CN114918723B - 基于表面检测的工件定位控制系统及方法 - Google Patents

基于表面检测的工件定位控制系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及工业控制技术,公开了一种基于表面检测的工件定位控制系统及方法,所述方法包括:当中央控制系统接收到入料指令时,远程启动自动搬运机器人搬运待定位工件;工业相机识别待定位工件的第一尺寸信息及第一方位角度信息;激光检测仪检测待定位工件的第二尺寸信息及第二方位角度信息;中央控制系统分别融合并转换所述第一、二尺寸信息及第一、二方位角度信息,得到目标坐标数据;三坐标检测仪根据目标坐标数据,对所述待定位工件进行定位检测,得到所述待定位工件的基准坐标数据;数控机床根据基准坐标数据,校正数控机床的托板底座。本发明所提出的基于表面检测的工件定位控制系统及方法可以提高工件加工过程中的定位精度。

Description

基于表面检测的工件定位控制系统及方法
技术领域
本发明涉及工业控制领域,尤其涉及一种基于表面检测的工件定位控制系统及方法。
背景技术
柔性生产线是把多台可以调整的机床(多为专用机床)联结起来,配以自动运送装置组成的生产线。在柔性生产线中,大部分的流转线路为既定的,并不是针对每个工件而设计,因此在生产过程需要准确掌握每个工件的位置。
目前工厂大多采用人工实时测量柔性生产线上产品尺寸的方式,对工件进行位置定位,导致定位效率低、人工成本高与适用范围窄,并且柔性生产线中传统的三坐标测量定位系统需要人工操作,每个成品工件的精度与工人自身的定位技术密切相关,工件位置定位精确不高,导致每个零件的精度不统一,成品工件粗糙。
发明内容
本发明提供一种基于表面检测的工件定位控制系统及方法,其主要目的在于解决工件加工过程中定位精度较低的问题。
为实现上述目的,本发明提供的一种基于表面检测的工件定位控制系统,所述系统包括通讯连接的中央控制系统、数据终端、工业相机、激光检测仪、三坐标检测仪、自动搬运机器人及数控机床;其中:
所述中央控制系统远程启动所述自动搬运机器人,控制所述自动搬运机器人从预设物料台搬运待定位工件,并远程启动所述工业相机及所述激光检测仪;
所述工业相机识别所述待定位工件的第一尺寸信息及第一方位角度信息,并将所述第一尺寸信息及所述第一方位角度信息传输至所述中央控制系统,所述数据终端从所述中央控制系统获取并显示所述第一尺寸信息、所述第一方位角度信息;
所述激光检测仪检测所述待定位工件的第二尺寸信息及第二方位角度信息,并将所述第二尺寸信息及所述第二方位角度信息传输至所述中央控制系统,所述数据终端从所述中央控制系统获取并显示所述第二尺寸信息、所述第二方位角度信息;
所述中央控制系统融合所述第一尺寸信息及所述第二尺寸信息,得到所述待定位工件的第三尺寸信息,融合所述第一方位角度信息与所述第二方位角度信息,得到所述待定位工件的第三方位角度信息,将所述第三尺寸信息及所述第三方位角度信息转换为目标坐标数据,并启动所述三坐标检测仪;
所述三坐标检测仪根据所述目标坐标数据,对所述待定位工件进行定位检测,得到所述待定位工件的基准坐标数据,将所述基准坐标数据传输至所述中央控制系统,所述数据终端从所述中央控制系统获取并显示所述基准坐标数据;
所述自动搬运机器人将所述待定位工件放至所述数控机床的托板上;
所述数控机床根据所述基准坐标数据,校正所述数控机床的托板底座。
可选地,所述工业相机包括:
图片采集模块,用于采集所述待定位工件的顶面图片;
图片视觉识别模块,用于利用预设的图片识别模型分析所述顶面图片,得到所述待定位工件的顶面长度、宽度及所述待定位工件的顶面的旋转角度,将所述待定位工件的顶面长度、宽度及所述待定位工件的顶面的旋转角度映射到预构建的第一坐标系中,得到所述第一尺寸信息及所述第一方位角度信息。
