一种工件在机床上位置的精准定位方法及视觉系统技术方案

本发明专利技术提供了一种工件在机床上位置的精准定位方法，包括以下步骤：S1：提供与所述机床有相对位置关系的图像采集装置；S2：通过图像采集装置多点位采集待测工件，获取机床操作台上本次待检测工件的多点位图像信息；S3：将S2步骤中图像信息进行图像拼接，后提取出工件的轮廓信息，得到工件图像的像素坐标信息；S4：通过确定相机坐标系与机床坐标系的关联信息，并确定工件图像的像素坐标系与图像采集装置所在的相机坐标系的关联信息，获得工件图像的像素坐标系与机床坐标系的相互关系；S5：确定工件在机床坐标系位置的精准定位信息。本发明专利技术无需移动工件节省人工移动大型工件进行定位的时间，能够快速精准的实现定位。能够快速精准的实现定位。能够快速精准的实现定位。

【技术实现步骤摘要】
一种工件在机床上位置的精准定位方法及视觉系统


[0001]本专利技术涉及工件加工设备
，具体地，一种工件在机床上位置的精准定位方法及视觉系统。

技术介绍

[0002]现如今机械化的加工应用在越来越多的领域，随着社会的发展各个行业对于机床加工的产品精度要求越来越高，为提高工件的加工精度，首先要获得工件在机床上的精准定位，在进行后续的操作。
[0003]现有的技术中，工件在机床上进行定位包括以下三种方法：1、直接找正法定位：直接找正法定位时利用百分表、划针或目测等方法在机床上直接找正工件加工面的设计基准使其获得正确位置的定位方法；2、划线找正法定位：划线找正法定位是在机床上使用划针按毛坯或半成品上待加工处预先划出的线段找正工件，使其获得正确的位置的定位方法；3、使用夹具定位：夹具定位即是直接利用夹具上的定位元件使工件获得正确位置的定位方法。由于夹具的定位元件与机床和刀具的相对位置均已预先调整好，故工件定位时不必再逐个调整。
[0004]上述的三种定位方法中存在如下问题：
[0005](1)直接找正法依赖于找正工人的水平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工件在机床上位置的精准定位方法，用于将待测工件与机床的坐标系进行关联，其特征在于，包括以下步骤：S1：提供与所述机床有相对位置关系的图像采集装置；S2：通过所述图像采集装置通过若干点位采集所述待测工件，获取所述机床上本次待测工件的图像信息；S3：通过所述步骤S2中的所述待测工件图像信息，获取所述待测工件图像的像素坐标信息；S4：通过所述相机坐标系与所述机床坐标系的关联信息，以及所述待测工件图像的坐标信息与图像采集装置所在的相机坐标系的关联信息，获得所述待测工件图像的像素坐标系与所述机床坐标系的相互关系；S5：确定所述工件在机床坐标系位置的精准定位信息。2.根据权利要求1所述的一种工件在机床上位置的精准定位方法，其特征在于，所述步骤S2中所述图像采集装置通过单点位采集所述待测工件，获取所述机床上本次待测工件的图像信息。3.根据权利要求1所述的一种工件在机床上位置的精准定位方法，其特征在于，所述步骤S2所述图像采集装置通过多点位采集所述待测工件，获取所述机床上本次待测工件的图像信息；所述步骤S3进一步包括图像拼接过程，所述图像拼接过程是将所述步骤S2中的多点位采集的所述图像信息进行图像拼接，提取所述待测工件的轮廓信息，得到所述待测工件图像的像素坐标信息。4.根据权利要求2或3所述的一种工件在机床上位置的精准定位方法，其特征在于，在步骤S4之前还包括：第一采集点位所述待测工件的图像范围内的所述待测工件上至少设置第一定位点和第二定位点，所述第一定位点作为所述机床坐标系的参考原点，步骤S4进一步包括：根据所述第一定位点与所述第二定位点的像素中心点坐标求得相机坐标系相对于机床坐标系的偏转角度，从而求得所述工件在机床坐标系包括位置和角度的精准定位信息。5.根据权利要求4所述的一种工件在机床上位置的精准定位方法，其特征在于，步骤S4进一步包括：根据第一采集点位所述待测工件的图像信息，获得图像中心在像素坐标下的像素坐标；根据机床在第一定位点与第二定位点之间的已知距离和图像中与之对应的第一定位点与第二定位点像素坐标之间的距离求得图像的比例尺；根据图像中第一定位点像素坐标与图像中心点像素坐标的坐标偏移量，以及图像的比例尺求得相机坐标系原点与机床坐标系参考原点之间的偏移量；当图像采集装置通过单点位采集所述待测工件的图像信息时，根据图像采集装置的第一采集点位图像的像素坐标系与其对应的相机坐标系的相互关系，以及相机坐标系与机床坐标系的相互关系，求得第一采集点位图像的像素坐标系与机床坐标系的相互关系，进而将像素坐标系与机床坐标系进行关联，确定所述待测工件在机床坐标系包括位置和角度的
精准定位信息；当图像采集装置通过多点位采集所述待测工件的图像信息时，根据图像采集装置的第一采集点位图像的像素坐标系与其对应的相机坐标系的相互关系，以及相机坐标系与机床坐标系的相互关系，求得第一采集点位图像的像素坐标系与机床坐标系的相互关系，再通过拼接过程把第一采集点位以外的其它采集点位图像的像素坐标系转换为第一采集点位图像的像素坐标系，从而获得整个工件拼接图像的全局像素坐标系，进而将像素坐标系与机床坐标系进行关联，确定所述待测工件在机床坐标系包括位置和角度的精准定位信息。6.如权利要求5所述的工件在机床上位置的精准定位方法，其特征在于，像素坐标系与相机坐标系转换公式如下所示：其中，S：图像的比例尺长度；(u0，v0)：图像坐标原点在图像的像素坐标系中的坐标；(u，v)：工件图像中的像素点坐标；(X
c
，Y
c
)：与工件图像的像素点相对应的在相机坐标系中的坐标。7.根据权利要求5所述的工件在机床上位置的精准定位方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李智，曾继跃，张仕进，
申请(专利权)人：柔胜刚智能科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：