CN109215012A - 切屑检测方法、切屑消除方法及相应装置 - Google Patents

切屑检测方法、切屑消除方法及相应装置 Download PDF

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CN109215012A CN201710828905.1A CN201710828905A CN109215012A CN 109215012 A CN109215012 A CN 109215012A CN 201710828905 A CN201710828905 A CN 201710828905A CN 109215012 A CN109215012 A CN 109215012A
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Abstract

本发明提供了一种切屑检测方法及用于实现该方法的切屑检测装置。该切屑检测方法包括：从机器人控制端接收切屑检测信号，所述切屑检测信号指示对工件台进行切屑检测；根据所述切屑检测信号采集所述工件台的图像；通过对所采集到的图像进行图像处理来检测所述工件台上是否残留有切屑；以及向所述机器人控制端发信号通知切屑检测结果。本发明还提供了一种切屑消除方法及装置和计算机存储介质。

Description

切屑检测方法、切屑消除方法及相应装置
技术领域
本发明总体上涉及数控加工技术领域，更具体地涉及一种用于检测在机器人换料过程中残留在工件台上的切屑的切屑检测方法、一种用于消除在机器人换料过程中残留在工件台上的切屑的切屑消除方法，以及实现这两种方法的相应装置。
背景技术
在自动化加工过程中，首先由机器人将待加工的工件放置在工件台(也称为工作台)上(这也称为“上料”)，然后由数控机床对工件台上的工件进行加工，加工完成之后，机器人会将该工件从工件台移开(这也称为“下料”)，然后对工件台进行吹气清洁，并放置下一个待加工的工件(“上料”)。针对某一个工件的“上料”和“下料”通常统称为“换料”，也就是说一个工件的“换料”过程包括机器人将该工件放置在工件台上(即，“上料”)，然后由数控机床对该工件进行加工，并在加工完成后由机器人将该工件从工件台移开(即，“下料”)，以及在下料之后在下一个工件的上料之前对工件台进行清洁。在这个过程中，虽然机器人在下料之后上料之前会对工件台进行吹气清洁，但是清洁之后工件台上仍然可能残留有切屑，这会导致下一个工件的安放不到位，最终影响产品的加工质量。工件台上是否残留有切屑通常需要专门的检测人员利用肉眼进行检测，这就导致检测结果在很大程度上取决于人的主观因素，而且极大地增加了加工成本。随着数控加工技术发展的需求，此类利用人眼进行切屑检测逐渐显现出以下不足：
成本较高：每一个数控加工过程都需要专人进行检测，人力成本过高；
检测标准不统一：由于每个检测人员的主观因素存在，所以每个检测人员的检测标准都不一样，容易造成误判；以及
工人工作环境太恶劣：一般数控加工现场环境都比较恶劣，工人长时间在此环境下容易影响身体健康。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种切屑检测及消除机制，用于检测并消除在机器人换料过程中残留在工件台上的切屑。
根据本发明的第一方面，提供了一种切屑检测方法。该方法包括：从机器人控制端接收切屑检测信号，所述切屑检测信号指示对工件台进行切屑检测；根据所述切屑检测信号采集所述工件台的图像；通过对所采集到的图像进行图像处理来检测所述工件台上是否残留有切屑；以及向所述机器人控制端发信号通知切屑检测结果。
在一个实施例中，向所述机器人控制端发信号通知切屑检测结果包括：如果切屑检测结果指示所述工件台上残留有切屑，则修改机器人控制端的第一预定寄存器的值。
在一个实施例中，向所述机器人控制端发信号通知切屑检测结果包括：如果切屑检测结果指示所述工件台上不残留有切屑，则修改机器人控制端的第二预定寄存器的值。
在一个实施例中，从机器人控制端接收切屑检测信号包括：监控机器人控制端的第三预定寄存器的值是否发生变化；以及如果发生变化，则确定从机器人控制端接收到所述切屑检测信号。
在一个实施例中，通过对所采集到的图像进行图像处理来检测所述工件台上是否残留有切屑包括：将所采集到的图像与预设的标准图像进行图像匹配，以确定一致的检测区域；在一致的检测区域将所采集到的图像与预设的标准图像进行比较；以及根据比较的结果来检测所述工件台上是否残留有切屑。
在一个实施例中，所述方法在便携式终端上执行。
根据本发明的第二方面，提供了一种切屑消除方法。该方法包括：向切屑检测装置发送切屑检测信号，所述切屑检测信号指示所述切屑检测装置对工件台进行切屑检测；从切屑检测装置接收切屑检测结果，所述切屑检测结果指示所述工件台上是否残留有切屑；以及如果接收到的切屑检测结果指示所述工件台上残留有切屑，则控制机器人对所述工件台执行切屑消除。
在一个实施例中，该方法还包括：如果接收到的切屑检测结果指示所述工件台上不残留有切屑，则指示机器人将下一个工件放置在所述工件台上。
