CN104423319A - 加工程序补偿系统及方法 - Google Patents

加工程序补偿系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104423319A
CN104423319A CN201310374098.2A CN201310374098A CN104423319A CN 104423319 A CN104423319 A CN 104423319A CN 201310374098 A CN201310374098 A CN 201310374098A CN 104423319 A CN104423319 A CN 104423319A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coordinate
cutter
detection point
point
job sequence
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310374098.2A
Other languages
English (en)
Inventor
张旨光
吴新元
谢鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Original Assignee
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd, Hon Hai Precision Industry Co Ltd filed Critical Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Priority to CN201310374098.2A priority Critical patent/CN104423319A/zh
Priority to TW102131919A priority patent/TW201523181A/zh
Priority to US14/468,344 priority patent/US9256946B2/en
Publication of CN104423319A publication Critical patent/CN104423319A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/404—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/10—Segmentation; Edge detection
    • G06T7/13—Edge detection
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/401—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004—Industrial image inspection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/10—Segmentation; Edge detection
    • G06T7/136—Segmentation; Edge detection involving thresholding
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/37—Measurements
    • G05B2219/37019—Position detection integrated in actuator, lvdt integrated linear actuator
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49166—Compensation for measured deviation of tool path, as function of lenght of path
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50058—During machining, measure previous part to compensate errors
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20004—Adaptive image processing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30136—Metal
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30164—Workpiece; Machine component

