CN116604578A - 机器人自动化切割系统、切割控制方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化切割技术领域，具体涉及一种机器人自动化切割系统、切割控制方法及存储介质，机器人自动化切割系统包括上料平台、视觉传感器、机器人、切割工具总成以及控制系统；所述切割工具总成能够驱动刀具直线进给以对所述工件进行切割，所述机器人抓取所述工件移动至靠近所述刀具且在所述刀具直线进给过程中所述机器人保持固定不动状态；控制系统能够通过视觉传感器在工件被抓取后，再次确定工件在工件抓手上面的位置以及当前工件相对于标准工件的变形量等，程序能根据位置以及变形量自主规划路径，自动调整程序弥补变形量，大大提升切割加工的精度，避免因工件变形量大而导致切割质量差精度低的问题。

Description

机器人自动化切割系统、切割控制方法及存储介质

技术领域

本发明涉及自动化切割技术领域，具体涉及一种机器人自动化切割系统、切割控制方法及存储介质。

背景技术

传统铸件在压铸及浇铸的生产过程中，会不可避免的产生浇道、冒口等。在后续的零件加工过程中会涉及到切割这道工序。原始的零件切割主要依靠人工进行，但人工切割存在效率低、质量差、工作环境恶劣等问题，甚至还有切割砂轮爆片伤人的安全隐患。

随着数控技术的发展，切割机床及非标定制化切割专机等专业设备已得到广泛应用。现有的技术虽然较原始的工序有了大大的提升，但是铸件自身一致性差，专机切割出来的效果并不理想，过切或者少切都是常见的现象。并且，工装夹具设计要求高、通用性差，每换一种工件型号就需要更换一种工装夹具，导致加工成本大大提升。

若采用工业机器人末端抓工件去靠近切割设备进行切割的方式，由于工业机器人普遍为六旋转自由度机械结构，存在臂展长刚性差、无法走出绝对直线轨迹的缺点，导致在切割时存在因机器人抖动或者轨迹规划造成的卡刀或憋刀的情况，从而影响工件切割质量并带来砂轮爆片的安全隐患。

而且，工件经过定位后通过工业机器人去抓取的方式，一般通过使得工件每次都被抓在差不多的位置从而保证后续的切割加工精度。但是，由于工件本身存在一定变形量，通过传感器定位工件位置存在一定误差，且工业机器人的本身精度也存在误差，会使得抓取位置偏差较大，从而导致最终的切割加工精度大大降低。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点和不足，本发明提供一种具备混线兼容能力且不容易出现卡刀或憋刀情况的机器人自动化切割系统，另外，本发明还提供一种切割控制方法，来解决机器人自动化切割加工精度低的问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明的提供一种机器人自动化切割系统，包括：

上料平台；

视觉传感器，所述视觉传感器用于扫描位于所述上料平台上的工件的影像信息；

机器人，所述机器人的执行末端设置有工件抓手，所述工件抓手能够抓取所述工件；

切割工具总成，所述切割工具总成能够驱动刀具直线进给以对所述工件进行切割；所述机器人抓取所述工件移动至靠近所述刀具且在所述刀具直线进给过程中所述机器人保持固定不动状态；

控制系统，所述控制系统分别与所述上料平台、所述视觉传感器、所述机器人和所述切割工具总成电连接。

可选地，所述上料平台包括机架、推动机构以及滑动设置于所述机架上的第一平台和第二平台，所述推动机构能够推动所述第一平台和所述第二平台相对反向滑动，所述第一平台和所述第二平台的滑动路径相互平行；

所述机器人自动化切割系统还包括防护围挡，所述视觉传感器、所述机器人和所述切割工具总成均位于所述防护围挡内；所述第一平台和所述第二平台均能够基于所述防护围挡由外到内和由内到外进行滑动。

可选地，所述机架上设置有与所述第一平台适配的第一滑轨组，所述第一平台设置有第一齿条；

所述机架上还设置有与所述第二平台适配的第二滑轨组，所述第一滑轨组与所述第二滑轨组相互平行，所述第二平台设置有第二齿条；

所述推动机构包括推动电机和与所述推动电机的输出轴传动连接的齿轮，所述齿轮位于相对设置的所述第一齿条和所述第二齿条之间且分别与所述第一齿条和所述第二齿条啮合。

可选地，所述机器人自动化切割系统还包括刀库，所述刀库内放置有多个所述刀具；所述机器人的执行末端还设置有刀具抓手，所述刀具抓手能够从所述刀库抓取所述刀具安装于所述切割工具总成上；