在一个实施例中，从切屑检测装置接收切屑检测结果包括：监控机器人控制端的第一预定寄存器的值是否发生变化；以及如果第一预定寄存器的值发生变化，则所接收的切屑检测结果指示所述工件台上残留有切屑。
在一个实施例中，从切屑检测装置接收切屑检测结果包括：监控机器人控制端的第二预定寄存器的值是否发生变化；以及如果第二预定寄存器的值发生变化，则所接收的切屑检测结果指示所述工件台上不残留有切屑。
在一个实施例中，向切屑检测装置发送切屑检测信号包括：修改机器人控制端的第三预定寄存器的值。
在一个实施例中，所述切屑检测装置是便携式终端。
根据本发明的第三方面，提供了一种切屑检测装置。该切屑检测装置包括：至少一个处理器；以及存储器，所述存储器存储所述至少一个处理器可执行的指令。所述指令在被所述至少一个处理器执行时使得所述切屑检测装置：从机器人控制端接收切屑检测信号，所述切屑检测信号指示对工件台进行切屑检测；根据所述切屑检测信号采集所述工件台的图像；通过对所采集到的图像进行图像处理来检测所述工件台上是否残留有切屑；以及向所述机器人控制端发信号通知切屑检测结果。
在一个实施例中，向所述机器人控制端发信号通知切屑检测结果包括：如果切屑检测结果指示所述工件台上残留有切屑，则修改机器人控制端的第一预定寄存器的值。
在一个实施例中，向所述机器人控制端发信号通知切屑检测结果包括：如果切屑检测结果指示所述工件台上不残留有切屑，则修改机器人控制端的第二预定寄存器的值。
在一个实施例中，从机器人控制端接收切屑检测信号包括：监控机器人控制端的第三预定寄存器的值是否发生变化；以及如果发生变化，则确定从机器人控制端接收到所述切屑检测信号。
在一个实施例中，通过对所采集到的图像进行图像处理来检测所述工件台上是否残留有切屑包括：将所采集到的图像与预设的标准图像进行图像匹配，以确定一致的检测区域；在一致的检测区域将所采集到的图像与预设的标准图像进行比较；以及根据比较的结果来检测所述工件台上是否残留有切屑。
在一个实施例中，所述切屑检测装置在便携式终端上实现。
根据本发明的第四方面，提供了一种切屑消除装置。该切屑消除装置包括：至少一个处理器；以及存储器，所述存储器存储所述至少一个处理器可执行的指令，所述指令在被所述至少一个处理器执行时使得所述切屑消除装置：向切屑检测装置发送切屑检测信号，所述切屑检测信号指示所述切屑检测装置对工件台进行切屑检测；从切屑检测装置接收切屑检测结果，所述切屑检测结果指示所述工件台上是否残留有切屑；以及如果接收到的切屑检测结果指示所述工件台上残留有切屑，则控制机器人对所述工件台执行切屑消除。
在一个实施例中，所述指令在被所述至少一个处理器执行时还使得所述切屑检测装置：如果接收到的切屑检测结果指示所述工件台上不残留有切屑，则指示机器人将下一个工件放置在所述工件台上。
在一个实施例中，从切屑检测装置接收切屑检测结果包括：监控机器人控制端的第一预定寄存器的值是否发生变化；以及如果第一预定寄存器的值发生变化，则所接收的切屑检测结果指示所述工件台上残留有切屑。
在一个实施例中，从切屑检测装置接收切屑检测结果包括：监控机器人控制端的第二预定寄存器的值是否发生变化；以及如果第二预定寄存器的值发生变化，则所接收的切屑检测结果指示所述工件台上不残留有切屑。
在一个实施例中，向切屑检测装置发送切屑检测信号包括：
修改机器人控制端的第三预定寄存器的值。
在一个实施例中，所述切屑检测装置在便携式终端上实现。
根据本发明的第五方面，提供了一种计算机存储介质，存储有计算机可执行指令。所述计算机可执行指令在被切屑检测装置的至少一个处理器执行时，使所述切屑检测装置：从机器人控制端接收切屑检测信号，所述切屑检测信号指示对工件台进行切屑检测；根据所述切屑检测信号采集所述工件台的图像；通过对所采集到的图像进行图像处理来检测所述工件台上是否残留有切屑；以及向所述机器人控制端发信号通知切屑检测结果。
在一个实施例中，向所述机器人控制端发信号通知切屑检测结果包括：如果切屑检测结果指示所述工件台上残留有切屑，则修改机器人控制端的第一预定寄存器的值。
在一个实施例中，向所述机器人控制端发信号通知切屑检测结果包括：如果切屑检测结果指示所述工件台上不残留有切屑，则修改机器人控制端的第二预定寄存器的值。
在一个实施例中，从机器人控制端接收切屑检测信号包括：监控机器人控制端的第三预定寄存器的值是否发生变化；以及如果发生变化，则确定从机器人控制端接收到所述切屑检测信号。
根据本发明的第六方面，提供了一种计算机存储介质，存储有计算机可执行指令。所述计算机可执行指令在被切屑消除装置的至少一个处理器执行时，使所述切屑消除装置：向切屑检测装置发送切屑检测信号，所述切屑检测信号指示所述切屑检测装置对工件台进行切屑检测；从切屑检测装置接收切屑检测结果，所述切屑检测结果指示所述工件台上是否残留有切屑；以及如果接收到的切屑检测结果指示所述工件台上残留有切屑，则控制机器人对所述工件台执行切屑消除。
在一个实施例中，所述计算机可执行指令在被切屑消除装置的至少一个处理器执行时，还使所述切屑消除装置：如果接收到的切屑检测结果指示所述工件台上不残留有切屑，则指示机器人将下一个工件放置在所述工件台上。