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

一种加工程序补偿系统，包括：图像处理模块，用于获取材料的图像，确定检测轮廓点；计算模块，用于获取所述材料的理论轮廓图形；确定模块，用于确定与所述材料每个检测轮廓点相应的理论轮廓点，将每个检测轮廓点与相应的理论轮廓点之间的坐标差作为该理论轮廓点的补偿变量；补偿模块，用于确定加工程序中的刀具的运动路径中每个点相对应的理论轮廓点及补偿变量，对所述运动路径中的每个点进行补偿；及传送模块，用于将修正后的加工程序发送至所述的加工设备。本发明还提供一种加工程序补偿方法。利用本发明可对加工程序进行修正。

Description

加工程序补偿系统及方法
技术领域
本发明涉及加工技术，尤其涉及一种加工程序补偿系统及方法。
背景技术
现有技术的数控机床加工领域，采用自动化控制，在设定刀具的加工路线（又称“运动路径”）和加工量之后，刀具按照既定的程序执行零件的加工过程，例如，对材料进行裁切。该加工路线往往是根据待加工材料的参数来决定，例如，加工材料的外轮廓。然而，在实际进行加工时，由于加工路线是根据加工材料的理论参数（例如，理论外轮廓点的坐标）来设定的，而加工材料的实际参数与理论参数难免存在一定的误差，若完全依照在理论参数的基础上设定的加工路线对材料进行加工，肯定会导致加工出来的产品不符合加工要求。
此外，利用上述的加工方法还存在着进一步的问题，由于在切削大量零件之后，刀具会产生磨损。随着刀具磨损量的增大，超过某一临界值之后，导致刀具后续加工出来的零件全部变成废品或不合格品。这就产生了大量资源的浪费，增加了生产成本。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种加工程序补偿系统及方法，可对实际需加工的材料进行检测，并根据对材料的检测数据和理论数据的比对来完成对加工程序的补偿修正，从而确保加工质量。
此外，还有必要提供一种加工程序补偿系统及方法，可对刀具进行检测，并根据对比刀具的检测数据和刀具的理论数据来输出补偿信号，从而使得加工设备可调整所述刀具的物理参数以实现高精度的产品加工。
一种加工程序补偿方法，应用于计算机中，该计算机与具备刀具的加工设备及图像拍摄装置相连接，该方法包括：利用所述图像拍摄装置获取需要进行加工的材料的二维图像；根据所述材料的二维图像确定所述材料的检测轮廓点及相应的坐标；获取所述材料的理论轮廓图形；利用数学方法将所述材料的检测轮廓点与所述材料的理论轮廓图形对齐后，计算所述材料每个检测轮廓点到理论轮廓图形的最近距离；根据所述最近距离确定与所述材料每个检测轮廓点相应的理论轮廓点及相应的坐标，计算每个检测轮廓点与相应的理论轮廓点之间的坐标差，并将该坐标差作为该理论轮廓点的补偿变量；从所述加工设备获取加工程序，并确定所述加工程序中的刀具的运动路径；确定与所述运动路径中每个点相对应的所述材料的理论轮廓点及补偿变量，并对所述运动路径中的每个点进行补偿以完成对所述运动路径的补偿；根据该补偿后的运动路径对所述加工程序进行修正；及将所述修正后的加工程序发送至所述的加工设备。
一种加工程序补偿系统，应用于计算机中，该计算机与具备刀具的加工设备及图像拍摄装置相连接，该系统包括：图像处理模块，用于从所述图像拍摄装置获取需要进行加工的材料的二维图像，根据所述材料的二维图像确定所述材料的检测轮廓点及相应的坐标；计算模块，用于获取所述材料的理论轮廓图形，利用数学方法将所述材料的检测轮廓点与所述材料的理论轮廓图形对齐后，计算所述材料每个检测轮廓点到理论轮廓图形的最近距离；确定模块，用于根据所述最近距离确定与所述材料每个检测轮廓点相应的理论轮廓点及相应的坐标，计算每个检测轮廓点与相应的理论轮廓点之间的坐标差，并将该坐标差作为该理论轮廓点的补偿变量；补偿模块，用于从所述加工设备获取加工程序，并确定所述加工程序中的刀具的运动路径，确定与所述运动路径中每个点相对应的所述材料的理论轮廓点及补偿变量，对所述运动路径中的每个点进行补偿以完成对所述运动路径的补偿，并根据该补偿后的运动路径对所述加工程序进行修正；及传送模块，用于将所述修正后的加工程序发送至所述的加工设备。
相较于现有技术，所述的加工程序补偿系统及方法，能够克服现有技术中的缺陷，基于对待加工材料的检测和刀具的检测，从多方面实现对预定的加工程序进行补偿修正，从而提高产品加工的质量，并实现高精度的产品加工。
附图说明
图1是本发明加工程序补偿系统的较佳实施方式的运行环境图。
图2是本发明加工程序补偿系统的较佳实施方式的加工设备示意图。
图3是本发明加工程序补偿系统的较佳实施方式的功能模块图。
图4是本发明加工程序补偿方法的第一实施方式的流程图。
图5是本发明加工程序补偿方法的第二实施方式的流程图。
图6及图7是本发明待加工材料的理论轮廓图形与检测得到的轮廓点的示意图。
主要元件符号说明
计算机 1
加工程序补偿系统 10
图像处理模块 100