和/或，所述机器人自动化切割系统还包括下料平台，所述下料平台位于所述刀具的下方。

本发明还提供一种基于以上任意一项所述的机器人自动化切割系统的切割控制方法，所述切割控制方法包括步骤：

S1，根据所述视觉传感器获取的位于所述上料平台上的工件的影像信息，提取所述工件的第一信息，所述第一信息包括所述工件的位置、姿态和第一次形状识别信息；

S2，根据所述第一信息以及所述机器人的坐标系，确定所述工件的被抓取位置信息以及所述机器人的工件抓手的抓取路径，所述被抓取位置信息包括所述工件预计被抓取的位置以及被抓取后的所述工件与所述工件抓手之间的预计抓取姿态；

S3，通过所述视觉传感器再次获取被抓取后的所述工件的影像信息，并提取所述工件的第二信息，所述第二信息包括所述工件实际被抓取的位置、被抓取后的所述工件与所述工件抓手之间的实际抓取姿态、所述工件的第二次形状识别信息；

S4，根据所述第二信息、所述第一信息中的所述第一次形状识别信息以及所述工件对应的标准信息，获取所述工件的实际切割路径；

S5，根据所述实际切割路径进行切割。

可选地，步骤S4包括根据所述工件的第二次形状识别信息以及所述第一次形状识别信息获取所述工件的实际形状信息；根据所述实际形状信息以及所述工件对应的标准信息，确定所述工件的实际变形量；根据所述实际变形量以及所述工件对应的标准切割信息，进行尺寸误差补偿，并计算所述工件的实际切割路径。

可选地，所述工件的切割方式为所述机器人和所述工件均保持固定不动，所述刀具进行直线进给来完成切割；其中，步骤S4中的实际切割路径包括所述工件相对所述刀具的摆放位置坐标及摆放角度，所述刀具的进给方向及长度。

可选地，步骤S4中的所述实际切割路径包括所述工件上多个切割位置的切割路径，每个所述切割路径均包括所述工件的每个切割位置相对所述刀具的摆放位置坐标及摆放角度，所述刀具的进给方向及长度。

可选地，步骤S3中的被抓取后的所述工件的影像信息包括被抓取后的所述工件的至少两个拍摄角度的影像信息。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任意一项所述的切割控制方法的步骤。

(三)有益效果

本发明的机器人自动化切割系统适用于机器人抓取工件保持不动而让刀具直线移动进给的方式。通过视觉传感器扫描工件的影像信息，再由机器人对工件进行抓取，无需采用工装夹具，能大大降低换型成本，具备混线兼容能力。而且，在切割作业时，机器人抓取工件靠近刀具后保持固定不动状态，切割工具总成能够驱动刀具直线进给以对工件进行切割，从而能够避免因机器人刚性不足抖动及轨迹问题而产生的憋刀和卡刀问题。

另外，该机器人自动化切割系统还能够通过视觉传感器再次确定工件在工件抓手上面的位置以及当前工件相对于标准工件的变形量等，程序能根据位置以及变形量自主规划路径，自动调整程序弥补变形量，大大提升切割加工的精度，避免因工件变形量大而导致切割质量差精度低的问题。

综上，上述机器人自动化切割系统不仅能够弥补机器人刚度不够缺陷，还具备可走直线轨迹切割以及避免憋刀和卡刀的优势，能够兼顾切割精度和切割效率，具有很好的市场推广价值。

附图说明

图1为本发明的机器人自动化切割系统的结构示意图；

图2为图1中的上料平台的放大结构示意图；

图3为图1中的切割工具总成的放大俯视示意图；

图4为图3的主视示意图；

图5为本发明的切割控制方法的流程图；

图6为本发明的机器人自动化切割系统的控制系统的模块结构示意图。

【附图标记说明】

1：上料平台；110：机架；120：推动机构；121：齿轮；130：第一平台；131：第一滑轨组；132：第一齿条；133：支架；140：第二平台；141：第二滑轨组；142：第二齿条；