在一个实施例中，从切屑检测装置接收切屑检测结果包括：监控机器人控制端的第一预定寄存器的值是否发生变化；以及如果第一预定寄存器的值发生变化，则所接收的切屑检测结果指示所述工件台上残留有切屑。
在一个实施例中，从切屑检测装置接收切屑检测结果包括：监控机器人控制端的第二预定寄存器的值是否发生变化；以及如果第二预定寄存器的值发生变化，则所接收的切屑检测结果指示所述工件台上不残留有切屑。
在一个实施例中，向切屑检测装置发送切屑检测信号包括：修改机器人控制端的第三预定寄存器的值。
根据本发明的上述技术方案，本发明能够自动检测并消除数控加工机器人换料过程中残留在工件台上的切屑，以减少对后续工件加工的影响，从而能够在确保检测结果的准确性和可靠性的同时降低数控加工成本。
附图说明
通过下面结合附图说明本发明的优选实施例，将使本发明的上述及其它目标、特征和优点更加清楚，其中：
图1是示出了根据本发明的数控加工系统100的应用场景的示意图。
图2是示出了根据本发明实施例的数控加工系统100的示例操作200的时序图。
图3是示出了根据本发明实施例的切屑检测方法300的示意性流程图。
图4是示出了根据本发明实施例的切屑消除方法400的示意性流程图。
图5是示出了根据本发明实施例的切屑检测装置500的结构框图。
图6是示出了根据本发明实施例的切屑消除装置600的结构框图。
在本发明的所有附图中，相同或相似的结构均以相同或相似的附图标记标识。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
图1是示出了根据本发明的数控加工系统100的应用场景的示意图。如图1所示，数控加工系统100可以包括检测端110和机器人控制端120。机器人控制端120用于控制机器人(例如，如图1所示的机器人A，可以是能够在机器人控制端120的控制下完成换料等各种操作的机器人，例如机械手、机械臂等)的操作，包括在工件台(例如工件台B，未示出)给工件(例如工件C，未示出)换料(包括上料和下料)以及吹气清洁。检测端110用于自动检测在机器人换料过程中残留在工件台上的切屑，例如在工件C被从工件台B移开之后残留在工件台B上的切屑。检测端110和机器人控制端120可以通过通信网络130相连。
机器人控制端120可以是适用于在数控加工过程中控制机器人的任意设备，包括但不限于服务器及其他计算机实现的平台。检测端110包括安装在其中的图像采集设备(例如摄像头)，用于采集待检测工件台的图像。尽管图1中为了便于示意将检测110示意为移动终端，然而应理解检测端110可以是具备通信能力、图像采集能力以及图像处理能力的任意设备。例如，检测端110可以是移动电话、个人数字助理(PDA)、手持计算机、膝上型计算机、平板电脑等。通信网络130可以是有线的或无线的。具体地，通信网络130的示例可以包括(但不限于)：有线电缆或光纤型网络、或者移动或蜂窝网络或WLAN(“无线局域网”，可能是802.11(或WiFi)或者WiMAX型的)、或者还可能是蓝牙型的无线短距离通信网络。
尽管图1将机器人控制端120与机器人A示意为两个分离实体，然而本发明并不局限于此。例如，机器人控制端120也可以与机器人A集成在一起，作为机器人A的一部分。
检测端110可以包括安装在其中的切屑检测客户端(未示出)。例如，该切屑检测客户端可以是浏览器或者其他适当的应用程序(APP)，例如利用安卓系统开发的APP。用户可以通过切屑检测客户端与机器人控制端120进行信息交互。例如，切屑检测客户端可以根据机器人控制端的指示(例如，机器人控制端指示机器人针对工件C的换料已经完成，即，数控机床完成了针对工件C的加工，并由机器人将工件C从工件台B移开以及对工件台B进行了吹气清洁)调用摄像头来采集工件台B的图像，并将采集到的图像存入检测端110的本地数据库。然后，切屑检测客户端可以调用相应的图像处理算法对所采集的图像进行图像处理以检测工件台B上是否残留有切屑，并将切屑检测结果通知给机器人控制器120。
此外，切屑检测客户端还可以向显示屏等显示设备呈现其APP界面。切屑检测客户端的APP界面可以包含四个部分：图像显示框、IP地址和端口号输入栏、检测结果显示栏和确认连接按钮。图像显示框可以显示摄像头采集到的待检测图像、以及本次检测的结果图像。IP地址和端口号输入栏需要用户(例如检测人员)输入要连入的机器人控制器端120的有效IP地址和端口号。在用户正确输入IP地址和端口号后，用户可以点击确认连接按钮，以使得检测端110与机器人控制器端120进行网络连接。检测结果显示栏用于在每次检测完成后向用户显示本次检测结果。
机器人控制器120根据切屑检测结果来控制机器人执行相应的操作。例如，如果切屑检测结果指示不残留有切屑，则机器人控制器120控制机器人对下一个工件进行上料，例如将下一个工件放置在工件台B上。如果切屑检测结果指示工件台上残留有切屑，则机器人控制器120控制机器人清除该切屑。
下面将主要以图1为例来说明本发明的总的发明构思。图2是示出了根据本发明实施例的数控加工系统100的示例操作200的时序图。
如图2所示，在框210，机器人控制端120控制机器人A对某个工件(例如工件C)执行换料操作。