可选地,所述利用预设的图片识别模型分析所述顶面图片,得到所述待定位工件的顶面长度、宽度及所述待定位工件的顶面的旋转角度,包括:
利用图像分割算法将所述顶面图片中所述待定位工件与背景分离,得到目标待定位工件图片;
利用边缘提取算法提取所述目标待定位工件图片中所述待定位工件的边缘轮廓,将所述边缘轮廓分解为直线及圆弧的组合集,提取所述边缘轮廓的轮廓特征点;
基于所述直线及圆弧的组合集、所述轮廓特征点,利用多点坐标拟合算法计算所述待定位工件的顶面长度、宽度及所述待定位工件的顶面的旋转角度。
可选地,所述激光检测仪包括:
激光扫描模块,用于利用激光束对所述待定位工件进行扫描,得到所述待定位工件的三维扫描点云数据;
检测模块,用于对所述三维扫描点云数据进行修正,根据所述待定位工件的图纸文件信息,从修正后的三维扫描点云数据中选取与所述待定位工件的几何特征对应的点云数据作为目标点云数据,根据所述目标点云数据生成所述待定位工件对应的几何图形,测量所述几何图形的第二尺寸信息及第二方位角度信息。
可选地,所述三坐标检测仪包括:
校准模块,用于基于所述目标坐标数据校准所述三坐标检测仪的坐标系;
测量模块,用于根据校准后的坐标系,扫描并测量所述待定位工件,得到所述待定位工件的基准坐标数据。
可选地,所述三坐标检测仪在对所述待定位工件进行定位检测之前,获取所述待定位工件的图纸文件信息,根据所述图纸文件信息设置所述三坐标检测仪的导轨运动速度及运动轨迹、扫描感应器在Z轴方向上的初始高度、所述扫描感应器的角度;根据所述扫描感应器在Z轴方向上的初始高度及所述图纸文件信息中所述待定位工件的高度范围,设置被测面的扫描层数。
可选地,所述中央控制系统在对所述待定位工件进行定位检测,得到所述待定位工件的基准坐标数据之后,将所述基准坐标数据转换为所述数控机床可识别的数据。
为了解决上述问题,本发明还提供一种基于表面检测的工件定位方法,所述方法应用于中央控制系统中,并包括:
当接收到入料指令时,远程启动自动搬运机器人,控制所述自动搬运机器人从预设物料台搬运待定位工件;
远程启动工业相机,并控制所述工业相机识别所述待定位工件的第一尺寸信息及第一方位角度信息,从所述工业相机中获取所述第一尺寸信息及所述第一方位角度信息,并将所述第一尺寸信息、所述第一方位角度信息发送给数据终端;
远程启动控制激光检测仪,并控制所述激光检测仪检测所述待定位工件的第二尺寸信息及第二方位角度信息,从所述激光检测仪中获取所述第二尺寸信息及所述第二方位角度信息,并将所述第二尺寸信息、所述第二方位角度信息发送给数据终端;
融合所述第一尺寸信息及所述第二尺寸信息,得到所述待定位工件的第三尺寸信息,融合所述第一方位角度信息与所述第二方位角度信息,得到所述待定位工件的第三方位角度信息,将所述第三尺寸信息及所述第三方位角度信息转换为目标坐标数据;
启动三坐标检测仪,并控制所述三坐标检测仪根据所述目标坐标数据,对所述待定位工件进行定位检测,得到所述待定位工件的基准坐标数据,从所述三坐标检测仪获取所述基准坐标数据,并将所述基准坐标数据发送给数据终端;
控制所述自动搬运机器人将所述待定位工件放至所述数控机床的托板上,并控制所述数控机床根据所述基准坐标数据,校正所述数控机床的托板底座。
本发明实施例提供的基于表面检测的工件定位控制系统及方法,利用中央控制系统远程控制工业相机、激光检测仪及三坐标检测仪,通过所述工业相机识别所述待定位工件的第一尺寸信息、第一方位角度信息,及利用所述激光检测仪检测所述待定位工件的第二尺寸信息、第二方位角度信息,可以清晰地识别所述工件的边缘、角点值与孔洞,不受工件的形状限制,进而提升了所述待定位工件的定位精度;进一步融合所述第一尺寸信息及所述第二尺寸信息,得到所述待定位工件的第三尺寸信息,融合第一方位角度信息与第二方位角度信息,得到所述待定位工件的第三方位角度信息,并将所述第三尺寸信息及所述第三方位角度信息转换得到的目标坐标数据作为所述三坐标检测仪基准点与方位信息,对所述待定位工件进一步检测,得到所述待定位工件的基准坐标数据,利用所述数控机床根据所述基准坐标数据校正所述数控机床的托板底座,使得所述待定位工件的基准坐标数据更加精准,从而精准调整所述托板底座的位置,使得所述待定位工件能够精准定位,并且实现过程全自动化,不受工人定位技术程度影响,更进一步提升了所述待定位工件的定位精度。