2：视觉传感器；

3：机器人；301：工件抓手；

4：控制系统；41：存储器；42：控制器；

5：刀库；

6：切割工具总成；610：滑台组件；611：移动面板；612：驱动机构；6121：丝杆；613：滑动支撑机构；6131：固定块；6132：滑杆；6133：滑块；620：浮动组件；621：气动机构；622：导向支撑机构；6221：安装块；6222：导向杆；6223：支撑块；623：工作台面；630：切割装置；631：主轴电机；632：刀具；640：基座；

7：防护围挡；

8：下料平台。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；“连接”可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1，本发明提供一种机器人自动化切割系统，包括上料平台1、视觉传感器2、机器人3、切割工具总成6和控制系统4。视觉传感器2用于扫描位于上料平台1上的工件的影像信息；机器人3的执行末端设置有工件抓手301，工件抓手301能够抓取工件；切割工具总成6能够驱动刀具632直线进给以对工件进行切割；机器人3抓取工件移动至靠近刀具632且在刀具632直线进给过程中机器人3保持固定不动状态。

本发明的机器人自动化切割系统适用于机器人3抓取工件保持不动而让刀具632直线移动进给的方式。通过视觉传感器2扫描工件的影像信息，再由机器人3对工件进行抓取，无需采用工装夹具，能大大降低换型成本，具备混线兼容能力。而且，在切割作业时，机器人3抓取工件靠近刀具632后保持固定不动状态，切割工具总成6能够驱动刀具632直线进给以对工件进行切割，从而能够避免因机器人3刚性不足抖动及轨迹问题而产生的憋刀和卡刀问题。

请一并结合图6，控制系统4分别与上料平台1、视觉传感器2、机器人3和切割工具总成6电连接，具体可以为电线连接或无线信号连接。控制系统4包括存储器41、控制器42、存储在存储器41中并可在控制器42上运行的计算机程序，控制器42执行计算机程序时实现切割控制方法的步骤，具体切割控制方法将在后文进行说明。上述机器人自动化切割系统还能够通过视觉传感器2在工件被抓取后，再次确定工件在工件抓手301上面的位置以及当前工件相对于标准工件的变形量等，程序能根据位置以及变形量自主规划路径，自动调整程序弥补变形量，大大提升切割加工的精度，避免因工件变形量大而导致切割质量差精度低的问题。

进一步地，参见图2，在优选的实施方式中，上料平台1包括机架110、推动机构120以及滑动设置于机架110上的第一平台130和第二平台140，推动机构120能够推动第一平台130和第二平台140相对反向滑动，第一平台130和第二平台140的滑动路径相互平行。机器人自动化切割系统还包括防护围挡7，视觉传感器2、机器人3和切割工具总成6均位于防护围挡7内；第一平台130和第二平台140均能够基于防护围挡7由外到内和由内到外进行滑动。由于第一平台130和第二平台140进行相对反向滑动，当第一平台130滑动至防护围挡7外时，第二平台140会位于防护围挡7内，当第一平台130滑动至防护围挡7内时，第二平台140会位于防护围挡7外。例如，当第一平台130在防护围挡7的外侧上料的同时，机器人3能够抓取在防护围挡7内侧第二平台140上的工件进行切割，以使得上料不耽误生产节拍，提高了加工效率。

再次参见图2，为了保证第一平台130和第二平台140的滑动路径不发生偏移，机架110上还设置有与第一平台130适配的第一滑轨组131，第一平台130设置有第一齿条132；机架110上还设置有与第二平台140适配的第二滑轨组141，第一滑轨组131与第二滑轨组141相互平行，第二平台140设置有第二齿条142。其中，推动机构120包括推动电机和与推动电机的输出轴传动连接的齿轮121，齿轮121位于相对设置的第一齿条132和第二齿条142之间且分别与第一齿条132和第二齿条142啮合。当推动电机驱动齿轮121旋转时，齿轮121能够驱动第一齿条132和第二齿条142相对进行反向移动，进而带动第一平台130和第二平台140相对反向滑动。采用一个齿轮驱动两根相对设置的齿条的方式，可以简化相对反向滑动的控制方式，同时节省安装空间。另外，在其它实施方式中，第一平台130和第二平台140的相对反向滑动还可以通过分别对应设置的气缸或液压缸来实现。