在框220，在换料操作完成后，机器人控制端120向检测端110发信号通知该换料完成，以指示检测端110对工件台进行切屑检测。例如，在数控机床完成了对工件C的加工然后机器人将工件C从工件台B移开并对工件台B进行了清洁之后，机器人控制端120向检测端110发送切屑检测信号，以指示检测端110检测工件台B上是否残留有切屑(即，进行切屑检测)。
作为一个示例，机器人控制器120可以通过修改其自身的预定寄存器的值来发送切屑检测信号。例如，检测端110可以通过调用GetIR(1，value)接口来不断获取机器人控制器120中的预定寄存器(例如1号寄存器)的值。1号寄存器的默认值可以为0。当机器人A完成工件C的下料操作和清洁(例如在机器人A将工件C从工件台B移开，并对工件台B进行吹气清洁)，并运动到拍摄位置后，机器人控制端120会将1号寄存器的值修改为1，以指示换料完成(即，下料完成)。
在框230，检测端110在接收到切屑检测信号之后，采集工件台B的图像，此时的工件台B上没有工件。检测端110可以调用摄像头等图像采集设备来采集工件台B的图像。例如，检测端110在监控到1号寄存器的值的变化后会调用摄像头对工件台B进行拍照检测。
在框240，检测端110对所采集的图像进行图像处理以检测所述工件台上是否残留有切屑。
该图像处理过程可以具体包括：将所采集到的图像与预设的标准图像进行图像匹配，以确定一致的检测区域；在一致的检测区域将所采集到的图像与预设的标准图像进行比较；以及根据比较的结果来检测所述工件台上是否残留有切屑。
可以调用适当的图像处理算法来执行图像处理。一个示例性的图像处理算法的具体过程如下：首先对预设的标准图像和采集到的图像进行图像匹配，以获得一致的检测区域；然后进行差分运算，利用浮动阈值对差分结果进行阈值分割；再将得到的二值图像进行形态学开运算，以去除伪切屑，保留实际切屑的信息；最后通过计算面积判断是否残留有切屑。按照上述图像处理过程，可对采集到的图像进行分析计算并得到正确的检测结果。也可以利用HSV(色调、饱和度、明度)颜色识别来检测切屑。具体地，当所采集的图像中有符合切屑的颜色范围时，可认定为残留有切屑。这种方法适用于切屑的颜色和工件台颜色差别比较大的情况。
在框250，检测端110将切屑检测结果发信号通知给机器人控制端120。作为一个示例，检测端110可以通过修改机器人控制端120的预定寄存器的值来将切屑检测结果发信号通知给机器人控制端。例如，在切屑检测结果指示工件台上不残留有切屑时，检测端110可以调用SetIR(2,1)接口来将机器人控制端120中的2号寄存器的值设为1，以向机器人控制端120通知该切屑检测结果。当在切屑检测结果指示工件台上残留有切屑时，检测端110可以调用SetIR(3,1)接口来将机器人控制端120中的3号寄存器的值设为1，以向机器人控制端120通知该切屑检测结果。
当该切屑检测结果指示工件台B上残留有切屑时，在框260，机器人控制端120控制机器人A对工件台B执行切屑消除。如果该切屑检测结果指示工件台B上不残留有切屑，则机器人控制端120控制机器人A对下一个工件进行上料，即，将下一个工件放置在工件台B上。
例如，当检测到2号寄存器的值变为1时，机器人控制器120将控制机器人A对下一个工件进行上料。当检测到3号寄存器的值变为1时，机器人控制器120将控制机器人A对工件台B进行二次清洁，并在完成后再将1号寄存器的值设为1，以重新触发检测端110处的摄像机的拍照检测功能。每完成一次检测流程，所有寄存器的值将重置为0。
图3是示出了根据本发明实施例的切屑检测方法300的示意性流程图。切屑检测方法300用于检测在机器人换料过程中残留在工件台上的切屑。切屑检测方法300可以在图1所述的检测端110上执行，下面以此为例进行描述，然而应理解本发明不限于此。例如，该切屑检测方法可以在诸如移动终端之类的便携式终端上实现。
在步骤S310，检测端110从机器人控制端(下面以图1的机器人控制器120为例进行描述)接收切屑检测信号。该切屑检测信号指示数控机床完成了对工件C的加工然后机器人将工件C从工件台B移开并对工件台进行了清洁，从而相应地指示检测端110对工件台B进行切屑检测。
在一个实现方式中，从机器人控制端接收切屑检测信号包括：监控机器人控制端的第三预定寄存器(例如上述示例中的寄存器1)的值是否发生变化；以及如果发生变化，则确定从机器人控制端接收到所述切屑检测信号。
在步骤S320，检测端110根据所述切屑检测信号采集所述工件台的图像。例如，检测端110可以调用按照在其自身上的摄像头来对工件台进行拍摄。
在步骤S330，检测端110通过对所采集到的图像进行图像处理来检测所述工件台上是否残留有切屑。
在一个实现方式中，步骤S330包括：将所采集到的图像与预设的标准图像进行图像匹配，以确定一致的检测区域；在一致的检测区域将所采集到的图像与预设的标准图像进行比较；以及根据比较的结果来检测所述工件台上是否残留有切屑。本实现方式的一个示例流程包括：首先对预设的标准图像和采集到的图像进行图像匹配，以获得一致的检测区域；然后进行差分运算，利用浮动阈值对差分结果进行阈值分割；再将得到的二值图像进行形态学开运算，以去除伪切屑，保留实际切屑的信息；最后通过计算面积判断是否残留有切屑。