计算模块 102
确定模块 104
补偿模块 106
传送模块 108
处理器 11
存储装置 12
加工设备 2
刀具 20
工作平台 21
X光栅尺 22
Y光栅尺 23
Z光栅尺 24
X轴线性马达 25
Z轴线性马达 26
图像拍摄装置 3
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
如图1所示，是本发明加工程序补偿系统的较佳实施方式的运行环境图。所述的加工程序补偿系统10应用于计算机1中。在本较佳实施方式中，所述计算机1与加工设备2及图像拍摄装置3相连接。所述的计算机1还可以是服务器、主机或其它装置。所述的加工设备2可以是各类具备刀具20（如图2所示）的机床，例如，裁切机等设备。
所述的图像拍摄装置3可以是与所述计算机1连接的一个单独的装置，还可是安装在所述加工设备2上的电荷耦合元件（CCD，Charge-coupled Device）图像传感器。所述的图像拍摄装置3可用于拍摄放置在所述加工设备2的工作平台21（如图2所示）上的待加工产品或者材料的图像，还可用于拍摄所述刀具20的图像，并将所拍摄的各类图像传送到所述的计算机1以便进行后续的处理。
在本实施方式中，所述的加工程序补偿系统10用于利用所述图像拍摄装置3拍摄待加工的产品或材料（下文以“材料”为例进行举例说明，实际应用中并不局限于此）的图像，识别该拍摄的图像来确定所述材料的检测轮廓点，并将该材料的检测轮廓点与该材料的理论轮廓图形进行对比以确定补偿变量，进一步根据该补偿变量对所述加工设备2的内存中存储的加工程序进行补偿修正。
此外，所述的加工程序补偿系统10进一步用于利用所述图像拍摄装置3拍摄所述刀具20的图像以确定所述刀具20的检测轮廓点，并根据所述刀具20的检测轮廓点确定所述刀具20的检测重心，及将该检测重心与所述刀具20的理论重心进行坐标比较，从而完成对所述刀具20的理论重心进行补偿。
所述的计算机1包括处理器11以及存储装置12。所述处理器11用于执行所述加工程序补偿系统10以及在所述计算机1内安装的各类软件，例如操作系统等。所述存储装置12可以是硬盘，或者其他类型的存储卡或存储设备。所述的存储装置12用于存储各类数据，例如，视频、音频、图像、文件等信息，以及用于存储利用所述加工程序补偿系统10所设置、接收的数据。
如图2所示，是本发明加工程序补偿系统的较佳实施方式的加工设备示意图。所述加工设备2包括如上文所述的刀具20及工作平台21，还包括X轴的X光栅尺22、Y轴的Y光栅尺23、Z轴的Z光栅尺24、X轴线性马达25及Z轴线性马达26。
在对材料进行加工的过程中，所述加工设备2中预先存储的加工程序可利用所述的X光栅尺22、Y光栅尺23、Z光栅尺24、X轴线性马达25及Z轴线性马达26控制所述刀具20的运动，即，控制所述刀具20根据加工程序中的刀具的运动路径对材料进行加工，例如，裁切材料。
图1与图2中所示的各类设备中所包括的元件及彼此的连接关系和归属关系仅为示例，实际应用中并不局限于此。
如图3所示，是本发明加工程序补偿系统的较佳实施方式的功能模块图。在本实施方式中，所述加工程序补偿系统10包括多个功能模块，分别是：图像处理模块100、计算模块102、确定模块104、补偿模块106以及传送模块108。
本发明所称的模块是完成一特定功能的程序段，比程序更适合于描述软件在所述计算机1中的执行过程。以下将结合图4及图5说明各模块的具体功能。
如图4所示，是本发明加工程序补偿方法的第一实施方式的流程图。图4所示流程是基于对材料的轮廓检测来实现对加工程序的补偿。
首先，步骤S2，所述的图像处理模块100控制所述图像拍摄装置3对放置于所述工作平台21上的需要进行加工的材料进行拍摄，并从所述图像拍摄装置3获取该材料的二维图像。例如，所述图像处理模块100可通过发送预定命令至所述图像拍摄装置3，从而控制该图像拍摄装置3进行图像的拍摄。
步骤S4，所述的图像处理模块100根据所述材料的二维图像确定所述材料的检测轮廓点及相应的坐标。
所述的图像处理模块100通过所述加工设备2上的X光栅尺22、Y光栅尺23测量得到所述材料的二维图像中各像素点的X、Y坐标。
所述的图像处理模块100将所述材料的二维图像中的像素点的像素值进行二值化处理，根据像素值的变化（白色到黑色或黑色到白色的变化）计算所述材料的二维图像中的轮廓点的二维坐标(X,Y)，从而得到材料的所有二维轮廓点。
步骤S6，所述的计算模块102获取所述材料的理论轮廓图形。所述材料的理论轮廓图形可预先存储在所述存储装置12中，或者由所述计算机1利用数据连接或网络连接从其他的数据库中获取。
步骤S8，所述的计算模块102利用数学方法将所述材料的检测轮廓点（例如图6所示的分散点）与所述材料的理论轮廓图形（例如图6所示的轮廓线）对齐后，计算所述材料每个检测轮廓点到理论轮廓图形的最近距离。
在本实施例中，该数学方法为最小二乘法，其公式为：