为了使上料平台1更加紧凑，可以将第二滑轨组141设置于第一滑轨组131的中间，并且使第一平台130通过支架133支撑于第二平台140的上方，支架133的底部与第一滑轨组131滑动连接，第一齿条132靠近支架133的底部设置。在其它实施方式中，第一平台130和第二平台140还可以位于同一水平面上。

进一步地，机器人自动化切割系统还包括刀库5和下料平台8，如图1所示，下料平台8位于刀具632的下方，在切割完成后方便机器人3将工件放置于下料平台8上。下料平台8包括有输送工件至防护围挡7外的传送带和设置在防护围挡7外的成品料框，切割完成的工件由机器人放置于传送带上，切割下来的冒口、毛刺等落于传送带上被输出，被输出的工件流入成品料框内。其中，上料平台1及下料平台8可连接站内站外，并且，对应位置处均设置有自动安全门或安全挡板。另外，防护围挡7上还可以预留有除尘接口。

再次参见图1，刀库5位于防护围挡7内，刀库5内可以放置有多个刀具632。机器人3的执行末端还设置有刀具抓手，刀具抓手能够从刀库5内抓取刀具632并将刀具632安装于切割工具总成6上，切割好一定数量的工件后，机器人3的刀具抓手能够对切割工具总成6进行换刀。其中，刀具抓手可以为气动抓手，而工件抓手301可以为液压抓手，以在切割过程中保证工件抓取的稳定性，气动抓手和液压抓手的具体结构和工作原理可以参考现有技术。机器人3采用双抓手结构，具备抓取工件及更换刀具632的能力，减少了人工换刀时间，可以大幅提高切割加工的效率。

参见图3和图4，在优选的实施方式中，切割工具总成6包括基座640、滑台组件610、浮动组件620和切割装置630。滑台组件610包括滑动支撑机构613、移动面板611和设置于基座640上的驱动机构612，移动面板611由滑动支撑机构613支撑并能够由驱动机构612驱动而相对于基座640直线移动。浮动组件620包括导向支撑机构622、工作台面623和设置于移动面板611上的气动机构621，工作台面623由导向支撑机构622支撑并能够相对于移动面板611移动，气动机构621抵接于工作台面623。切割装置630包括安装于工作台面623上的主轴电机631和安装于主轴电机631的输出轴上的刀具632，刀具632可以为砂轮或其他适用于切割作用的盘状刀具。其中，移动面板611的移动方向和工作台面623的移动方向相互平行且均与主轴电机631的轴线方向垂直，并且，气动机构621的伸展方向与刀具632朝向工件进给的方向相同，以适用刀具632的进给作业。

切割工具总成6适用于机器人3抓取工件保持不动而让刀具632移动进给的方式。在刀具632进给时，基座640与地面连接并保持固定不动，驱动机构612与滑动支撑机构613配合来驱动移动面板611做进给运动，从而带动主轴电机631上的刀具632直线进给完成切割，从而能够避免因机器人刚性不足抖动及轨迹问题产生的憋刀、卡刀问题。

并且，在滑台组件610与主轴电机631之间增加了浮动组件620保证柔性切割，且气动机构621产生的浮动力的大小可调节。在优选的实施方式中，气动机构621可以具体为气缸或气囊等。当气动机构621为气缸时，气缸的自由端与工作台面623连接并保持张紧状态；气缸的作用力通过电气比例阀调节。气动机构621始终保持伸展状态，而且，气缸伸展时的作用力的大小还可通过电气比例阀实时调节。当刀具632与工件之间的切割力大于伸展作用力时，气动机构621受到挤压回缩，带着工作台面623一并回缩，此时刀具632与工件之间的挤压力减小甚至使刀具632与工件脱开接触，从而可避免爆刀。上述切割工具总成6不仅能够弥补机器人3刚度不够缺陷，还具备可走直线轨迹以及恒力切割等优势，能够兼顾切割精度和切割效率，具有很好的市场推广价值。