在另一个实现方式中，步骤S330可以利用HSV颜色识别来检测切屑。具体地，当所采集的图像中存在符合切屑的颜色范围时，可以认定为残留有切屑。
在步骤S340，检测端110向所述机器人控制端发信号通知切屑检测结果。
在一个实现方式中，如果切屑检测结果指示所述工件台上残留有切屑，则步骤S340包括修改机器人控制端的第一预定寄存器(例如上述示例中的寄存器3)的值。
在另一个实现方式中，如果切屑检测结果指示所述工件台上不残留有切屑，则步骤S340包括修改机器人控制端的第二预定寄存器(例如上述示例中的寄存器2)的值。
利用切屑检测方法300，本发明能够自动检测数控加工机器人换料过程中工件台上残留的切屑，从而能够在确保检测结果的准确性和可靠性的同时降低数控加工成本。
图4是示出了根据本发明实施例的切屑消除方法400的示意性流程图。切屑消除方法400用于消除在机器人换料过程中残留在工件台上的切屑。切屑消除方法400可以在图1所述的机器人控制端120上执行，下面以此为例进行描述，然而应理解本发明不限于此。
在步骤S410，机器人控制端120向切屑检测装置(下面以图1的检测端110为例进行描述)发送切屑检测信号。该切屑检测信号指示数控机床完成了对工件C的加工然后机器人将工件C从工件台B移开并对工件台进行了清洁，从而相应地指示检测端110对工件台B进行切屑检测。例如，该切屑检测装置可以是诸如移动终端之类的便携式终端。
在一个实现方式中，向切屑检测装置发送切屑检测信号包括：修改机器人控制端的第三预定寄存器(例如上述示例中的寄存器1)的值。例如，将上述示例中的寄存器1的值从默认值0修改为1。
在步骤S420，机器人控制端120从切屑检测装置接收切屑检测结果。该切屑检测结果指示所述工件台上是否残留有切屑。
在一个实现方式中，步骤S420包括：监控机器人控制端的第一预定寄存器(例如上述示例中的寄存器3)的值是否发生变化；以及如果第一预定寄存器的值发生变化，则所接收的切屑检测结果指示所述工件台上残留有切屑。
在另一个实现方式中，步骤S420包括：监控机器人控制端的第二预定寄存器(例如上述示例中的寄存器2)的值是否发生变化；以及如果第二预定寄存器的值发生变化，则所接收的切屑检测结果指示所述工件台上不残留有切屑。
在步骤S430，如果接收到的切屑检测结果指示所述工件台上残留有切屑，则机器人控制端120控制机器人对所述工件台执行切屑消除。
可选地，切屑消除方法400还可以包括步骤S440。在步骤S440，如果接收到的切屑检测结果指示所述工件台上不残留有切屑，则机器人控制端120控制机器人将下一个工件放置在所述工件台上。
利用切屑消除方法400，本发明能够自动消除数控加工机器人换料过程中在工件台上残留有的切屑，减少对后续工件加工的影响，从而能够在改进数控加工的产品质量的同时降低成本。
图5是示出了根据本发明实施例的切屑检测装置500的结构框图。切屑检测装置500用于检测在机器人换料过程中残留在工件台上的切屑。例如，切屑检测装置500既可以实现在图1的检测端110上，也可以执行切屑检测方法300。
如图5所示，切屑检测装置500包括：通信接口510、处理器520(例如CPU)和存储器530。为了便于说明，图5中示意性地示出了一个处理器。然而，本领域技术人员应理解切屑检测装置500也可以包括两个或多个处理器。
通信接口510用于与外部通信。例如通信接口510可以是Ethernet(以太网，注册商标)接口。切屑检测装置500可以通过通信接口510，使用一定的通信协议与机器人控制端120进行通信。通信接口510也可以供检测人员等用户与切屑检测装置500进行直接通信。例如，通信接口510也可以是输入设备(例如键盘、鼠标等)和输出设备(例如显示器)，供用户向切屑检测装置500直接输入各种参数和数据(例如，要连入的机器人控制器端120的有效IP地址和端口号)，并向用户呈现各种检测结果(例如切屑检测结果)。
存储器530存储处理器520可执行的指令，使得切屑检测装置500执行结合图3所描述的方法300。
具体地，存储器530存储处理器520可执行的指令，使得切屑检测装置500从机器人控制端接收切屑检测信号，所述切屑检测信号指示对工件台进行切屑检测；根据所述切屑检测信号采集所述工件台的图像；通过对所采集到的图像进行图像处理来检测所述工件台上是否残留有切屑；以及向所述机器人控制端发信号通知切屑检测结果。
在一个实现方式中，向所述机器人控制端发信号通知切屑检测结果包括：如果切屑检测结果指示所述工件台上残留有切屑，则修改机器人控制端的第一预定寄存器的值。
在一个实现方式中，向所述机器人控制端发信号通知切屑检测结果包括：如果切屑检测结果指示所述工件台上不残留有切屑，则修改机器人控制端的第二预定寄存器的值。
在一个实现方式中，从机器人控制端接收切屑检测信号包括：监控机器人控制端的第三预定寄存器的值是否发生变化；以及如果发生变化，则确定从机器人控制端接收到所述切屑检测信号。
在一个实现方式中，通过对所采集到的图像进行图像处理来检测所述工件台上是否残留有切屑包括：将所采集到的图像与预设的标准图像进行图像匹配，以确定一致的检测区域；在一致的检测区域将所采集到的图像与预设的标准图像进行比较；以及根据比较的结果来检测所述工件台上是否残留有切屑。