其中，(X1,Y1)为所述材料的理论轮廓图形上的点，(X2,Y2)为计算得到的所述材料的检测轮廓点。计算得到的所述材料上的所有检测轮廓点到理论轮廓图形的距离的平方和的平均值达到最小，则表明计算得到的所述材料的所有检测轮廓点与所述材料的理论轮廓图形达到最佳对齐（参阅图6所示）。
参考如图7所示的示意图，从分散点到所述理论轮廓线的直线距离为所述计算模块102所计算出的所述材料每个检测轮廓点到理论轮廓图形的最近距离。
步骤S10，所述的确定模块104根据所述最近距离确定与所述材料每个检测轮廓点相应的理论轮廓点及相应的坐标，计算每个检测轮廓点与相应的理论轮廓点之间的坐标差。
例如，完成上述检测轮廓点与理论轮廓图形的对齐后，每个检测轮廓点至所述理论轮廓图形可以有多个距离，其中，所述的确定模块104确定每个检测轮廓点至所述理论轮廓图形的最近距离，并根据该最近距离确定与每个检测轮廓点相应的理论轮廓点。例如，所述的确定模块104确定检测轮廓点（X2,Y2）至所述理论轮廓图形的最近距离为D，进一步根据该最近距离D确定与检测轮廓点（X2,Y2）相对应的理论轮廓点为(X1,Y1)，坐标差为（X2-X1,Y2-Y1）。其中，该最近距离D可根据现有数学方式进行计算。
步骤S12，所述的确定模块104将如上计算的坐标差作为该理论轮廓点的补偿变量。补偿变量并非一固定值，不同的理论轮廓点可根据上述计算方法所得数据具备不同的补偿变量。
概括而言，经由该补偿变量，即可将所述的理论轮廓点的坐标变化为相对应的检测轮廓点的坐标，从而实现对原先存在误差的理论轮廓点的补偿修正。
步骤S14，所述的补偿模块106从所述加工设备2获取加工程序，并确定所述加工程序中的刀具20的运动路径。在本实施方式中，所述刀具20的运动路径是根据所述刀具20在所述材料的外轮廓上的加工路线决定的，因此，该运动路径是由多个所述材料的外轮廓点所组成的。
步骤S16，所述的补偿模块106确定与所述运动路径中每个点相对应的所述材料的理论轮廓点及补偿变量，并对所述运动路径中的每个点进行补偿以完成对所述运动路径的补偿。
如上文所述，所述运动路径是由所述材料的多个理论轮廓点所组成的，并且所述材料的理论轮廓点与相应的检测轮廓点之间存在误差，所述的补偿模块106根据所述运动路径依序找出每个运动路径中的理论轮廓点，进一步确定每个找到的理论轮廓点对应的补偿变量，然后根据确定的补偿变量对相应的理论轮廓点进行补偿。
步骤S18，所述的补偿模块106根据该补偿后的运动路径对所述加工程序进行修正。即，所述的补偿模块106修正该加工程序中的加工路径中各个点的坐标，然后存储该修正后的加工程序。
步骤S19，所述的传送模块108将所述修正后的加工程序发送至所述的加工设备2，然后，结束本流程。此外，所述的传送模块108还可对所述修正后的加工程序进行编码（例如，二进制或十六进制等），并将该编码后的加工程序传送至所述的加工设备2，以便所属加工设备2根据该修正后的加工程序对所述材料进行加工。
此外，在其它实施方式中，若涉及对材料进行立体加工，上述流程所依据的该材料的二维的检测轮廓点及理论轮廓点可变更为三维的检测轮廓点及理论轮廓点，其中，该三维的理论轮廓点可直接通过获取该材料的设计数据来获取，该三维的检测轮廓点可根据拍摄的二维图像结合所述Z光栅尺24的读数来确定，或者根据其他已经被本领域所应用的方式来进行确定。然后，所述的计算模块102根据下述公式来实现所述材料的检测轮廓点与理论轮廓图形的对齐：
其中，(X1,Y1,Z1)为所述材料的理论轮廓图形上的点，(X2,Y2，Z2)为计算得到的所述材料的检测轮廓点。
进一步地，在其它实施方式中，所述的补偿模块106还可进一步输出补偿报告，所述补偿报告包括，但不限于：所述材料的所有检测轮廓点的坐标、与所有检测轮廓点相对应的理论轮廓点的坐标、所述运动路径中的每个理论轮廓点的坐标及对应的补偿变量。
如图5所示，是本发明加工程序补偿方法的第二实施方式的流程图。图5所示流程是基于对所述刀具20的轮廓检测来实现对加工设备2中刀具参数的补偿。
首先，步骤S20，所述的图像处理模块100从所述图像拍摄装置3获取所述刀具20的二维图像。
步骤S22，所述的图像处理模块100对所述刀具20的二维图像中的像素点的像素值进行二值化处理。具体处理流程可参考如图4中步骤S4的详细说明。
步骤S24，所述的图像处理模块100根据所述刀具20的二维图像确定所述刀具20的检测轮廓点及相应的坐标。
所述的图像处理模块100通过所述加工设备2上的X光栅尺22、Y光栅尺23测量得到所述刀具20的二维图像中各像素点的X、Y坐标，通过所述加工设备2上的Z光栅尺24得到各像素点的Z坐标信息。若只拍摄该刀具20的一张平面图像，则该平面图像中各像素点的Z坐标是固定的，若需要利用所述Z轴线性马达26移动所述刀具20以拍摄该刀具20的多个刀刃的图像时，每个刀刃的图像会对应一个相应的Z坐标，根据拍摄时该Z光栅尺24的读数来确定，从而得到所述刀具20的所有三维轮廓点坐标(X,Y,Z)。