因此,本发明提出的基于表面检测的工件定位控制系统及方法,可以解决工件加工过程中定位精度较低的问题。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的基于表面检测的工件定位控制系统的架构图;
图2为图1所示基于表面检测的工件定位控制系统中工业相机的结构示意图;
图3为图1所示基于表面检测的工件定位控制系统中激光检测仪的结构示意图;
图4为图1所示基于表面检测的工件定位控制系统中三坐标检测仪的结构示意图;
图5为本发明一实施例提供的实现所述基于表面检测的工件定位方法的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
参照图1所示,为本发明一实施例提供的基于表面检测的工件定位控制系统架构图。
在本实施例中,所述基于表面检测的工件定位控制系统10包括:中央控制系统11、数据终端12、工业相机13、激光检测仪14、三坐标检测仪15、自动搬运机器人16及数控机床17。
本发明其中一个实施例中,所述中央控制系统11远程启动所述自动搬运机器人16,控制所述自动搬运机器人16从预设物料台搬运待定位工件,并远程启动所述工业相机13及所述激光检测仪14;
所述工业相机13识别所述待定位工件的第一尺寸信息及第一方位角度信息,并将所述第一尺寸信息及所述第一方位角度信息传输至所述中央控制系统11,所述数据终端12从所述中央控制系统11获取并显示所述第一尺寸信息、所述第一方位角度信息;
所述激光检测仪14检测所述待定位工件的第二尺寸信息及第二方位角度信息,并将所述第二尺寸信息及所述第二方位角度信息传输至所述中央控制系统11,所述数据终端12从所述中央控制系统11获取并显示所述第二尺寸信息、所述第二方位角度信息;
所述中央控制系统11融合所述第一尺寸信息及所述第二尺寸信息,得到所述待定位工件的第三尺寸信息,融合所述第一方位角度信息与所述第二方位角度信息,得到所述待定位工件的第三方位角度信息,将所述第三尺寸信息及所述第三方位角度信息转换为目标坐标数据,并启动所述三坐标检测仪15;
所述三坐标检测仪15根据所述目标坐标数据,对所述待定位工件进行定位检测,得到所述待定位工件的基准坐标数据,将所述基准坐标数据传输至所述中央控制系统11,所述数据终端12从所述中央控制系统11获取并显示所述基准坐标数据;
所述自动搬运机器人16将所述待定位工件放至所述数控机床17的托板上;
所述数控机床17根据所述基准坐标数据,校正所述数控机床的托板底座。
进一步地,参阅图2~图4所示,分别为所述工业相机13、激光检测仪14、三坐标检测仪15的结构示意图。
详细地,参阅图2所示,所述工业相机13包括:
图片采集模块131,用于采集所述待定位工件的顶面图片;
图片视觉识别模块132,用于利用预设的图片识别模型分析所述顶面图片,得到所述待定位工件顶面长度、宽度及所述待定位工件的顶面的旋转角度,将所述待定位工件的顶面长度、宽度及所述待定位工件的顶面的旋转角度映射倒预构建的第一坐标系中,得到所述第一尺寸信息及所述第一方位角度信息。
本发明实施例中,所述工业相机13将光信号转变成有序的电信号,采集的图片分辨率高、稳定性强、采集的速度快、抗干扰能力强。本发明实施例可采用基于CCD(ChargeCoupled Device,电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor互补金属氧化物半导体)芯片的相机。