在更优选的实施方式中，浮动组件620还可以包括对气缸的伸缩位移进行检测的位移传感器。采用位置传感器对浮动组件620进行监测，反馈至控制器对切割的进给速度以及主轴电机631的转速进行调节，防止切割力过大造成的爆片以及损伤主轴电机631的情况。位移传感器接收到气动机构621的回缩信号，反馈给控制器来调节驱动机构612的进给速度以及主轴电机631的转速，再次前进完成切割。

再次参见图4，在一实施方式中，导向支撑机构622可以包括多个安装块6221、多根导向杆6222和多个支撑块6223，多根导向杆6222相互平行，导向杆6222的两端均通过安装块6221固定于移动面板611上，支撑块6223套设于导向杆6222上且能够沿导向杆6222移动；多个支撑块6223均固定设置于工作台面623的底面，气动机构621能够在伸展作用力下推动工作台面623，由于支撑块6223套设于导向杆6222上，工作台面623仅能在导向杆6222限定的范围内直线移动。气动机构621的伸展作用力与工件在切割时产生的反作用力方向相反并保持浮动平衡，起到浮动支撑作用，从而能够实现柔性切割。在另外的实施方式中，导向支撑机构622还可以通过其他方式(未图示)呈现，例如，导向支撑机构622可以包括固定于移动面板611上的多根导轨，多根导轨相互平行；工作台面623的底面开设有与导轨适配的滑槽。

进一步地，再次参见图4，滑动支撑机构613可以包括多个固定块6131、多根滑杆6132和多个滑块6133，多根滑杆6132相互平行，滑杆6132的两端均通过固定块6131安装于基座640上，滑块6133套设于滑杆6132上且能够沿滑杆6132移动；多个滑块6133均固定设置于移动面板611的底面。而且，驱动机构612可以包括进给电机、与进给电机的输出轴传动连接的丝杆6121以及套设于丝杆6121上且能够在丝杆6121上滑动的连接块。进给电机的输出轴与丝杆6121之间的传动连接可以是直接通过联轴器进行对接，也可以是根据进给速度需求，在进给电机与丝杆6121之间设置减速器进行减速连接；丝杆6121通过成对的轴承转动安装于基座640上，连接块与移动面板611固定连接。当进给电机转动时，进给电机的输出轴带动丝杆6121转动，与丝杆6121螺纹连接的连接块驱动移动面板611沿着滑杆6132直线移动。在其它实施方式中，驱动机构612和滑动支撑机构613均可以通过其他形式呈现，只要能够驱动移动面板611实现直线往复移动即可。

请一并结合图5，本实施方式所提供的切割控制方法，包括以下步骤。

S1，根据视觉传感器2获取的位于上料平台1上的工件的影像信息，提取工件的第一信息，第一信息包括工件的位置、姿态和第一次形状识别信息。

S2，根据第一信息以及机器人3的坐标系，确定工件的被抓取位置信息以及机器人3的工件抓手301的抓取路径，被抓取位置信息包括工件预计被抓取的位置以及被抓取后的工件与工件抓手301之间的预计抓取姿态。

具体来说，工件一般通过传送带等上料平台1传送到加工区进行加工，在步骤S1中，视觉传感器2获取的位于上料平台1上的工件的影像信息，可以是多个角度拍摄的信息，也可以是垂直于上料平台1的角度所拍摄的影像信息。

在步骤S1中获得影像信息主要用于对工件的型号、位置和姿态的识别；具体来说，可以通过对影像中工件的形状的识别、工件上黏贴的二维码、标记的记号等进行识别的方式识别出零件的型号，以为后续调取数据库中的该型号工件的标准工件的数据。

结合工件的型号，工件的位置和姿态，在步骤S2中可以确定工件被抓取的位置的信息。具体地，当工件为铸件时，被抓取位置可以是铸件上的浇口杯。

步骤S1和S2中的技术手段，本领域技术人员根据本领域的现有技术完全可以实现上述步骤，在此不再赘述。

S3，通过视觉传感器2再次获取被抓取后的工件的影像信息，并提取工件的第二信息，第二信息包括工件实际被抓取的位置、被抓取后的工件与工件抓手301之间的实际抓取姿态、工件的第二次形状识别信息。