步骤S26，所述的计算模块102利用所述刀具20的所有检测轮廓点的坐标计算刀具20的检测重心坐标。在本实施方式中，所述的计算模块102可根据如下方式计算所述刀具20的检测重心坐标：
计算所述刀具20的所有检测轮廓点的X坐标的总和，将所述X坐标的总和除以所有检测轮廓点的总数得到X坐标的平均值；
计算所述刀具20的所有检测轮廓点的Y坐标的总和，将所述Y坐标的总和除以所有检测轮廓点的总数得到Y坐标的平均值；
计算所述刀具20的所有检测轮廓点的Z坐标的总和，将所述Z坐标的总和除以所有检测轮廓点的总数得到Z坐标的平均值；及
将所述的X坐标的平均值、Y坐标的平均值及Z坐标的平均值作为所述刀具20的检测重心的坐标。
步骤S28，所述的确定模块104获取所述刀具20的理论重心的坐标。若无法直接获取所述刀具20的理论重心的坐标，可根据步骤S26中介绍的计算方法以及所述刀具20的所有理论轮廓点的三维坐标计算该理论重心的坐标。
步骤S30，所述的确定模块104通过比较所述检测重心的坐标及理论重心的坐标，确定所述刀具20的重心补偿值。
步骤S32，所述的传送模块108发送所述刀具20的重心补偿值至所述的加工设备2，然后，结束本流程。所述加工设备2可根据该重心补偿值调整所述刀具20的所处位置。
此外，在其它实施方式中，所述的计算模块102还可计算刀具20的实际轴向，该实际轴向可以是所述刀具20的检测重心的右方向与X轴所形成的夹角。进一步的，所述的确定模块104获取所述刀具20的理论轴向，然后比较该理论轴向与实际轴向之间的差值，并将该差值作为该刀具20的轴向补偿值。所述的传送模块108将该轴向补偿值发送至所述的加工设备2，以便对刀具20的位置或角度进行调整。
实际应用中，可根据对产品加工的需求或者加工设备2的实际情况，如上文所述的图4及图5的两个流程可分别进行单独实施，也可结合起来共同实施，从而完成对加工程序的全面补偿。
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种加工程序补偿方法，应用于计算机中，该计算机与具备刀具的加工设备及图像拍摄装置相连接，其特征在于，该方法包括：
利用所述图像拍摄装置获取需要进行加工的材料的二维图像；
根据所述材料的二维图像确定所述材料的检测轮廓点及相应的坐标；
获取所述材料的理论轮廓图形；
利用数学方法将所述材料的检测轮廓点与所述材料的理论轮廓图形对齐后，计算所述材料每个检测轮廓点到理论轮廓图形的最近距离；
根据所述最近距离确定与所述材料每个检测轮廓点相应的理论轮廓点及相应的坐标，计算每个检测轮廓点与相应的理论轮廓点之间的坐标差，并将该坐标差作为该理论轮廓点的补偿变量；
从所述加工设备获取加工程序，并确定所述加工程序中的刀具的运动路径；
确定与所述运动路径中每个点相对应的所述材料的理论轮廓点及补偿变量，并对所述运动路径中的每个点进行补偿以完成对所述运动路径的补偿；
根据该补偿后的运动路径对所述加工程序进行修正；及
将所述修正后的加工程序发送至所述的加工设备。
2.如权利要求1所述的加工程序补偿方法，其特征在于，该方法还包括：
利用所述图像拍摄装置获取所述刀具的二维图像；
对所述刀具的二维图像中的像素点的像素值进行二值化处理；
根据所述刀具的二维图像中像素值的变化确定所述刀具的检测轮廓点及相应的坐标；
利用所述刀具的检测轮廓点的坐标计算刀具的检测重心坐标；
获取所述刀具的理论重心的坐标；
通过比较所述检测重心的坐标及理论重心的坐标，确定所述刀具的重心补偿值；及
发送所述刀具的重心补偿值至所述的加工设备。
3.如权利要求2所述的加工程序补偿方法，其特征在于，所述刀具的检测重心坐标根据如下方式进行计算：
计算所述刀具的所有检测轮廓点的X坐标的总和，将所述X坐标的总和除以所有检测轮廓点的总数得到X坐标的平均值；
计算所述刀具的所有检测轮廓点的Y坐标的总和，将所述Y坐标的总和除以所有检测轮廓点的总数得到Y坐标的平均值；
计算所述刀具的所有检测轮廓点的Z坐标的总和，将所述Z坐标的总和除以所有检测轮廓点的总数得到Z坐标的平均值；及
将所述的X坐标的平均值、Y坐标的平均值及Z坐标的平均值作为所述刀具的检测重心的坐标。
4.如权利要求2所述的加工程序补偿方法，其特征在于，该方法还包括：
输出补偿报告，所述补偿报告包括所述材料的所有检测轮廓点的坐标、所述运动路径中的每个点的补偿变量以及所述刀具的检测重心坐标。
5.如权利要求1所述的加工程序补偿方法，其特征在于，所述材料的检测轮廓点根据如下方式确定：
通过所述加工设备上的X光栅尺、Y光栅尺测量得到所述材料的二维图像中各像素点的X、Y坐标；及
将所述材料的二维图像中的像素点的像素值进行二值化处理，根据所述材料的二维图像中像素值的变化计算所述材料的检测轮廓点的二维坐标。
6.如权利要求1至5中任一项所述的加工程序补偿方法，其特征在于，该方法还包括：
对所述修正后的加工程序进行编码，并将该编码后的加工程序传送至所述的加工设备。
7.一种加工程序补偿系统，应用于计算机中，该计算机与具备刀具的加工设备及图像拍摄装置相连接，其特征在于，该系统包括：