本发明实施例中,采集所述待定位工件的顶面图片之前,所述工业相机自动调节焦距,利用预设的标定板、标定尺或标准件对焦距调好后的工业相机13进行标定,得到标定好的工业相机。
进一步地,所述利用预设的图片识别模型分析所述顶面图片,得到所述待定位工件顶面长度、宽度及所述待定位工件的顶面的旋转角度,包括:
利用图像分割算法将所述顶面图片中所述待定位工件与背景分离,得到目标待定位工件图片;
利用边缘提取算法提取所述目标待定位工件图片中所述待定位工件的边缘轮廓,将所述边缘轮廓分解为直线及圆弧的组合集,提取所述边缘轮廓的轮廓特征点;
基于所述直线及圆弧的组合集、所述轮廓特征点,利用多点坐标拟合算法计算所述待定位工件的顶面长度、宽度及所述待定位工件的顶面的旋转角度。
本发明实施例中,所述边缘检测算法可以为:Roberts 边缘检测算子、Sobel 边缘检测算子、Canny边缘检测、整体嵌套边缘检测算法等。
本发明实施例中,所述第一尺寸信息包括所述待定位工件的顶面各个顶点的坐标值及各个边的长度,所述第一方位角度信息包括所述待定位工件的顶面的旋转角度,所述待定位工件的顶面中各个直线夹角大小。
本发明实施例中,利用所述工业相机13识别所述待定位工件的第一尺寸信息及第一方位角度信息,得到的图像质量高,可以清晰识别所述待定位工件的边缘,使得所述第一尺寸信息及所述第一方位角度信息更加准确,从而提高工件定位的精确度。
详细地,参阅图3所示,所述激光检测仪14包括:
激光扫描模块141,用于利用激光束对所述待定位工件进行扫描,得到所述待定位工件的三维扫描点云数据;
检测模块142,用于对所述三维扫描点云数据进行修正,根据所述待定位工件的图纸文件信息,从修正后的三维扫描点云数据中选取与所述待定位工件的几何特征对应的点云数据作为目标点云数据,根据所述目标点云数据生成所述待定位工件对应的几何图形,测量所述几何图形的第二尺寸信息及第二方位角度信息。
本发明实施例中,所述激光扫描模块141利用激光束对所述待定位工件的正面、背面及侧面进行扫描进行扫描,得到所述待定位工件的三维扫描点云数据。
进一步地,本发明实施例中,所述检测模块142对所述三维扫描点云数据进行修正包括,对所述三维扫描点云数据进行去噪、精简、拼接处理。
本发明实施例中,所述检测模块142可以通过最小二乘法或霍夫变换算法,根据所述目标点云数据生成所述待定位工件对应的几何图形。
本发明实施例中,所述激光检测仪14发射的红外线激光,可采集近3万个数据点的海量数据,照射距离长,全自动检测所述待定位工件的方位信息。
本发明实施例中,所述第二尺寸信息包括所述待定位工件的长度、宽度及高度等尺寸信息,所述第二方位角度信息包括所述待定位工件的基准角度及偏转角度等方位信息。
本发明实施例中,利用所述激光检测仪14检测所述待定位工件的第二尺寸信息及第二方位角度信息,可以清晰识别所述待定位工件的边缘、角点与孔,从而使得所述待定位工件的定位更加精确。
详细地,参阅图4所示,所述三坐标检测仪15包括:
校准模块151,用于基于所述目标坐标数据校准所述三坐标检测仪15的坐标系;
测量模块152,用于根据校准后的坐标系,测量所述待定位工件,得到所述待定位工件的基准坐标数据。
本发明实施例中,在所述三坐标检测仪15对所述待定位工件进行定位检测之前,获取所述待定位工件的图纸文件信息,根据所述图纸文件信息设置所述三坐标检测仪的导轨运动速度及运动轨迹、扫描感应器在Z轴方向上的初始高度、所述扫描感应器的角度;根据所述扫描感应器在Z轴方向上的初始高度及所述图纸文件信息中所述待定位工件的高度范围,设置被测面的扫描层数。
本发明实施例中,可以将所述待定位工件的加工面定义为被测工件的正面,并将所述被测工件的正面作为初始待测面,利用所述三坐标检测仪15中的光栅尺扫描所述待定位工件各个待测面,并计算所述待定位工件各个待测面的基准坐标数据。