在一个实现方式中，所述切屑检测装置在便携式终端上实现。
图6是示出了根据本发明实施例的切屑消除装置600的结构框图。切屑消除装置600，用于消除在机器人换料过程中残留在工件台上的切屑。例如，切屑消除装置600既可以实现在图1的机器人控制端120上，也可以执行切屑消除方法400。
如图6所示，切屑消除装置600包括：通信接口610、处理器620(例如CPU)和存储器630。为了便于说明，图6中示意性地示出了一个处理器。然而，本领域技术人员应理解切屑消除装置600也可以包括两个或多个处理器。
通信接口610用于与外部通信。例如通信接口610可以是Ethernet(以太网，注册商标)接口。切屑消除装置600可以通过通信接口610，使用一定的通信协议与检测端110进行通信。通信接口610也可以供检测人员等用户与切屑消除装置600进行直接通信。例如，通信接口610也可以是输入设备(例如键盘、鼠标等)和输出设备(例如显示器)，供用户向切屑消除装置600直接输入各种参数和数据(例如，针对机器人A的各种控制参数)，并向用户呈现各种机器人A所执行的各个操作的结果。
存储器630存储处理器620可执行的指令，使得切屑消除装置600执行结合图4所描述的方法400。
具体地，存储器630存储处理器620可执行的指令，使得切屑消除装置600向切屑检测装置发送切屑检测信号，所述切屑检测信号指示所述切屑检测装置对工件台进行切屑检测；从切屑检测装置接收切屑检测结果，所述切屑检测结果指示所述工件台上是否残留有切屑；以及如果接收到的切屑检测结果指示所述工件台上残留有切屑，则控制机器人对所述工件台执行切屑消除。
在一个实现方式中，所述指令在被所述至少一个处理器执行时还使得所述切屑检测装置：如果接收到的切屑检测结果指示所述工件台上不残留有切屑，则指示机器人将下一个工件放置在所述工件台上(即，上料)。
在一个实现方式中，从切屑检测装置接收切屑检测结果包括：监控机器人控制端的第一预定寄存器的值是否发生变化；以及如果第一预定寄存器的值发生变化，则所接收的切屑检测结果指示所述工件台上残留有切屑。
在一个实现方式中，从切屑检测装置接收切屑检测结果包括：监控机器人控制端的第二预定寄存器的值是否发生变化；以及如果第二预定寄存器的值发生变化，则所接收的切屑检测结果指示所述工件台上不残留有切屑。
在一个实现方式中，向切屑检测装置发送切屑检测信号包括：修改机器人控制端的第三预定寄存器的值。
在一个实现方式中，所述切屑检测装置在便携式终端上实现。
本发明还提供至少一个具有非易失性或易失性存储器形式的计算机存储介质，例如电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存和硬盘驱动，存储有计算机可执行指令。计算机可执行指令在被处理器执行时使得切屑检测装置执行例如之前结合图3描述的过程的动作，或者切屑消除装置执行例如之前结合图4描述的过程的动作。
处理器可以是单个CPU(中央处理器)，但是也可以包括两个或更多个处理器。例如，处理器可以包括通用微处理器；指令集处理器和/或相关芯片集和/或专用微处理器(例如，专用集成电路(ASIC))。处理器也可以包括用于高速缓存目的的板载存储器。例如，计算机存储介质可以是闪存、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或EEPROM。
本技术领域技术人员可以理解，本发明包括涉及用于执行本发明中所述操作中的一项或多项的设备。这些设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以包括通用计算机中的已知设备。这些设备具有存储在其内的计算机程序，这些计算机程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备(例如，计算机)可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中，所述计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM(Read-Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随即存储器)、EPROM(Erasable ProgrammableRead-Only Memory，可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是，可读介质包括由设备(例如，计算机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。
本技术领域技术人员可以理解，可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。本技术领域技术人员可以理解，可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来实现，从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来执行本发明所公开的结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方案。
本技术领域技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (33)

1.一种切屑检测方法，所述方法包括：
从机器人控制端接收切屑检测信号，所述切屑检测信号指示对工件台进行切屑检测；
根据所述切屑检测信号采集所述工件台的图像；
通过对所采集到的图像进行图像处理来检测所述工件台上是否残留有切屑；以及
向所述机器人控制端发信号通知切屑检测结果。
2.根据权利要求1所述的切屑检测方法，其中，向所述机器人控制端发信号通知切屑检测结果包括：
如果切屑检测结果指示所述工件台上残留有切屑，则修改机器人控制端的第一预定寄存器的值。
3.根据权利要求1或2所述的切屑检测方法，其中，向所述机器人控制端发信号通知切屑检测结果包括：
如果切屑检测结果指示所述工件台上不残留有切屑，则修改机器人控制端的第二预定寄存器的值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的切屑检测方法，其中，从机器人控制端接收切屑检测信号包括：
监控机器人控制端的第三预定寄存器的值是否发生变化；以及
如果发生变化，则确定从机器人控制端接收到所述切屑检测信号。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的切屑检测方法，其中，通过对所采集到的图像进行图像处理来检测所述工件台上是否残留有切屑包括：
将所采集到的图像与预设的标准图像进行图像匹配，以确定一致的检测区域；
在一致的检测区域将所采集到的图像与预设的标准图像进行比较；以及
根据比较的结果来检测所述工件台上是否残留有切屑。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的切屑检测方法，其中，所述方法在便携式终端上执行。
7.一种切屑消除方法，所述方法包括：
向切屑检测装置发送切屑检测信号，所述切屑检测信号指示所述切屑检测装置对工件台进行切屑检测；
从切屑检测装置接收切屑检测结果，所述切屑检测结果指示所述工件台上是否残留有切屑；以及
如果接收到的切屑检测结果指示所述工件台上残留有切屑，则控制机器人对所述工件台执行切屑消除。
8.根据权利要求7所述的切屑消除方法，还包括：
如果接收到的切屑检测结果指示所述工件台上不残留有切屑，则指示机器人将下一个工件放置在所述工件台上。
9.根据权利要求7或8所述的切屑消除方法，其中，从切屑检测装置接收切屑检测结果包括：
监控机器人控制端的第一预定寄存器的值是否发生变化；以及
如果第一预定寄存器的值发生变化，则所接收的切屑检测结果指示所述工件台上残留有切屑。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的切屑消除方法，其中，从切屑检测装置接收切屑检测结果包括：
监控机器人控制端的第二预定寄存器的值是否发生变化；以及
如果第二预定寄存器的值发生变化，则所接收的切屑检测结果指示所述工件台上不残留有切屑。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的切屑消除方法，其中，向切屑检测装置发送切屑检测信号包括：
修改机器人控制端的第三预定寄存器的值。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的切屑消除方法，其中，所述切屑检测装置是便携式终端。
13.一种切屑检测装置，所述切屑检测装置包括：
通信接口；
至少一个处理器；以及
存储器，所述存储器存储所述至少一个处理器可执行的指令，所述指令在被所述至少一个处理器执行时使得所述切屑检测装置：
从机器人控制端接收切屑检测信号，所述切屑检测信号指示对工件台进行切屑检测；
根据所述切屑检测信号采集所述工件台的图像；
通过对所采集到的图像进行图像处理来检测所述工件台上是否残留有切屑；以及
向所述机器人控制端发信号通知切屑检测结果。
14.根据权利要求13所述的切屑检测装置，其中，向所述机器人控制端发信号通知切屑检测结果包括：
如果切屑检测结果指示所述工件台上残留有切屑，则修改机器人控制端的第一预定寄存器的值。
15.根据权利要求13或14所述的切屑检测装置，其中，向所述机器人控制端发信号通知切屑检测结果包括：
如果切屑检测结果指示所述工件台上不残留有切屑，则修改机器人控制端的第二预定寄存器的值。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的切屑检测装置，其中，从机器人控制端接收切屑检测信号包括：
监控机器人控制端的第三预定寄存器的值是否发生变化；以及
如果发生变化，则确定从机器人控制端接收到所述切屑检测信号。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的切屑检测装置，其中，通过对所采集到的图像进行图像处理来检测所述工件台上是否残留有切屑包括：