图像处理模块，用于从所述图像拍摄装置获取需要进行加工的材料的二维图像，根据所述材料的二维图像确定所述材料的检测轮廓点及相应的坐标；
计算模块，用于获取所述材料的理论轮廓图形，利用数学方法将所述材料的检测轮廓点与所述材料的理论轮廓图形对齐后，计算所述材料每个检测轮廓点到理论轮廓图形的最近距离；
确定模块，用于根据所述最近距离确定与所述材料每个检测轮廓点相应的理论轮廓点及相应的坐标，计算每个检测轮廓点与相应的理论轮廓点之间的坐标差，并将该坐标差作为该理论轮廓点的补偿变量；
补偿模块，用于从所述加工设备获取加工程序，并确定所述加工程序中的刀具的运动路径，确定与所述运动路径中每个点相对应的所述材料的理论轮廓点及补偿变量，对所述运动路径中的每个点进行补偿以完成对所述运动路径的补偿，并根据该补偿后的运动路径对所述加工程序进行修正；及
传送模块，用于将所述修正后的加工程序发送至所述的加工设备。
8.如权利要求7所述的加工程序补偿系统，其特征在于：
所述的图像处理模块还用于从所述图像拍摄装置获取所述刀具的二维图像，根据所述刀具的二维图像确定所述刀具的检测轮廓点及相应的坐标；
所述的计算模块还用于利用所述刀具的检测轮廓点的坐标计算刀具的检测重心坐标；
所述的确定模块还用于获取所述刀具的理论重心的坐标，并通过比较所述检测重心的坐标及理论重心的坐标，确定所述刀具的重心补偿值；及
所述的传送模块还用于发送所述刀具的重心补偿值至所述的加工设备。
9.如权利要求8所述的加工程序补偿系统，其特征在于，所述的计算模块根据如下方式计算所述刀具的检测重心坐标：
计算所述刀具的所有检测轮廓点的X坐标的总和，将所述X坐标的总和除以所有检测轮廓点的总数得到X坐标的平均值；
计算所述刀具的所有检测轮廓点的Y坐标的总和，将所述Y坐标的总和除以所有检测轮廓点的总数得到Y坐标的平均值；
计算所述刀具的所有检测轮廓点的Z坐标的总和，将所述Z坐标的总和除以所有检测轮廓点的总数得到Z坐标的平均值；及
将所述的X坐标的平均值、Y坐标的平均值及Z坐标的平均值作为所述刀具的检测重心的坐标。
10.如权利要求7所述的加工程序补偿系统，其特征在于，所述的图像处理模块根据如下方式确定所述材料的检测轮廓点：
通过所述加工设备上的X光栅尺、Y光栅尺测量得到所述材料的二维图像中各像素点的X、Y坐标；及
将所述材料的二维图像中的像素点的像素值进行二值化处理，根据所述材料的二维图像中像素值的变化计算所述材料的检测轮廓点的二维坐标。
11.如权利要求7所述的加工程序补偿系统，其特征在于，所述的传送模块还用于对所述修正后的加工程序进行编码，并将该编码后的加工程序传送至所述的加工设备。
12.如权利要求7所述的加工程序补偿系统，其特征在于：
所述的计算模块还用于计算刀具的实际轴向，该实际轴向是所述刀具的检测重心的右方向与X轴所形成的夹角；
所述的确定模块获取所述刀具的理论轴向，比较该理论轴向与实际轴向之间的差值，并将该差值作为该刀具的轴向补偿值；及
所述的传送模块将该轴向补偿值发送至所述的加工设备。
CN201310374098.2A 2013-08-26 2013-08-26 加工程序补偿系统及方法 Pending CN104423319A (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310374098.2A CN104423319A (zh) 2013-08-26 2013-08-26 加工程序补偿系统及方法
TW102131919A TW201523181A (zh) 2013-08-26 2013-09-05 加工程式補償系統及方法
US14/468,344 US9256946B2 (en) 2013-08-26 2014-08-26 Accuracy compensation method, system, and device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310374098.2A CN104423319A (zh) 2013-08-26 2013-08-26 加工程序补偿系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104423319A true CN104423319A (zh) 2015-03-18

Family

ID=52480430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310374098.2A Pending CN104423319A (zh) 2013-08-26 2013-08-26 加工程序补偿系统及方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9256946B2 (zh)
CN (1) CN104423319A (zh)