本发明实施例中,所述基准坐标数据包括所述待定位工件的检测点的坐标(X,Y,Z)及所述检测点的测量方向(I,J,K)。
本发明实施例中,所述三坐标检测仪15的扫描及测量动作均采用socket通信自动进行,扫描及测量结果采取文件交互的形式进行传输,全程自动进行,无需人工操作。
本发明实施例中,所述中央控制系统11融合所述第一尺寸信息及所述第二尺寸信息,得到所述待定位工件的第三尺寸信息,融合所述第一方位角度信息与所述第二方位角度信息,得到所述待定位工件的第三方位角度信息,并将所述第三尺寸信息及所述第三方位角度信息转换得到的目标坐标数据作为所述三坐标检测仪15的基准点与方位信息,对所述待定位工件进一步检测,使得所述待定位工件的基准坐标数据更加精准。
进一步地,所述中央控制系统11将所述基准坐标数据转换为所述数控机床17可识别的数据。
本发明实施例中,所述数控机床17根据所述基准坐标数据,校正所述数控机床17的托板底座,从而得到所述待定位工件的位置,进一步对所述待定位工件进行加工。
本发明实施例提供的基于表面检测的工件定位控制系统,利用中央控制系统远程控制工业相机、激光检测仪及三坐标检测仪,利用所述工业相机识别所述待定位工件的第一尺寸信息、第一方位角度信息,及利用所述激光检测仪检测所述待定位工件的第二尺寸信息、第二方位角度信息,可以清晰地识别所述工件的边缘、角点值与孔洞,不受工件的形状限制,进而提升了所述待定位工件的定位精度;进一步融合所述第一尺寸信息及所述第二尺寸信息,得到所述待定位工件的第三尺寸信息,融合第一方位角度信息与第二方位角度信息,得到所述待定位工件的第三方位角度信息,并将所述第三尺寸信息及所述第三方位角度信息转换得到的目标坐标数据作为所述三坐标检测仪基准点与方位信息,对所述待定位工件进一步检测,得到所述待定位工件的基准坐标数据,利用所述数控机床根据所述基准坐标数据校正所述数控机床的托板底座,使得所述待定位工件的基准坐标数据更加精准,从而精准调整所述托板底座的位置,使得所述待定位工件能够精准定位,并且实现过程全自动化,不受工人定位技术程度影响,更进一步提升了所述待定位工件的定位精度。因此,本发明提出的基于表面检测的工件定位控制系统,可以解决工件加工过程中定位精度较低的问题。
本发明所述模块或者单元,是指一种能够被电子设备处理器所执行,并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段,其存储在电子设备的存储器中。
本发明另一实施例,参阅图5所示,提供一种基于表面检测的工件定位方法,所述方法应用于中央控制系统11中,并包括:
S1、当接收到入料指令时,远程启动自动搬运机器人16,控制所述自动搬运机器人16从预设物料台搬运待定位工件;
S2、远程启动工业相机13,并控制所述工业相机13识别所述待定位工件的第一尺寸信息及第一方位角度信息,从所述工业相机13中获取所述第一尺寸信息及所述第一方位角度信息,并将所述第一尺寸信息、所述第一方位角度信息发送给数据终端12;
S3、远程启动控制激光检测仪14,并控制所述激光检测仪14检测所述待定位工件的第二尺寸信息及第二方位角度信息,从所述激光检测仪14中获取所述第二尺寸信息及所述第二方位角度信息,并将所述第二尺寸信息、所述第二方位角度信息发送给数据终端12;
S4、融合所述第一尺寸信息及所述第二尺寸信息,得到所述待定位工件的第三尺寸信息,融合所述第一方位角度信息与所述第二方位角度信息,得到所述待定位工件的第三方位角度信息,将所述第三尺寸信息及所述第三方位角度信息转换为目标坐标数据;
S5、启动三坐标检测仪15,并控制所述三坐标检测仪15根据所述目标坐标数据,对所述待定位工件进行定位检测,得到所述待定位工件的基准坐标数据,从所述三坐标检测仪15获取所述基准坐标数据,并将所述基准坐标数据发送给数据终端12;