将所采集到的图像与预设的标准图像进行图像匹配，以确定一致的检测区域；
在一致的检测区域将所采集到的图像与预设的标准图像进行比较；以及
根据比较的结果来检测所述工件台上是否残留有切屑。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的切屑检测方法，其中，所述切屑检测装置在便携式终端上实现。
19.一种切屑消除装置，所述切屑消除装置包括：
通信接口；
至少一个处理器；以及
存储器，所述存储器存储所述至少一个处理器可执行的指令，所述指令在被所述至少一个处理器执行时使得所述切屑消除装置：
向切屑检测装置发送切屑检测信号，所述切屑检测信号指示所述切屑检测装置对工件台进行切屑检测；
从切屑检测装置接收切屑检测结果，所述切屑检测结果指示所述工件台上是否残留有切屑；以及
如果接收到的切屑检测结果指示所述工件台上残留有切屑，则控制机器人对所述工件台执行切屑消除。
20.根据权利要求19所述的切屑消除装置，其中，所述指令在被所述至少一个处理器执行时还使得所述切屑检测装置：
如果接收到的切屑检测结果指示所述工件台上不残留有切屑，则指示机器人将下一个工件放置在所述工件台上。
21.根据权利要求19或20所述的切屑消除装置，其中，从切屑检测装置接收切屑检测结果包括：
监控机器人控制端的第一预定寄存器的值是否发生变化；以及
如果第一预定寄存器的值发生变化，则所接收的切屑检测结果指示所述工件台上残留有切屑。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的切屑消除装置，其中，从切屑检测装置接收切屑检测结果包括：
监控机器人控制端的第二预定寄存器的值是否发生变化；以及
如果第二预定寄存器的值发生变化，则所接收的切屑检测结果指示所述工件台上不残留有切屑。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的切屑消除装置，其中，向切屑检测装置发送切屑检测信号包括：
修改机器人控制端的第三预定寄存器的值。
24.根据权利要求19至23中任一项所述的切屑消除装置，其中，所述切屑检测装置在便携式终端上实现。
25.一种计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被切屑检测装置的至少一个处理器执行时，使所述切屑检测装置：
从机器人控制端接收切屑检测信号，所述切屑检测信号指示对工件台进行切屑检测；
根据所述切屑检测信号采集所述工件台的图像；
通过对所采集到的图像进行图像处理来检测所述工件台上是否残留有切屑；以及
向所述机器人控制端发信号通知切屑检测结果。
26.根据权利要求25所述的计算机存储介质，其中，向所述机器人控制端发信号通知切屑检测结果包括：
如果切屑检测结果指示所述工件台上残留有切屑，则修改机器人控制端的第一预定寄存器的值。
27.根据权利要求25或26所述的计算机存储介质，其中，向所述机器人控制端发信号通知切屑检测结果包括：
如果切屑检测结果指示所述工件台上不残留有切屑，则修改机器人控制端的第二预定寄存器的值。
28.根据权利要求25至27中任一项所述的计算机存储介质，其中，从机器人控制端接收切屑检测信号包括：
监控机器人控制端的第三预定寄存器的值是否发生变化；以及
如果发生变化，则确定从机器人控制端接收到所述切屑检测信号。
29.一种计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被切屑消除装置的至少一个处理器执行时，使所述切屑消除装置：
向切屑检测装置发送切屑检测信号，所述切屑检测信号指示所述切屑检测装置对工件台进行切屑检测；
从切屑检测装置接收切屑检测结果，所述切屑检测结果指示所述工件台上是否残留有切屑；以及
如果接收到的切屑检测结果指示所述工件台上残留有切屑，则控制机器人对所述工件台执行切屑消除。
30.根据权利要求29所述的计算机存储介质，其中，所述计算机可执行指令在被切屑消除装置的至少一个处理器执行时，还使所述切屑消除装置：
如果接收到的切屑检测结果指示所述工件台上不残留有切屑，则指示机器人将下一个工件放置在所述工件台上。
31.根据权利要求29或30所述的计算机存储介质，其中，从切屑检测装置接收切屑检测结果包括：
监控机器人控制端的第一预定寄存器的值是否发生变化；以及
如果第一预定寄存器的值发生变化，则所接收的切屑检测结果指示所述工件台上残留有切屑。
32.根据权利要求29至31中任一项所述的计算机存储介质，其中，从切屑检测装置接收切屑检测结果包括：
监控机器人控制端的第二预定寄存器的值是否发生变化；以及
如果第二预定寄存器的值发生变化，则所接收的切屑检测结果指示所述工件台上不残留有切屑。
33.根据权利要求29至32中任一项所述的计算机存储介质，其中，向切屑检测装置发送切屑检测信号包括：
修改机器人控制端的第三预定寄存器的值。
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