CN112171277A - 一种两个斜坐标系之间的坐标转换方法 - Google Patents

一种两个斜坐标系之间的坐标转换方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种两个斜坐标系之间的坐标转换方法，属于自动化设备技术领域，包括以下步骤：S10、在设计坐标系X1O1Y1下选取工件上任一点A，点A在该坐标系下的坐标为
Figure DDA0002720212540000011
S20、工件在机床加工完成后，点A在工件实际坐标系X2O2Y2下的坐标为
Figure DDA0002720212540000012
S30、当工件进入下一个工序时，该工序的机床斜坐标系为X3O3Y3；通过图像识别的办法，识别出工件实际坐标系X2O2Y2的原点O2在机床斜坐标系X3O3Y3的坐标为
Figure DDA0002720212540000013
S40、点A在机床斜坐标系X3O3Y3的坐标为
Figure DDA0002720212540000014
本发明能够在不获取各机床斜坐标系坐标夹角及相对偏角的条件下，直接完成了两斜坐标系的转换，避免了直角坐标的引入。

Description

一种两个斜坐标系之间的坐标转换方法
技术领域
本发明属于自动化设备技术领域，具体涉及一种两个斜坐标系之间的坐标转换方法。
背景技术
每个机床的X、Y坐标轴不是严格垂直的，工件原本在直角坐标系下的设计图纸，事实上是按照斜坐标系被加工出来。对板材类工件进行多工序加工时，由于各个机床的X轴和Y轴的制造安装误差不一样，导致坐标系的倾斜程度也不一样，对于加工精度要求较高的板材，就需要对不同机床斜坐标系之间进行坐标转化。尽管当前有斜坐标系与正坐标系之间的坐标转化方法，但是需要精确知道斜坐标系的X轴与Y轴之间的夹角值，这个倾斜程度往往不易确定。
因此，急需一种能够在不知道各自机床坐标系倾斜程度的情况下，可以精确实现两个斜坐标系之间坐标转换的坐标转换方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够在不知道各自机床坐标系倾斜程度的情况下，可以精确实现两个斜坐标系之间坐标转换的坐标转换方法。本发明采取了如下技术方案：
一种两个斜坐标系之间的坐标转换方法，包括以下步骤：
S10、在设计坐标系X1O1Y1下选取工件上任一点A，所述点A在该坐标系下的坐标为
Figure BDA0002720212520000011
S20、所述工件在机床加工完成后，所述点A在工件实际坐标系X2O2Y2下的坐标为
Figure BDA0002720212520000012
其中，
Figure BDA0002720212520000013
Figure BDA0002720212520000014
S30、当所述工件进入下一个工序时，该工序的机床斜坐标系为X3O3Y3；通过图像识别的办法，识别出所述工件实际坐标系X2O2Y2的原点O2在所述机床斜坐标系X3O3Y3的坐标为
Figure BDA0002720212520000021
其中，X2轴与X3轴的夹角设定为α，Y2轴与Y3轴的夹角设定为β；
S40、所述点A在所述机床斜坐标系X3O3Y3的坐标为
Figure BDA0002720212520000022
Figure BDA0002720212520000023
Figure BDA0002720212520000024
其中，
Figure BDA0002720212520000025
进一步地，步骤S30中设定：若所述工件实际坐标系的某一轴顺时针旋转锐角后可与所述机床斜坐标系的对应轴重合，则该夹角为正，否则该夹角为负。
本发明有益效果：
本发明提供了两个斜坐标系之间的坐标转换方法，能够在不获取各机床斜坐标系坐标夹角及相对偏角的条件下，直接完成了两斜坐标系的转换，避免了直角坐标的引入。同时，在工程实际中，无需测量各机床坐标系的制造安装误差即可依据理想的工件坐标实现在各自机床坐标系的精确定位。
附图说明
图1理想的设计坐标系
图2实际工件坐标系
图3两斜坐标系的转换
具体实施方式
实施例1
本实施例以制造一个带两个螺纹孔的矩形钣金件为例，其分两个工序进行：1)激光切割机在毛坯件上切割出带两个通孔的矩形钣金件；2)攻丝机对钣金件定位并攻丝。
本实施例的两个斜坐标系之间的坐标转换方法，包括以下步骤：
S10、在设计坐标系X1O1Y1下选取工件上任一点A，如图1所示；点A在该坐标系下的坐标为
Figure BDA0002720212520000031
S20、由于制造工件的机床坐标两坐标轴并不完全垂直，加工出来的工件实际坐标系如图2所示；其中，加工完成的工件对边平行，邻边不垂直。
工件实际坐标系与设计坐标系相比，坐标夹角改变，在不考虑长度方向误差的情况下，工件在机床加工完成后，点A在工件实际坐标系X2O2Y2下的坐标为
Figure BDA0002720212520000032
其中，
Figure BDA0002720212520000033
Figure BDA0002720212520000034
S30、当工件进入下一工序时，该工序的机床斜坐标系为X3O3Y3；通过图像识别的办法，识别出工件实际坐标系X2O2Y2的原点O2在机床斜坐标系X3O3Y3的坐标为
Figure BDA0002720212520000035
其中，X2轴与X3轴的夹角设定为α，Y2轴与Y3轴的夹角设定为β；
设定：若工件实际坐标系的某一轴顺时针旋转锐角后可与第二机床斜坐标系的对应轴重合，则该夹角为正，否则该夹角为负。
S40、点A在机床斜坐标系X3O3Y3的坐标为
Figure BDA0002720212520000036
Figure BDA0002720212520000037
Figure BDA0002720212520000038
其中，
Figure BDA0002720212520000041
在本实施例的步骤S10中，在设计坐标系X1O1Y1分别选取两个通孔的圆心点，两个通孔圆心点的图纸设计坐标分别为C(10,20)，D(30,15)。
在本实施例的步骤S30中，由于激光切割机加工出来的半成品不是标准的矩形，当工件进入攻丝机对钣金件定位并攻丝工序时，攻丝机在其机床坐标系下依靠视觉定位工件的两边后，识别出工件实际坐标系X2O2Y2的原点O2在机床斜坐标系X3O3Y3的坐标O2(100,200)，其中，X方向X2轴与X3轴的夹角α＝0.5°，Y方向Y2轴与Y3轴坐标夹角β＝0.2°。
将上述参数代入步骤S40中，即可分别得出螺纹底孔中心在攻丝机床坐标系下的坐标：
C’(109.930,220.087)，
D’(129.946,215.262)。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围的。