S4，根据第二信息、第一信息中的第一次形状识别信息以及工件对应的标准信息，获取工件的实际切割路径。

在步骤S3和S4中，在抓取工件之后，再次进行视觉识别，根据工件实际被抓取的位置、被抓取后的与工件抓手301之间的实际抓取姿态、以及再次识别工件的形状得到的第二次形状识别信息，来最终确定实际切割路径，可以排除因为机器人3抓取位置的误差导致的精度偏差；然而，根据工件的第二次形状识别信息以及第一信息中的第一次形状识别信息、工件对应的标准信息来确定进到路径，可以降低视觉识别中的误差，进一步增加切割精度。

另外，由于在步骤S1和S2中获取的位于上料平台1上的工件的影像信息，仅用于提取工件的第一信息，主要用于识别工件的型号以及定位抓取位置信息，具体的变形量以及切位置信息可以在步骤S3和步骤S4实现，因此步骤S1和S2中的影像信息的精度、角度以及识别精度都可以低于步骤S3和S4，以减小计算压力。

进一步地，步骤S4包括根据工件的第二次形状识别信息以及第一次形状识别信息获取工件的实际形状信息；根据实际形状信息以及工件对应的标准信息，确定工件的实际变形量；根据实际变形量以及工件对应的标准切割信息，进行尺寸误差补偿，并计算工件的实际切割路径。

进一步地，还包括步骤S5，根据实际切割路径进行切割。

进一步地，工件的切割方式为机器人3和工件均保持固定不动，刀具632进行直线进给来完成切割；其中，步骤S4中的实际切割路径包括工件相对刀具632的摆放位置坐标及摆放角度和刀具632的进给方向及长度。

进一步地，步骤S4中的实际切割路径包括工件上多个切割位置的切割路径，每个切割路径均包括工件的每个切割位置相对刀具632的摆放位置坐标及摆放角度，刀具632的进给方向及长度。

具体地，所述实际切割路径已经根据工件的实际变形量进行了误差补偿，在切割作业时，机器人3抓取工件靠近刀具632后保持固定不动状态，切割工具总成6能够驱动刀具632直线进给以对工件进行切割，减少了因为机器人3的手臂本身过长导致的抖动等缺陷，通过精度控制度较高的直线进给刀具632来实现精准切割。

进一步地，步骤S3中的被抓取后的工件的影像信息包括被抓取后的工件的至少两个拍摄角度的影像信息。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器或者控制器执行时实现上述切割控制方法的步骤。

本发明提供的机器人自动化切割系统及切割控制方法能够通过视觉传感器2在工件被抓取后，再次确定工件在工件抓手301上面的位置以及当前工件相对于标准工件的变形量等，程序能根据位置以及变形量自主规划路径，自动调整程序弥补变形量，大大提升切割加工的精度，避免因工件变形量大而导致切割质量差精度低的问题。

即，在本发明的具体实施方式中，计算机可读存储介质的计算机程序被处理器执行时实现上述的切割控制方法的步骤，同样能够实现相应的技术效果。

示例性地，计算机可读存储介质的计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

需要理解的是，以上对本发明的具体实施例进行的描述只是为了说明本发明的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，但本发明并不限于上述特定实施方式。凡是在本发明权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种机器人自动化切割系统，其特征在于，包括：

上料平台(1)；

视觉传感器(2)，所述视觉传感器(2)用于扫描位于所述上料平台(1)上的工件的影像信息；

机器人(3)，所述机器人(3)的执行末端设置有工件抓手(301)，所述工件抓手(301)能够抓取所述工件；

切割工具总成(6)，所述切割工具总成(6)能够驱动刀具(632)直线进给以对所述工件进行切割；所述机器人(3)抓取所述工件移动至靠近所述刀具(632)且在所述刀具(632)直线进给过程中所述机器人(3)保持固定不动状态；

控制系统(4)，所述控制系统(4)分别与所述上料平台(1)、所述视觉传感器(2)、所述机器人(3)和所述切割工具总成(6)电连接。

2.根据权利要求1所述的机器人自动化切割系统，其特征在于，所述上料平台(1)包括机架(110)、推动机构(120)以及滑动设置于所述机架(110)上的第一平台(130)和第二平台(140)，所述推动机构(120)能够推动所述第一平台(130)和所述第二平台(140)相对反向滑动，所述第一平台(130)和所述第二平台(140)的滑动路径相互平行；

