CN113837999A - 一种金属自动化加工设备中光学标定点设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金属自动化加工设备中光学标定点设计方法，该设计方法是在金属自动加工平台载物台上制作1个或1个以上标记。通过霍夫变换或最小二乘法等方法拟合图片中的标记，找到标记的基点，从而得到实际距离与像素距离的比例关系。进而计算出工件在载物台上的实际位置，从而得到工件的、尺寸和角度信息。经相机拍摄金属自动加工中工件，根据计算标记的位置和角度。实现照片像素与实际距离的转换，解决了金属加工工件无法定位以及位置尺度无法计算的问题。整个过程在计算机程序下自动运行，无需人为干预，实现了金属的全自动加工。

Description

一种金属自动化加工设备中光学标定点设计方法
技术领域
本发明涉及金属自动加工技术领域，具体为一种为金属加工中自动计算工件位置、尺寸和角度的自动标定方法。
背景技术
金属自动化加工是指对金属采用智能技术实行自动化处理，通过自动的机械使金属达到所需结构或性质的方法。金属加工自动化技术能够提高生产效率，减少劳动力，提高企业的经济效益，使用符合现代社会标准化生产模式，具有良好的发展前景。
光学定位点是一种在加工过程中提供位置定位、距离及角度标定的标记点，而目前在金属自动化加工中缺少提供位置标定的技术，为此我们提出一种金属自动化加工设备中光学定位点设计。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种金属自动化加工设备中光学标定点设计方法，能方便对金属自动化加工中工件的位置进行测定，同时也可为自动化加工中金属工件位置调节提供距离依据。
本发明提供如下技术方法：
一种金属自动化加工设备中光学标定点设方法计，该设计方法是在金属自动加工平台载物台上制作1个或1个以上标记。通过霍夫变换或最小二乘法等方法拟合图片中的标记，找到标记的基点，从而得到实际距离与像素距离的比例关系。进而计算出工件在载物台上的实际位置，从而得到工件的、尺寸和角度信息。
所述的标记是圆形、方形、椭圆或十字等任意形状。
本发明有益效果如下：
1、本发明提供了一种金属自动化加工设备中光学标定方法，以金属自动加工平台为基台，通过在加工平台制作1个或1个以上标记，经相机拍摄金属自动加工中工件，根据计算标记的位置和角度。实现照片像素与实际距离的转换，解决了金属加工工件无法定位以及位置尺度无法计算的问题。
2、本发明提供了一种金属自动化加工设备中光学标定方法，通过在金属自动加工平台上制作1个或1个以上标记，使得标记点与加工平台成为一体。这样无需外设标定板进行标定，就能够使得金属工件每次在加工平台进行加工时，都能自动标定。整个过程在计算机程序下自动运行，无需人为干预，实现了金属的全自动加工。
附图说明
图1是圆形标定点在钢板自动焊接图示意一。
图2是圆形标定点在钢板自动焊接图示意二。
图3是圆形标定点在钢板自动焊接图示意三。
图4是十字标定点在钢板自动焊接图示意一。
图5是十字标定点在钢板自动焊接图示意二。
图6是十字标定点在钢板自动焊接图示意三。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅附图1-3，本发明提供一种圆形标定点在钢板自动焊接中的具体实施方案：
钢板自动焊接整体有4部分组成：钢板焊接载物台、钢板传送带、拍摄相机、控制计算机。
A、在钢板自动焊接载物台上钻2个圆孔如图1所示，(图中已标注出圆孔1和圆孔2。)然后在所打圆孔中间填充黑色(使自动相机拍摄时，在照片中圆孔与自动焊接载物台灰度值实现明显对比，有利于计算机处理拟合圆)
B、用钢板传送带将需要加工的钢板传送到载物台上，利用自动拍摄相机拍摄照片。
C、将拍摄好的照片(如图1所示)输入到计算机，通过霍夫变换将激光打的圆孔拟合成几何圆，从而得到两圆的圆心，计算出两圆心的像素距离。如图2所示。
D、通过测量两圆心的实际距离，将实际距离与像素距离进行换算从而使计算机得到像素与实际距离的比例关系。
E、根据得出的比例关系，通过像素间的距离计算出A、B两钢板的高度差，如图3所示，得出钢板间距离差值，从而通过计算机控制钢板传送装置调整焊接钢板的位置。达到对金属加工中自动工件位置的计算、尺寸和角度的自动标定。
请参阅附图4-6，本发明提供另一种“十字”标定点在钢板自动焊接中的具体实施方案：
A、在钢板自动焊接载物台上钻2个“十字”标记如图4所示，(图中已标注出“十字”1和“十字”2。)然后在所打“十字”孔中间填充黑色(使自动相机拍摄时，在照片中“十字”孔与自动焊接载物台灰度值实现明显对比，有利于计算机处理拟合“十字”)
B、用钢板传送带将需要加工的钢板传送到载物台上，利用自动拍摄相机拍摄照片。
C、将拍摄好的照片(如图4所示)输入到计算机，通过最小二乘拟合方法将激光打的“十字”孔拟合成几何“十字”，从而得到两“十字”的中心点，计算出两中心的像素距离。如图5所示。
D、通过测量两“十字”孔中心的实际距离，将实际距离与像素距离进行换算从而使计算机得到像素与实际距离的比例关系。
E、根据得出的比例关系，通过像素间的距离计算出A、B两钢板的高度差和水平距离，如图6绿线所示，得出钢板间距离差值，从而通过计算机控制钢板传送装置调整焊接钢板的位置。达到对金属加工中自动工件位置的计算、尺寸和角度的自动标定。
本发明中，在钢板自动焊接载物台上打两个标记，通过计算机控制拍摄相机拍照，经过照片上对圆孔和“十字”孔的拟合找出像素与实际距离的比例关系，根据比例关系，标定出钢板的位置及焊接钢板间的距离差，从而经过计算机调节焊接钢板的位置，避免在钢板焊接中出现错位焊的情况。解决了在钢板焊接中需要时时人员监控的问题，大量节省了人力财力，达到钢板的自动焊接。
以上所述，仅为本发明的两例具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本发明同样可应用到金属切割、金属打孔等金属自动加工过程中，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方法及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种金属自动化加工设备中光学标定点设计方法，其特征在于：该设计方法是在金属自动加工平台载物台上制作1个或1个以上标记；通过霍夫变换或最小二乘法方法拟合图片中的标记，找到标记的基点，从而得到实际距离与像素距离的比例关系；进而计算出工件在载物台上的实际位置，从而得到工件的、尺寸和角度信息。
2.根据权利要求1所述的一种金属自动化加工设备中光学标定点设计方法，其特征在于：所述的标记是圆形、方形、椭圆或十字等任意形状。
3.根据权利要求1所述的一种金属自动化加工设备中光学标定点设计方法，其特征在于：标记经相机拍摄金属自动加工中工件，根据计算标记的位置和角度；实现照片像素与实际距离的转换。
4.根据权利要求1所述的一种金属自动化加工设备中光学标定点设计方法，其特征在于：标记点与加工平台成为一体；这样无需外设标定板进行标定，就能够使得金属工件每次在加工平台进行加工时，都能自动标定。
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