S6、控制所述自动搬运机器人16将所述待定位工件放至所述数控机床17的托板上,并控制所述数控机床17根据所述基准坐标数据,校正所述数控机床17的托板底座。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。
因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。
本申请实施例可以基于人工智能技术对相关的数据进行获取和处理。其中,人工智能(Artificial Intelligence,AI)是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能,感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。
此外,显然“包括”一词不排除其他单元或步骤,单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一、第二等词语用来表示名称,而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例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,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种基于表面检测的工件定位控制系统,其特征在于,所述系统包括:通讯连接的中央控制系统、数据终端、工业相机、激光检测仪、三坐标检测仪、自动搬运机器人及数控机床;其中:
所述中央控制系统远程启动所述自动搬运机器人,控制所述自动搬运机器人从预设物料台搬运待定位工件,并远程启动所述工业相机及所述激光检测仪;
所述工业相机识别所述待定位工件的第一尺寸信息及第一方位角度信息,并将所述第一尺寸信息及所述第一方位角度信息传输至所述中央控制系统,所述数据终端从所述中央控制系统获取并显示所述第一尺寸信息、所述第一方位角度信息,其中,所述第一尺寸信息包含所述待定位工件的顶面长度及宽度信息,所述第一方位角度信息包含所述待定位工件的顶面的旋转角度信息;
所述激光检测仪检测所述待定位工件的第二尺寸信息及第二方位角度信息,并将所述第二尺寸信息及所述第二方位角度信息传输至所述中央控制系统,所述数据终端从所述中央控制系统获取并显示所述第二尺寸信息、所述第二方位角度信息,其中,所述第二尺寸信息包含所述待定位工件的顶正面、背面及侧面的长度、宽度及高度信息,所述第二方位角度信息包含所述待定位工件的基准角度和偏转角度;
所述中央控制系统融合所述第一尺寸信息及所述第二尺寸信息,得到所述待定位工件的第三尺寸信息,融合所述第一方位角度信息与所述第二方位角度信息,得到所述待定位工件的第三方位角度信息,将所述第三尺寸信息及所述第三方位角度信息转换为目标坐标数据,并启动所述三坐标检测仪;
所述三坐标检测仪根据所述目标坐标数据,对所述待定位工件进行定位检测,得到所述待定位工件的基准坐标数据,将所述基准坐标数据传输至所述中央控制系统,所述数据终端从所述中央控制系统获取并显示所述基准坐标数据;
所述自动搬运机器人将所述待定位工件放至所述数控机床的托板上;
所述数控机床根据所述基准坐标数据,校正所述数控机床的托板底座。
2.如权利要求1所述的基于表面检测的工件定位控制系统,其特征在于,所述工业相机包括:
图片采集模块,用于采集所述待定位工件的顶面图片;
图片视觉识别模块,用于利用预设的图片识别模型分析所述顶面图片,得到所述待定位工件的顶面长度、宽度及所述待定位工件的顶面的旋转角度,将所述待定位工件的顶面长度、宽度及所述待定位工件的顶面的旋转角度映射到预构建的第一坐标系中,得到所述第一尺寸信息及所述第一方位角度信息。
3.如权利要求2所述的基于表面检测的工件定位控制系统,其特征在于,所述利用预设的图片识别模型分析所述顶面图片,得到所述待定位工件的顶面长度、宽度及所述待定位工件的顶面的旋转角度,包括:
利用图像分割算法将所述顶面图片中所述待定位工件与背景分离,得到目标待定位工件图片;
利用边缘提取算法提取所述目标待定位工件图片中所述待定位工件的边缘轮廓,将所述边缘轮廓分解为直线及圆弧的组合集,提取所述边缘轮廓的轮廓特征点;
基于所述直线及圆弧的组合集、所述轮廓特征点,利用多点坐标拟合算法计算所述待定位工件的顶面长度、宽度及所述待定位工件的顶面的旋转角度。
4.如权利要求1所述的基于表面检测的工件定位控制系统,其特征在于,所述激光检测仪包括:
激光扫描模块,用于利用激光束对所述待定位工件进行扫描,得到所述待定位工件的三维扫描点云数据;
检测模块,用于对所述三维扫描点云数据进行修正,根据所述待定位工件的图纸文件信息,从修正后的所述三维扫描点云数据中选取与所述待定位工件的几何特征对应的点云数据作为目标点云数据,根据所述目标点云数据生成所述待定位工件对应的几何图形,测量所述几何图形的第二尺寸信息及第二方位角度信息。
5.如权利要求1所述的基于表面检测的工件定位控制系统,其特征在于,所述三坐标检测仪包括:
校准模块,用于基于所述目标坐标数据校准所述三坐标检测仪的坐标系;
测量模块,用于根据校准后的坐标系,扫描并测量所述待定位工件,得到所述待定位工件的基准坐标数据。
6.如权利要求1所述的基于表面检测的工件定位控制系统,其特征在于,所述三坐标检测仪在对所述待定位工件进行定位检测之前,获取所述待定位工件的图纸文件信息,根据所述图纸文件信息设置所述三坐标检测仪的导轨运动速度及运动轨迹、扫描感应器在Z轴方向上的初始高度、所述扫描感应器的角度;根据所述扫描感应器在Z轴方向上的初始高度及所述图纸文件信息中所述待定位工件的高度范围,设置被测面的扫描层数。
7.如权利要求1所述的基于表面检测的工件定位控制系统,其特征在于,所述中央控制系统在对所述待定位工件进行定位检测,得到所述待定位工件的基准坐标数据之后,将所述基准坐标数据转换为所述数控机床可识别的数据。
8.一种利用权利要求1所述基于表面检测的工件定位控制系统执行的基于表面检测的工件定位方法,其特征在于,所述方法应用于中央控制系统中,并包括:
当接收到入料指令时,远程启动自动搬运机器人,控制所述自动搬运机器人从预设物料台搬运待定位工件;
远程启动工业相机,并控制所述工业相机识别所述待定位工件的第一尺寸信息及第一方位角度信息,从所述工业相机中获取所述第一尺寸信息及所述第一方位角度信息,并将所述第一尺寸信息、所述第一方位角度信息发送给数据终端,其中,所述第一尺寸信息包含所述待定位工件的顶面长度及宽度信息,所述第一方位角度信息包含所述待定位工件的顶面的旋转角度信息;
远程启动控制激光检测仪,并控制所述激光检测仪检测所述待定位工件的第二尺寸信息及第二方位角度信息,从所述激光检测仪中获取所述第二尺寸信息及所述第二方位角度信息,并将所述第二尺寸信息、所述第二方位角度信息发送给数据终端,其中,所述第二尺寸信息包含所述待定位工件的顶正面、背面及侧面的长度、宽度及高度信息,所述第二方位角度信息包含所述待定位工件的基准角度和偏转角度;
融合所述第一尺寸信息及所述第二尺寸信息,得到所述待定位工件的第三尺寸信息,融合所述第一方位角度信息与所述第二方位角度信息,得到所述待定位工件的第三方位角度信息,将所述第三尺寸信息及所述第三方位角度信息转换为目标坐标数据;
启动三坐标检测仪,并控制所述三坐标检测仪根据所述目标坐标数据,对所述待定位工件进行定位检测,得到所述待定位工件的基准坐标数据,从所述三坐标检测仪获取所述基准坐标数据,并将所述基准坐标数据发送给数据终端;
控制所述自动搬运机器人将所述待定位工件放至数控机床的托板上,并控制所述数控机床根据所述基准坐标数据,校正所述数控机床的托板底座。
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