所述机器人自动化切割系统还包括防护围挡(7)，所述视觉传感器(2)、所述机器人(3)和所述切割工具总成(6)均位于所述防护围挡(7)内；所述第一平台(130)和所述第二平台(140)均能够基于所述防护围挡(7)由外到内和由内到外进行滑动。

3.根据权利要求2所述的机器人自动化切割系统，其特征在于，所述机架(110)上设置有与所述第一平台(130)适配的第一滑轨组(131)，所述第一平台(130)设置有第一齿条(132)；

所述机架(110)上还设置有与所述第二平台(140)适配的第二滑轨组(141)，所述第一滑轨组(131)与所述第二滑轨组(141)相互平行，所述第二平台(140)设置有第二齿条(142)；

所述推动机构(120)包括推动电机和与所述推动电机的输出轴传动连接的齿轮(121)，所述齿轮(121)位于相对设置的所述第一齿条(132)和所述第二齿条(142)之间且分别与所述第一齿条(132)和所述第二齿条(142)啮合。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的机器人自动化切割系统，其特征在于，所述机器人自动化切割系统还包括刀库(5)，所述刀库(5)内放置有多个所述刀具(632)；所述机器人(3)的执行末端还设置有刀具(632)抓手，所述刀具(632)抓手能够从所述刀库(5)抓取所述刀具(632)安装于所述切割工具总成(6)上；

和/或，所述机器人自动化切割系统还包括下料平台(8)，所述下料平台(8)位于所述刀具(632)的下方。

5.一种基于权利要求1-4任意一项所述的机器人自动化切割系统的切割控制方法，其特征在于，所述切割控制方法包括步骤：

S1，根据所述视觉传感器(2)获取的位于所述上料平台(1)上的工件的影像信息，提取所述工件的第一信息，所述第一信息包括所述工件的位置、姿态和第一次形状识别信息；

S2，根据所述第一信息以及所述机器人(3)的坐标系，确定所述工件的被抓取位置信息以及所述机器人(3)的工件抓手(301)的抓取路径，所述被抓取位置信息包括所述工件预计被抓取的位置以及被抓取后的所述工件与所述工件抓手(301)之间的预计抓取姿态；

S3，通过所述视觉传感器(2)再次获取被抓取后的所述工件的影像信息，并提取所述工件的第二信息，所述第二信息包括所述工件实际被抓取的位置、被抓取后的所述工件与所述工件抓手之间的实际抓取姿态、所述工件的第二次形状识别信息；

S4，根据所述第二信息、所述第一信息中的所述第一次形状识别信息以及所述工件对应的标准信息，获取所述工件的实际切割路径；

S5，根据所述实际切割路径进行切割。

6.根据权利要求5所述的切割控制方法，其特征在于，步骤S4包括根据所述工件的第二次形状识别信息以及所述第一次形状识别信息获取所述工件的实际形状信息；根据所述实际形状信息以及所述工件对应的标准信息，确定所述工件的实际变形量；根据所述实际变形量以及所述工件对应的标准切割信息，进行尺寸误差补偿，并计算所述工件的实际切割路径。

7.根据权利要求6所述的切割控制方法，其特征在于，所述工件的切割方式为所述机器人(3)和所述工件均保持固定不动，所述刀具(632)进行直线进给来完成切割；其中，步骤S4中的实际切割路径包括所述工件相对所述刀具(632)的摆放位置坐标及摆放角度，所述刀具(632)的进给方向及长度。

8.根据权利要求7所述的切割控制方法，其特征在于，步骤S4中的所述实际切割路径包括所述工件上多个切割位置的切割路径，每个所述切割路径均包括所述工件的每个切割位置相对所述刀具(632)的摆放位置坐标及摆放角度，所述刀具(632)的进给方向及长度。

9.根据权利要求5-8任意一项所述的切割控制方法，其特征在于，步骤S3中的被抓取后的所述工件的影像信息包括被抓取后的所述工件的至少两个拍摄角度的影像信息。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求5至9任意一项所述的切割控制方法的步骤。