TW (1) TW201523181A (zh)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107234255A (zh) * 2016-03-29 2017-10-10 发那科株式会社 进行摆动切削的机床的伺服控制装置以及控制方法
CN107717633A (zh) * 2017-11-26 2018-02-23 清远市飞华设备有限公司 一种数控加工中心的加工方法
CN109407616A (zh) * 2018-09-29 2019-03-01 广东科杰机械自动化有限公司 一种基于测量数据实现实时轨迹补偿的方法
CN109459980A (zh) * 2018-10-25 2019-03-12 山东中衡光电科技有限公司 一种光学镜面加工共融机器人控制系统及方法
CN110146019A (zh) * 2019-06-13 2019-08-20 哈工大机器人（合肥）国际创新研究院 一种基于工业相机的工件尺寸在线检测与自动补偿方法
CN111258270A (zh) * 2020-02-20 2020-06-09 广州德力数控设备有限公司 一种铝型材加工中心
CN111258269A (zh) * 2020-02-20 2020-06-09 广州德力数控设备有限公司 一种数控机床
CN111266929A (zh) * 2020-02-20 2020-06-12 广州德力数控设备有限公司 一种数控机床
CN112269352A (zh) * 2020-10-23 2021-01-26 新代科技(苏州)有限公司 裁断机控制系统及其控制方法
CN112633776A (zh) * 2021-01-06 2021-04-09 郑州旭飞光电科技有限公司 研磨量补正方法、系统、存储介质及电子设备
CN112731866A (zh) * 2020-12-24 2021-04-30 苏州维嘉科技股份有限公司 多轴加工系统及其加工方法、装置、计算机可读存储介质
CN113727796A (zh) * 2019-04-18 2021-11-30 杰富意钢铁株式会社 板坯的表面修整方法
CN114264261A (zh) * 2021-12-24 2022-04-01 哈尔滨工业大学芜湖机器人产业技术研究院 一种玻璃柔性电子检具及其检测方法
CN114515977A (zh) * 2022-02-23 2022-05-20 河南航天精工制造有限公司 一种自动化产线自动补偿系统及方法
CN116184929A (zh) * 2023-04-27 2023-05-30 湖南隆深氢能科技有限公司 一种应用于裁切设备的智能控制方法及其系统

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10067497B2 (en) * 2015-05-06 2018-09-04 GM Global Technology Operations LLC System and method for implementing compensation of global and local offsets in computer controlled systems
TWI669484B (zh) 2018-10-12 2019-08-21 財團法人工業技術研究院 加工程式與對應之切削刀具之匹配辨識方法與系統
CN110032141B (zh) * 2019-04-09 2020-09-11 上海赛科利汽车模具技术应用有限公司 系统校正方法及系统
EP3957422A4 (en) * 2019-04-18 2022-06-15 JFE Steel Corporation BAR SURFACE PRESERVATION PROCESS
CN114357771A (zh) * 2022-01-05 2022-04-15 江西景旺精密电路有限公司 一种锣板程式自动补偿防呆方法以及电路板
CN115319932B (zh) * 2022-10-13 2023-01-20 沈阳和研科技有限公司 一种双轴划片机的精度补偿方法及系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH652190A5 (de) * 1981-04-23 1985-10-31 Sulzer Ag Dampferzeuger mit wirbelschichtfeuerung.
US5255199A (en) * 1990-12-14 1993-10-19 Martin Marietta Energy Systems, Inc. Cutting tool form compensaton system and method
EP0640902A3 (en) * 1993-08-26 1996-11-06 Faro Technologies Method for programming multi-axis devices controlled by computer.
