤S2中的镜头中心的实际坐标和刀具中心的实际坐标传输至切割机的控制机构，所述控制机构用于控制刀具和镜头的移动，控制结构存储有各个刀具中心相对镜头中心的理论相对坐标、各个刀具中心彼此之间的理论相对坐标；/nS4，根据镜头中心的实际坐标和各个刀具中心的实际坐标，计算出各个刀具中心相对镜头中心的实际相对坐标，若任一个刀具中心相对镜头中心的实际相对坐标与理论相对坐标不相等，则控制机构删除该刀具中心相对镜头中心的理论相对坐标而保存该刀具中心相对镜头中心的实际相对坐标；/n或者，根据各个刀具中心的实际坐标，计算出各个刀具中心彼此之间的实际相对坐标，若其中两个刀具中心彼此之间的实际相对坐标与理论相对坐标不相等，则控制机构删除该两个刀具中心彼此之间的理论相对坐标而保存该两个刀具中心彼此之间的实际相对坐标；/n或者，根据镜头中心的实际坐标和各个刀具中心的实际坐标，计算出各个刀具中心相对镜头中心的实际相对坐标，以及各个刀具中心彼此之间的实际相对坐标，若任一个实际相对坐标与对应的理论相对坐标不相等，则控制机构删除该理论相对坐标而保存对应的实际相对坐标。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于切割机的刀具校准方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，切割机的摄像机建立平面直角坐标系，并将该平面直角坐标系保存在摄像机内部，摄像机建立的平面直角坐标系与切割机的控制机构内部存储的平面直角坐标系为同一个平面直角坐标系；
S2，获取摄像机的镜头中心的实际坐标，以及刀具中心的实际坐标，其中，镜头中心的实际坐标和刀具中心的实际坐标均为在步骤S1的平面直角坐标系中的坐标；
S3，摄像机将步骤S2中的镜头中心的实际坐标和刀具中心的实际坐标传输至切割机的控制机构，所述控制机构用于控制刀具和镜头的移动，控制结构存储有各个刀具中心相对镜头中心的理论相对坐标、各个刀具中心彼此之间的理论相对坐标；
S4，根据镜头中心的实际坐标和各个刀具中心的实际坐标，计算出各个刀具中心相对镜头中心的实际相对坐标，若任一个刀具中心相对镜头中心的实际相对坐标与理论相对坐标不相等，则控制机构删除该刀具中心相对镜头中心的理论相对坐标而保存该刀具中心相对镜头中心的实际相对坐标；
或者，根据各个刀具中心的实际坐标，计算出各个刀具中心彼此之间的实际相对坐标，若其中两个刀具中心彼此之间的实际相对坐标与理论相对坐标不相等，则控制机构删除该两个刀具中心彼此之间的理论相对坐标而保存该两个刀具中心彼此之间的实际相对坐标；
或者，根据镜头中心的实际坐标和各个刀具中心的实际坐标，计算出各个刀具中心相对镜头中心的实际相对坐标，以及各个刀具中心彼此之间的实际相对坐标，若任一个实际相对坐标与对应的理论相对坐标不相等，则控制机构删除该理论相对坐标而保存对应的实际相对坐标。


2.如权利要求1所述的刀具校准方法，其特征在于，步骤S1中摄像机建立平面直角坐标系的具体步骤如下：
S11，同步移动刀具和摄像机的镜头，直至摄像机获取到镜头中心移动至切割机上的指定位置；
S12，启动摄像机，摄像机建立平面直角坐标系，平面直角坐标系的原点O为步骤S11中的指定位置，平面直角坐标系的X轴的正半轴和Y轴的正半轴围成的区域覆盖刀具在平面直角坐标系中的移动区域。


3.如权利要求1所述的刀具校准方法，其特征在于，刀具包括均垂直于切割机的操作台设置的第一刀具和第二刀具，镜头的拍摄方向也垂直于操作台，且第一刀具和第二刀具在操作台上的投影位于镜头的非拍摄区域，步骤S2的具体步骤如下：
S21，从切割机上取下两个刀具，之后将两个画图工具安...

【专利技术属性】
技术研发人员：马云，
申请(专利权)人：合肥磐石数控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34