Claims (2)

1.一种两个斜坐标系之间的坐标转换方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10、在设计坐标系X1O1Y1下选取工件上任一点A，所述点A在该坐标系下的坐标为
Figure FDA0002720212510000011
S20、所述工件在机床加工完成后，所述点A在工件实际坐标系X2O2Y2下的坐标为
Figure FDA0002720212510000012
其中，
Figure FDA0002720212510000013
Figure FDA0002720212510000014
S30、当所述工件进入下一个工序时，该工序的机床斜坐标系为X3O3Y3；通过图像识别的办法，识别出所述工件实际坐标系X2O2Y2的原点O2在所述机床斜坐标系X3O3Y3的坐标为
Figure FDA0002720212510000015
其中，X2轴与X3轴的夹角设定为α，Y2轴与Y3轴的夹角设定为β；
S40、所述点A在所述机床斜坐标系X3O3Y3的坐标为
Figure FDA0002720212510000016
Figure FDA0002720212510000017
Figure FDA0002720212510000018
其中，
Figure FDA0002720212510000019
2.根据权利要求1所述的两个斜坐标系之间的坐标转换方法，其特征在于，步骤S30中设定：若所述工件实际坐标系的某一轴顺时针旋转锐角后可与所述机床斜坐标系的对应轴重合，则该夹角为正，否则该夹角为负。
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