US8103376B2 (en) * 2008-09-05 2012-01-24 Chung Yuan Christian University System and method for the on-machine 2-D contour measurement

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10353374B2 (en) 2016-03-29 2019-07-16 Fanuc Corporation Servo controller, control method, and computer-readable recording medium for machine tool used for oscillating cutting
CN107234255A (zh) * 2016-03-29 2017-10-10 发那科株式会社 进行摆动切削的机床的伺服控制装置以及控制方法
CN107717633A (zh) * 2017-11-26 2018-02-23 清远市飞华设备有限公司 一种数控加工中心的加工方法
CN109407616A (zh) * 2018-09-29 2019-03-01 广东科杰机械自动化有限公司 一种基于测量数据实现实时轨迹补偿的方法
CN109459980A (zh) * 2018-10-25 2019-03-12 山东中衡光电科技有限公司 一种光学镜面加工共融机器人控制系统及方法
CN113727796A (zh) * 2019-04-18 2021-11-30 杰富意钢铁株式会社 板坯的表面修整方法
CN110146019B (zh) * 2019-06-13 2020-10-23 哈工大机器人（合肥）国际创新研究院 一种基于工业相机的工件尺寸在线检测与自动补偿方法
CN110146019A (zh) * 2019-06-13 2019-08-20 哈工大机器人（合肥）国际创新研究院 一种基于工业相机的工件尺寸在线检测与自动补偿方法
CN111266929B (zh) * 2020-02-20 2020-12-29 广州德力数控设备有限公司 一种数控机床
CN111266929A (zh) * 2020-02-20 2020-06-12 广州德力数控设备有限公司 一种数控机床
CN111258269A (zh) * 2020-02-20 2020-06-09 广州德力数控设备有限公司 一种数控机床
CN111258270A (zh) * 2020-02-20 2020-06-09 广州德力数控设备有限公司 一种铝型材加工中心
CN112269352A (zh) * 2020-10-23 2021-01-26 新代科技(苏州)有限公司 裁断机控制系统及其控制方法
CN112269352B (zh) * 2020-10-23 2022-03-01 新代科技(苏州)有限公司 裁断机控制系统及其控制方法
CN112731866A (zh) * 2020-12-24 2021-04-30 苏州维嘉科技股份有限公司 多轴加工系统及其加工方法、装置、计算机可读存储介质
CN112731866B (zh) * 2020-12-24 2022-03-22 苏州维嘉科技股份有限公司 多轴加工系统及其加工方法、装置、计算机可读存储介质
CN112633776A (zh) * 2021-01-06 2021-04-09 郑州旭飞光电科技有限公司 研磨量补正方法、系统、存储介质及电子设备
CN114264261A (zh) * 2021-12-24 2022-04-01 哈尔滨工业大学芜湖机器人产业技术研究院 一种玻璃柔性电子检具及其检测方法
CN114515977A (zh) * 2022-02-23 2022-05-20 河南航天精工制造有限公司 一种自动化产线自动补偿系统及方法
CN116184929A (zh) * 2023-04-27 2023-05-30 湖南隆深氢能科技有限公司 一种应用于裁切设备的智能控制方法及其系统

Also Published As

Publication number Publication date
US20150055852A1 (en) 2015-02-26
US9256946B2 (en) 2016-02-09
TW201523181A (zh) 2015-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104423319A (zh) 加工程序补偿系统及方法
JP2019101680A (ja) 加工シミュレーションの条件の適正化方法、加工シミュレーション装置、加工シミュレーションシステム及びプログラム
CN104424655A (zh) 点云曲面重构系统及方法
de Araujo et al. Computer vision system for workpiece referencing in three-axis machining centers
CN109465829B (zh) 一种基于转换矩阵误差模型的工业机器人几何参数辨识方法
CN115880296B (zh) 基于机器视觉的预制构件质量检测方法及装置
CN112880562A (zh) 一种机械臂末端位姿误差测量方法及系统
CN103191958B (zh) 一种板料成形回弹的光学检测方法
CN115100299B (zh) 一种标定方法、装置、设备和存储介质
CN105205806A (zh) 一种基于机器视觉的精度补偿方法
CN115019025A (zh) 切割校准方法、设备以及计算机可读存储介质
CN115880953B (zh) 无人机的管控方法及智慧路灯系统
CN106092146A (zh) 激光测距校正方法及系统
CN105425724A (zh) 一种基于机器视觉扫描成像的高精度运动定位方法及装置
CN111475016A (zh) 一种基于计算机视觉的装配过程几何参数自适应测量系统及方法
CN110906902A (zh) 一种边坡变形监测数据两步改正方法
Huang et al. Calibration method for line-structured light multi-vision sensor based on combined target
Lins et al. Vision-based measurement for quality control inspection in the context of Industry 4.0: a comprehensive review and design challenges
CN116958218A (zh) 一种基于标定板角点对齐的点云与图像配准方法及设备
CN112631200A (zh) 一种机床轴线测量方法以及装置
CN104570941A (zh) 定位装置精度补偿系统及方法
TW201521940A (zh) 加工治具、雙輪廓加工系統及方法
CN111267015A (zh) 加工定位方法、装置、设备及存储介质
CN114371475A (zh) 一种优化标定参数的方法、系统、设备及计算机存储介质
CN114972948A (zh) 一种基于神经检测网络的识别定位方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150318

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication