專(zhuān)利名稱(chēng)：基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，特別涉及數(shù)控機(jī)床加工刀具控制技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種基 于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法。
背景技術(shù)：
制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，制造業(yè)的水平高低是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)達(dá)程度的重要 標(biāo)志。數(shù)控機(jī)床質(zhì)量水平的高低，關(guān)系著國(guó)家制造業(yè)水平的高低。
在使用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行機(jī)械加工的過(guò)程中，有一類(lèi)零件，比如手機(jī)面板，其輪廓已經(jīng)絲印 在工件板上了，因此必須嚴(yán)格按照絲印板上的輪廓走刀，才能加工出合乎要求的零件。但是 由于工件的安裝誤差，以及輪廓的絲印誤差的存在，使得實(shí)際輪廓位置與理論刀具加工路徑 不可能完全重合。因此需要沖艮據(jù)工件的安裝情況及輪廓的絲印情況實(shí)時(shí)調(diào)整刀具加工路徑。
現(xiàn)有技術(shù)中，是由定位銷(xiāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)輪廓定位的。加工不同的工件就需要在不同的位置安裝 定位銷(xiāo)。顯然這種方式有悖于數(shù)控技術(shù)柔性化的特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種能夠有效根據(jù)加工零件的安裝 位置對(duì)刀具路徑實(shí)時(shí)糾正的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法 如下
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其主要特點(diǎn)是，所述的方法 包括以下步驟
(1)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)對(duì)加工文件進(jìn)行指令拍照信息讀取和解析操作處理； (2 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)解析結(jié)果進(jìn)行拍照點(diǎn)定位標(biāo)識(shí)掃描糾正處理；
(3) 如果加工文件中的指令拍照信息未解析完畢，則重復(fù)上述步驟(1);
(4) 如果加工文件中的指令拍照信息解析完畢，則數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)對(duì)加工文件進(jìn)行刀具路 徑檢查信息讀取和解析操作處理；
8(5 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)解析結(jié)果進(jìn)行刀具路徑實(shí)時(shí)控制檢查處理；
(6)如果加工文件中的刀具路徑檢查信息未解析完畢，則數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)繼續(xù)對(duì)加工文件 進(jìn)行刀具路徑檢查信息讀取和解析操作處理，并重復(fù)上述步驟(5);
(7 )如果加工文件中的刀具路徑檢查信息解析完畢，則數(shù)控機(jī)床對(duì)加工文件進(jìn)行刀具路 徑信息讀取和解析操作處理；
(8 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)解析結(jié)果進(jìn)行機(jī)床刀具運(yùn)動(dòng)控制處理；
(9) 如果加工文件中的刀具路徑信息未解析完畢，則數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)繼續(xù)對(duì)加工文件進(jìn)行 刀具路徑信息讀取和解析操作處理，并重復(fù)上述步驟(8);
(10) 如果加工文件中的刀具路徑檢查信息解析完畢，則結(jié)束。
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的加工文件可以為雙拍照點(diǎn) 方式加工文件，其中包括以下部分 (1 )初始加工指令拍照點(diǎn)部分；
(2) 后續(xù)加工指令拍照點(diǎn)部分；
(3) 刀具路徑檢查點(diǎn)部分；
(4) 刀具路徑部分。
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的初始加工指令拍照點(diǎn)部分 包括數(shù)個(gè)拍照組，每個(gè)拍照組中包括兩個(gè)指令拍照點(diǎn)和一個(gè)位置計(jì)算通知命令消息。
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的后續(xù)加工指令拍照點(diǎn)部分 包括一個(gè)拍照組，該拍照組中包括兩個(gè)彼此空間距離最大的指令拍照點(diǎn)和一個(gè)位置計(jì)算通知 命令消息。
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的指令拍照點(diǎn)具有位置屬性 和用途屬性。
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的用途屬性可以為初始加工 類(lèi)型、后續(xù)加工類(lèi)型或者刀具路徑檢查類(lèi)型，初始加工指令拍照點(diǎn)部分中的每個(gè)指令拍照點(diǎn) 的用途屬性均為初始加工類(lèi)型屬性，且初始加工指令拍照點(diǎn)部分中兩個(gè)彼此空間距離最大的 指令拍照點(diǎn)的用途屬性還同時(shí)為后續(xù)加工類(lèi)型屬性，該初始加工指令拍照點(diǎn)部分中兩個(gè)彼此 空間距離最大的指令拍照點(diǎn)與所述的后續(xù)加工指令拍照點(diǎn)部分中的兩個(gè)指令拍照點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的位置計(jì)算通知命令消息中 記錄有本組中的兩個(gè)指令拍照點(diǎn)的ID信息、被糾正對(duì)象ID信息和用途信息。
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的刀具路徑檢查點(diǎn)部分包括數(shù)個(gè)拍照組，每個(gè)拍照組中包括兩個(gè)檢查拍照點(diǎn)。
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的檢查拍照點(diǎn)具有位置屬性 和路徑檢查屬性。
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的刀具路徑部分包括數(shù)個(gè)刀 具路徑單元。
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的對(duì)加工文件進(jìn)行指令拍照 信息讀取和解析操作處理，包括以下步驟
(11 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)判斷系統(tǒng)當(dāng)前加工狀態(tài)；
(12) 如果當(dāng)前加工狀態(tài)為初始加工狀態(tài)，則讀取并解析該加工文件中的初始加工指令 拍照點(diǎn)部分；
(13) 當(dāng)解析到指令拍照點(diǎn)時(shí)，則產(chǎn)生拍照指令；當(dāng)解析到位置計(jì)算通知命令消息時(shí)， 則產(chǎn)生位置計(jì)算通知命令；
(14) 如果當(dāng)前加工狀態(tài)為后續(xù)加工狀態(tài)，則讀取并解析該加工文件中的后續(xù)加工指令 拍照點(diǎn)部分；
(15) 當(dāng)解析到指令拍照點(diǎn)時(shí)，則產(chǎn)生拍照指令；當(dāng)解析到位置計(jì)算通知命令消息時(shí)， 則產(chǎn)生位置計(jì)算通知命令。
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的步驟(11)前還包括以下 步驟
(10 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)操作人員的輸入信息設(shè)定系統(tǒng)當(dāng)前加工狀態(tài)為初始加工狀態(tài)或 者后續(xù)加工狀態(tài)。
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的進(jìn)行拍照點(diǎn)定位標(biāo)識(shí)掃描 糾正處理，包括以下步驟
(21 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)所接收到的拍照指令，驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)的指令拍 照點(diǎn)所指定的位置并進(jìn)行拍照操作；
(22 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)對(duì)拍照得到的圖像進(jìn)行匹配，并計(jì)算出圖像中的定位標(biāo)識(shí)的位置偏 移以及該定位標(biāo)識(shí)的實(shí)際坐標(biāo)位置；
(23 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)以指令拍照點(diǎn)ID信息為索引記錄下該定位標(biāo)識(shí)的理論位置和實(shí)際位
置；
(24) 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)判斷系統(tǒng)當(dāng)前加工狀態(tài)；
(25) 如果當(dāng)前加工狀態(tài)為初始加工狀態(tài)，則數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)還記錄下具有后續(xù)加工類(lèi)型屬性的指令拍照點(diǎn)ID信息；
(26) 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)所接收到的位置計(jì)算通知命令，以該命令中的兩個(gè)指令拍照點(diǎn) ID信息為索引取出所記錄的所述的定位標(biāo)識(shí)的理論位置和實(shí)際位置；
(27) 4艮據(jù)所述的理論位置和實(shí)際位置計(jì)算出第一變換矩陣，并將該第一變換矩陣作用 于相應(yīng)的被糾正對(duì)象，將該被糾正對(duì)象從理論位置糾正到實(shí)際位置；
(28 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)以所迷的被糾正的對(duì)象ID信息為索引記錄下所迷的第一變換矩陣；
(29) 如果當(dāng)前加工狀態(tài)為后續(xù)加工狀態(tài)，則數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)以所述的具有后續(xù)加工類(lèi)型 屬性的指令拍照點(diǎn)ID為索引取出初始加工狀態(tài)下所記錄的所述的定位標(biāo)識(shí)的第一實(shí)際位置， 并根據(jù)所接收到的位置計(jì)算通知命令，以該命令中的兩個(gè)指令拍照點(diǎn)ID信息為索引取出所記 錄的所述的定位標(biāo)識(shí)的第二實(shí)際位置；
(30) 根據(jù)所述的第一實(shí)際位置和第二實(shí)際位置計(jì)算出第二變換矩陣，并將該第二變換 矩陣和所述的第一變換矩陣同時(shí)作用于相應(yīng)的被糾正對(duì)象，將該被糾正對(duì)象從理論位置糾正 到當(dāng)前加工的第二實(shí)際位置。
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的對(duì)加工文件進(jìn)行刀具路徑 檢查信息讀取和解析操作處理，包括以下步驟
(41 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)讀取并解析該加工文件中的刀具路徑檢查點(diǎn)部分； (42 )當(dāng)解析到檢查拍照點(diǎn)時(shí)，則產(chǎn)生刀具路徑檢查指令。
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的進(jìn)行刀具路徑實(shí)時(shí)控制檢 查處理，具體為
數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)所接收到的刀具路徑檢查指令，驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)的檢查 拍照點(diǎn)所指定的位置。
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的加工文件也可以為單拍照 點(diǎn)方式加工文件，其中包括以下部分 (1 )指令拍照點(diǎn)部分；
(2) 刀具路徑檢查點(diǎn)部分；
(3) 刀具路徑部分。
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的指令拍照點(diǎn)部分包括數(shù)個(gè) 指令拍照點(diǎn)和位置計(jì)算通知命令消息。
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的指令拍照點(diǎn)具有位置屬 性、用途屬性和4皮糾正對(duì)象ID信息。該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的用途屬性為初始加工類(lèi) 型、后續(xù)加工類(lèi)型或者刀具路徑檢查類(lèi)型，每個(gè)指令拍照點(diǎn)的用途屬性均為初始加工類(lèi)型屬 性，兩個(gè)彼此空間距離最大的指令拍照點(diǎn)的用途屬性還同時(shí)為后續(xù)加工類(lèi)型屬性。
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的位置計(jì)算通知命令消息中 記錄有全局指令拍照點(diǎn)的ID信息、被糾正對(duì)象ID信息和用途信息。
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的刀具路徑檢查點(diǎn)部分包括 數(shù)個(gè)檢查拍照點(diǎn)。
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的檢查拍照點(diǎn)具有位置屬性 和路徑檢查屬性。
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的刀具路徑部分包括數(shù)個(gè)刀 具路徑單無(wú)。
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的對(duì)加工文件進(jìn)行指令拍照 信息讀取和解析操作處理，包括以下步驟
(11 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)讀取并解析該加工文件中的指令拍照點(diǎn)部分；
(12) 當(dāng)解析到指令拍照點(diǎn)時(shí)，判斷系統(tǒng)當(dāng)前加工狀態(tài)和該指令拍照點(diǎn)的用途屬性；
(13) 如果當(dāng)前加工狀態(tài)為初始加工狀態(tài)，且該指令拍照點(diǎn)的用途屬性為初始加工類(lèi)型 屬性，則產(chǎn)生拍照指令；
(14) 如果當(dāng)前加工狀態(tài)為后續(xù)加工狀態(tài)，且該指令拍照點(diǎn)的用途屬性為后續(xù)加工類(lèi)型 屬性，則產(chǎn)生拍照指令；
(15) 當(dāng)解析到位置計(jì)算通知命令消息時(shí)，則產(chǎn)生位置計(jì)算通知命令。 該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的步驟(11)前還包括以下
步驟
(10 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)操作人員的輸入信息設(shè)定系統(tǒng)當(dāng)前加工狀態(tài)為初始加工狀態(tài)或 者后續(xù)加工狀態(tài)。
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的進(jìn)行拍照點(diǎn)定位標(biāo)識(shí)掃描 糾正處理，包括以下步驟
(21)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)所接收到的拍照指令，驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)的指令拍 照點(diǎn)所指定的位置并進(jìn)行拍照操作；
(22 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)對(duì)拍照得到的圖像進(jìn)行匹配，并計(jì)算出圖像中的定位標(biāo)識(shí)的位置偏 移以及該定位標(biāo)識(shí)的實(shí)際坐標(biāo)位置；(23 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)以指令拍照點(diǎn)ID信息為索引記錄下該定位標(biāo)識(shí)的實(shí)際位置； (24 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)判斷系統(tǒng)當(dāng)前加工狀態(tài)；
(25 )如果當(dāng)前加工狀態(tài)為初始加工狀態(tài)，則數(shù)控4幾床系統(tǒng)以指令拍照點(diǎn)ID信息為索引 記錄下該定位標(biāo)識(shí)的理論位置、實(shí)際位置以及具有后續(xù)加工類(lèi)型屬性的指令拍照點(diǎn)ID信息；
(26) 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)所接收到的位置計(jì)算通知命令，以?xún)蓚€(gè)具有后續(xù)加工類(lèi)型屬性 的指令拍照點(diǎn)ID信息為索引取出所記錄的所迷的定位標(biāo)識(shí)的理論位置和實(shí)際位置；
(27) 根據(jù)所述的理論位置和實(shí)際位置計(jì)算出第一變換矩陣，并將該第一變換矩陣作用 于相應(yīng)的被糾正對(duì)象，將該被糾正對(duì)象從理論位置糾正到實(shí)際位置；
(28 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)以所述的被糾正的對(duì)象ID信息為索引記錄下所述的第一變換矩陣；
(29) 如果當(dāng)前加工狀態(tài)為后續(xù)加工狀態(tài)，則數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)以所述的具有后續(xù)加工類(lèi)型 屬性的指令拍照點(diǎn)ID為索引取出初始加工狀態(tài)下所記錄的所述的定位標(biāo)識(shí)的第 一 實(shí)際位置， 并根據(jù)所接收到的位置計(jì)算通知命令，以該命令中的指令拍照點(diǎn)ID信息為索引取出所記錄的 所述的定位標(biāo)識(shí)的第二實(shí)際位置；
(30) 根據(jù)所述的第一實(shí)際位置和第二實(shí)際位置計(jì)算出第二變換矩陣，并將該第二變換 矩陣和所述的第一變換矩陣同時(shí)作用于相應(yīng)的被糾正對(duì)象，將該被糾正對(duì)象從理論位置糾正 到當(dāng)前加工的第二實(shí)際位置。
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的對(duì)加工文件進(jìn)行刀具路徑 檢查信息讀取和解析操作處理，包括以下步驟
(41 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)讀取并解析該加工文件中的刀具路徑檢查點(diǎn)部分； (42)當(dāng)解析到檢查拍照點(diǎn)時(shí)，則產(chǎn)生刀具路徑檢查指令。
該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中的進(jìn)行刀具路徑實(shí)時(shí)控制檢 查處理，具體為
數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)所接收到的刀具路徑檢查指令，驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)的檢查 拍照點(diǎn)所指定的位置。
采用了該發(fā)明的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，由于其在進(jìn)行 工件加工過(guò)程中首先通過(guò)機(jī)械視覺(jué)掃描定位標(biāo)識(shí)確定輪廓的實(shí)際位置，然后糾正理論刀具加 工路徑，最后按照糾正后的刀具加工路徑進(jìn)行走刀加工，從而確保能夠在較高精度范圍內(nèi)加 工出符合當(dāng)前實(shí)際情況的零件，并通過(guò)文件結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)的密切結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)刀具路徑 的實(shí)時(shí)糾正，而且操作人員可以根據(jù)絲印的實(shí)際情況靈活選擇不同的加工方式、定義路徑單 元及設(shè)定加工狀態(tài)，從而在保證加工精度的前提下提高了加工的效率，簡(jiǎn)化了操作控制的步
13驟，工作性能穩(wěn)定可靠，適用范圍較為廣泛，為數(shù)控機(jī)床刀路控制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了 堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。


圖1為數(shù)控機(jī)床上加工的實(shí)際工件示意圖。
圖2為本發(fā)明的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中雙拍照點(diǎn)方式 加工文件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明的采用雙拍照點(diǎn)方式的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的 方法的流程示意圖。
圖4為本發(fā)明的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法中單拍照點(diǎn)方式 加工文件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明的采用單拍照點(diǎn)方式的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的 方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。
請(qǐng)參閱圖l至圖3所示，在采用雙拍照點(diǎn)方式的情況下，該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加
工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其中包括以下步驟
(1 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)對(duì)加工文件進(jìn)行指令拍照信息讀取和解析操作處理；該加工文件為單
拍照點(diǎn)方式加工文件，其中包括以下部分
(a) 初始加工指令拍照點(diǎn)部分，該初始加工指令拍照點(diǎn)部分包括數(shù)個(gè)拍照組，每個(gè) 拍照組中包括兩個(gè)指令拍照點(diǎn)和一個(gè)位置計(jì)算通知命令消息；
(b) 后續(xù)加工指令拍照點(diǎn)部分，該后續(xù)加工指令拍照點(diǎn)部分包括一個(gè)拍照組，該拍 照組中包括兩個(gè)彼此空間距離最大的指令拍照點(diǎn)和一個(gè)位置計(jì)算通知命令消息； 其中，該指令拍照點(diǎn)具有位置屬性和用途屬性，所迷的用途屬性可以為初始加工類(lèi)型、 后續(xù)加工類(lèi)型或者刀具路徑檢查類(lèi)型；初始加工指令拍照點(diǎn)部分中的每個(gè)指令拍照點(diǎn) 的用途屬性均為初始加工類(lèi)型屬性，且初始加工指令拍照點(diǎn)部分中兩個(gè)彼此空間距離 最大的指令拍照點(diǎn)的用途屬性還同時(shí)為后續(xù)加工類(lèi)型屬性，該初始加工指令拍照點(diǎn)部 分中兩個(gè)彼此空間距離最大的指令拍照點(diǎn)與所述的后續(xù)加工指令拍照點(diǎn)部分中的兩 個(gè)指令拍照點(diǎn)相對(duì)應(yīng)；該位置計(jì)算通知命令消息中記錄有被糾正對(duì)象ID信息、本組 中的兩個(gè)指令拍照點(diǎn)的ID信息和用途信息；
14(c)刀具路徑檢查點(diǎn)部分，該刀具路徑檢查點(diǎn)部分包括數(shù)個(gè)拍照組，每個(gè)拍照組中 包括兩個(gè)檢查拍照點(diǎn)；所述的檢查拍照點(diǎn)具有位置屬性和路徑檢查屬性；
(d )刀具路徑部分，該刀具路徑部分包括數(shù)個(gè)刀具路徑單元； 所述的對(duì)加工文件進(jìn)行指令拍照信息讀取和解析操作處理，包括以下步驟
(a )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)可以根據(jù)操作人員的輸入信息設(shè)定系統(tǒng)當(dāng)前加工狀態(tài)為初始加工 狀態(tài)或者后續(xù)加工狀態(tài)；
(b )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)判斷系統(tǒng)當(dāng)前加工狀態(tài)；
(c) 如果當(dāng)前加工狀態(tài)為初始加工狀態(tài)，則讀fc并解析該加工文件中的初始加工指 令拍照點(diǎn)部分；
(d) 當(dāng)解析到指令拍照點(diǎn)時(shí)，則產(chǎn)生拍照指令；當(dāng)解析到位置計(jì)算通知命令消息時(shí)， 則產(chǎn)生位置計(jì)算通知命令；
(e) 如果當(dāng)前加工狀態(tài)為后續(xù)加工狀態(tài)，則讀取并解析該加工丈件中的后續(xù)加工指 令拍照點(diǎn)部分；
(f) 當(dāng)解析到指令拍照點(diǎn)時(shí)，則產(chǎn)生拍照指令；當(dāng)解析到位置計(jì)算通知命令消息時(shí)， 則產(chǎn)生位置計(jì)算通知命令；
(2 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)解析結(jié)果進(jìn)行拍照點(diǎn)定位標(biāo)識(shí)掃描糾正處理，包括以下步驟
(a) 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)所接收到的拍照指令，驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)的指令 拍照點(diǎn)所指定的位置并進(jìn)行拍照操作；
(b) 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)對(duì)拍照得到的圖像進(jìn)行匹配，并計(jì)算出圖像中的定位標(biāo)識(shí)的位置 偏移以及該定位標(biāo)識(shí)的實(shí)際坐標(biāo)位置；
(c )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)以指令拍照點(diǎn)ID信息為索引記錄下該定位標(biāo)識(shí)的理論位置和實(shí)際 位置；
(d) 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)判斷系統(tǒng)當(dāng)前加工狀態(tài)；
(e) 如果當(dāng)前加工狀態(tài)為初始加工狀態(tài)，則數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)還記錄下具有后續(xù)加工類(lèi) 型屬性的指令拍照點(diǎn)ID信息；
(f) 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)所接收到的位置計(jì)算通知命令，以該命令中的兩個(gè)指令拍照 點(diǎn)ID信息為索引取出所記錄的所述的定位標(biāo)識(shí)的理論位置和實(shí)際位置；
(g) 根據(jù)所述的理論位置和實(shí)際位置計(jì)算出第一變換矩陣，并將該第一變換矩陣作 用于相應(yīng)的被糾正對(duì)象，將該被糾正對(duì)象從理論位置糾正到實(shí)際位置；
(h) 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)以所述的被糾正的對(duì)象ID信息為索引記錄下所述的第一變換矩
1陣；
(i)如果當(dāng)前加工狀態(tài)為后續(xù)加工狀態(tài)，則數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)以所述的具有后續(xù)加工類(lèi)
型屬性的指令拍照點(diǎn)ID為索引取出初始加工狀態(tài)下所記錄的所述的定位標(biāo)識(shí)的第一 實(shí)際位置，并根據(jù)所接收到的位置計(jì)算通知命令，以該命令中的兩個(gè)指令拍照點(diǎn)ID 信息為索引取出所記錄的所述的定位標(biāo)識(shí)的第二實(shí)際位置；
(j)根據(jù)所述的第一實(shí)際位置和第二實(shí)際位置計(jì)算出第二變換矩陣，并將該第二變 換矩陣和所述的第一變換矩陣同時(shí)作用于相應(yīng)的被糾正對(duì)象，將該被糾正對(duì)象從理論 位置糾正到當(dāng)前加工的第二實(shí)際位置；
(3) 如果加工文件中的指令拍照信息未解析完畢，則重復(fù)上述步驟(1);
(4) 如果加工文件中的指令拍照信息解析完畢，則數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)對(duì)加工文件進(jìn)行刀具路 徑檢查信息讀取和解析操作處理，包括以下步驟
(a) 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)讀取并解析該加工文件中的刀具路徑檢查點(diǎn)部分；
(b) 當(dāng)解析到檢查拍照點(diǎn)時(shí)，則產(chǎn)生刀具路徑檢查指令；
(5) 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)解析結(jié)果進(jìn)行刀具路徑實(shí)時(shí)控制檢查處理，具體為 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)所接收到的刀具路徑檢查指令，驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)的檢 查拍照點(diǎn)所指定的位置；
(6) 如果加工文件中的刀具路徑檢查信息未解析完畢，則數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)繼續(xù)對(duì)加工文件 進(jìn)行刀具路徑檢查信息讀取和解析操作處理，并重復(fù)上述步驟(5);
(7) 如果加工文件中的刀具路徑檢查信息解析完畢，則數(shù)控機(jī)床對(duì)加工文件進(jìn)行刀具路 徑信息讀取和解析操作處理；
(8 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)解析結(jié)果進(jìn)行機(jī)床刀具運(yùn)動(dòng)控制處理；
(9) 如果加工文件中的刀具路徑信息未解析完畢，則數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)繼續(xù)對(duì)加工文件進(jìn)行 刀具路徑信息讀取和解析操作處理，并重復(fù)上述步驟(8);
(10) 如果加工文件中的刀具路徑檢查信息解析完畢，則結(jié)束。
再請(qǐng)參閱圖4和圖5所示，在采用單拍照點(diǎn)方式的情況下，該基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床 加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其中包括以下步驟
(1)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)對(duì)加工文件進(jìn)行指令拍照信息讀取和解析操作處理；該加工文件為單 拍照點(diǎn)方式加工文件，其中包括以下部分
(a)指令拍照點(diǎn)部分，該指令拍照點(diǎn)部分包括數(shù)個(gè)指令拍照點(diǎn)和位置計(jì)算通知命令 消息；其中，所述的指令拍照點(diǎn)具有位置屬性、用途屬性和被糾正對(duì)象ID信息，該用途屬 性可以為初始加工類(lèi)型、后續(xù)加工類(lèi)型或者刀具路徑4全查類(lèi)型，每個(gè)指令拍照點(diǎn)的用 途屬性均為初始加工類(lèi)型屬性，兩個(gè)彼此空間距離最大的指令拍照點(diǎn)的用途屬性還同 時(shí)為后續(xù)加工類(lèi)型屬性；該位置計(jì)算通知命令消息中記錄有全局指令拍照點(diǎn)的ID信 息、被糾正對(duì)象ID信息和用途信息。
(b) 刀具路徑檢查點(diǎn)部分，該刀具路徑檢查點(diǎn)部分包括數(shù)個(gè)檢查拍照點(diǎn)，與指令拍 照點(diǎn)部分相對(duì)應(yīng)；所述的4全查拍照點(diǎn)具有位置屬性和路徑檢查屬性；
(c) 刀具路徑部分，該刀具路徑部分包括數(shù)個(gè)刀具路徑單元； 所述的對(duì)加工文件進(jìn)行指令拍照信息讀取和解析操作處理，包括以下步驟
(a) 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)操作人員的輸入信息設(shè)定系統(tǒng)當(dāng)前加工狀態(tài)為初始加工狀態(tài) 或者后續(xù)加工狀態(tài)；
(b) 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)讀取并解析該加工文件中的指令拍照點(diǎn)部分；
(c) 當(dāng)解析到指令拍照點(diǎn)時(shí)，判斷系統(tǒng)當(dāng)前加工狀態(tài)和該指令拍照點(diǎn)的用途屬性；
(d) 如果當(dāng)前加工狀態(tài)為初始加工狀態(tài)，且該指令拍照點(diǎn)的用途屬性為初始加工類(lèi) 型屬性，則產(chǎn)生拍照指令；
(e) 如果當(dāng)前加工狀態(tài)為后續(xù)加工狀態(tài)，且該指令拍照點(diǎn)的用途屬性為后續(xù)加工類(lèi) 型屬性，則產(chǎn)生拍照指令；
(f) 當(dāng)解析到位置計(jì)算通知命令消息時(shí)，則產(chǎn)生位置計(jì)算通知命令；(2 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)解析結(jié)果進(jìn)行拍照點(diǎn)定位標(biāo)識(shí)掃描糾正處理，包括以下步驟
(a) 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)所接收到的拍照指令，驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)的指令 拍照點(diǎn)所指定的位置并進(jìn)行拍照梯:作；
(b) 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)對(duì)拍照得到的圖像進(jìn)行匹配，并計(jì)算出圖像中的定位標(biāo)識(shí)的位置 偏移以及該定位標(biāo)識(shí)的實(shí)際坐標(biāo)位置；
(c) 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)以指令拍照點(diǎn)ID信息為索引記錄下該定位標(biāo)識(shí)的實(shí)際位置；
(d) 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)判斷系統(tǒng)當(dāng)前加工狀態(tài)；
(e) 如果當(dāng)前加工狀態(tài)為初始加工狀態(tài)，則數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)以指令拍照點(diǎn)ID信息為索 引記錄下該定位標(biāo)識(shí)的理論位置以及具有后續(xù)加工類(lèi)型屬性的指令拍照點(diǎn)ID信息；
(f) 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)所接收到的位置計(jì)算通知命令，以?xún)蓚€(gè)具有后續(xù)加工類(lèi)型屬 性的指令拍照點(diǎn)ID信息為索引取出所記錄的所述的定位標(biāo)識(shí)的理論位置和實(shí)際位 置；(g) 根據(jù)所述的理論位置和實(shí)際位置計(jì)算出第一變換矩陣，并將該第一變換矩陣作 用于相應(yīng)的被糾正對(duì)象，將該被糾正對(duì)象從理論位置糾正到實(shí)際位置；
(h) 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)以所述的被糾正的對(duì)象ID信息為索引記錄下所述的第一變換矩
陣；
(i) 如果當(dāng)前加工狀態(tài)為后續(xù)加工狀態(tài)，則數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)以所述的具有后續(xù)加工類(lèi) 型屬性的指令拍照點(diǎn)ID為索引取出初始加工狀態(tài)下所記錄的所述的定位標(biāo)識(shí)的第一 實(shí)際位置，并根據(jù)所接收到的位置計(jì)算通知命令，以該命令中的指令拍照點(diǎn)ID信息 為索引取出所記錄的所述的定位標(biāo)識(shí)的第二實(shí)際位置；
(j)才艮據(jù)所述的第一實(shí)際位置和第二實(shí)際位置計(jì)算出第二變換矩陣，并將該第二變 換矩陣和所述的第一變換矩陣同時(shí)作用于相應(yīng)的被糾正對(duì)象，將該被糾正對(duì)象從理論 位置糾正到當(dāng)前加工的第二實(shí)際位置； (3 )如果加工文件中的指令拍照信息未解析完畢，則重復(fù)上述步驟(1); (4)如果加工文件中的指令拍照信息解析完畢，則數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)對(duì)加工文件進(jìn)行刀具路 徑檢查信息讀取和解析操作處理，包括以下步驟
(a) 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)讀取并解析該加工文件中的刀具路徑;險(xiǎn)查點(diǎn)部分；
(b) 當(dāng)解析到檢查拍照點(diǎn)時(shí)，則產(chǎn)生刀具路徑檢查指令；
(5 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)解析結(jié)果進(jìn)行刀具路徑實(shí)時(shí)控制檢查處理，具體為
數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)所接收到的刀具路徑檢查指令，驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)的檢 查拍照點(diǎn)所指定的位置； (6)如果加工文件中的刀具路徑檢查信息未解析完畢，則數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)繼續(xù)對(duì)加工文件 進(jìn)行刀具路徑檢查信息讀取和解析操作處理，并重復(fù)上述步驟(5);
(7 )如果加工文件中的刀具路徑檢查信息解析完畢，則數(shù)控機(jī)床對(duì)加工文件進(jìn)行刀具路 徑信息讀取和解析操作處理；
(8) 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)解析結(jié)果進(jìn)行機(jī)床刀具運(yùn)動(dòng)控制處理；
(9) 如果加工文件中的刀具路徑信息未解析完畢，則數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)繼續(xù)對(duì)加工文件進(jìn)行 刀具路徑信息讀取和解析4喿作處理，并重復(fù)上述步驟(8);
(10) 如果加工文件中的刀具路徑檢查信息解析完畢，則結(jié)束。
在實(shí)際使用當(dāng)中，本發(fā)明的方法中，主要提出了兩種基于機(jī)器視覺(jué)的實(shí)現(xiàn)加工刀具路徑 實(shí)時(shí)糾正的方法，分別稱(chēng)作雙拍照點(diǎn)方式的方法和單拍照點(diǎn)方式的方法。
在雙拍照點(diǎn)方式下， 一個(gè)輪廓路徑單元對(duì)應(yīng)兩個(gè)拍照點(diǎn)；單拍照點(diǎn)方式下， 一個(gè)輪廓路
18徑單元對(duì)應(yīng)一個(gè)拍照點(diǎn)，拍照點(diǎn)對(duì)應(yīng)于絲印板上的定位標(biāo)識(shí)。這兩種方式的加工過(guò)程相同，都執(zhí)行拍照點(diǎn)掃描糾正、路徑檢查和路徑加工三個(gè)過(guò)程。
雙拍照點(diǎn)方式時(shí)，在掃描過(guò)程中，每掃描兩個(gè)拍照點(diǎn)，就計(jì)算出一個(gè)位置變換矩陣，用這個(gè)矩陣糾正對(duì)應(yīng)拍照點(diǎn)的位置及理論刀具加工路徑得到實(shí)際刀具路徑。在正式加工前做路徑檢查，確認(rèn)路徑糾正的正確性。在路徑糾正正確的情況下，按照糾正后的刀具加工路徑加工工件。
單拍照點(diǎn)方式掃描糾正的方法與雙拍照點(diǎn)方式不同，單拍照點(diǎn)方式先掃描所有拍照點(diǎn)，在掃描完成后，根據(jù)具有全局屬性的兩個(gè)拍照點(diǎn)計(jì)算出一個(gè)變換矩陣，這個(gè)變換矩陣代表了工件安裝的誤差及輪廓絲印的總體旋轉(zhuǎn)誤差。去掉變換矩陣中的平移分量使其成為旋轉(zhuǎn)矩陣，用旋轉(zhuǎn)矩陣作用每個(gè)拍照點(diǎn)，得到拍照點(diǎn)經(jīng)旋轉(zhuǎn)作用的位置，實(shí)際位置與這個(gè)位置求差的平移量與旋轉(zhuǎn)量組合得到針對(duì)每個(gè)輪廓的變換矩陣。
這兩種方式都能夠糾正工件的安裝誤差，包括平移誤差和旋轉(zhuǎn)誤差。雙拍照點(diǎn)方式還能糾正絲印誤差。與雙拍照點(diǎn)方式不同的是，單拍照點(diǎn)方式只能糾正絲印的平移誤差，不能糾正單個(gè)工件絲印的旋轉(zhuǎn)誤差。但與雙拍照點(diǎn)方式相比，單拍照點(diǎn)方式有更高的效率。
以下對(duì)這兩種方法中的加工文件結(jié)構(gòu)定義進(jìn)行說(shuō)明
為區(qū)別組成文件的每個(gè)元素對(duì)象，給所有元素對(duì)象都賦予一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)ID。(1 )雙拍照點(diǎn)方式文件結(jié)構(gòu)
雙拍照點(diǎn)方式的加工文件由四個(gè)部分組成分別為初始加工指令拍照點(diǎn)、后續(xù)加工指令拍照點(diǎn)、路徑4全查點(diǎn)以及刀具路徑。
初始加工是指成批加工中的第 一 次加工；后續(xù)加工是指成批加工中除第 一 次以外的加工。當(dāng) 一批絲印工件的 一致性較好時(shí)，在后續(xù)加工時(shí)就可以忽略工件內(nèi)部的絲印誤差，因而只需考慮工件安裝的誤差，以提高加工效率。 一條路徑及其對(duì)應(yīng)的兩個(gè)拍照點(diǎn)稱(chēng)作一個(gè)拍照組。初始加工指令拍照點(diǎn)包含圖形中的所有有效拍照組中的拍照點(diǎn)，并且同一個(gè)拍照組中的兩個(gè)拍照點(diǎn)存儲(chǔ)為一個(gè)組。指令拍照點(diǎn)指示系統(tǒng)執(zhí)行拍照動(dòng)作。指令拍照點(diǎn)具有位置屬性，同時(shí)還具有用途屬性。用途屬性有三種類(lèi)型初始加工、后續(xù)加工及路徑檢查，分別表示用于初始加工中的拍照點(diǎn)，用于后續(xù)加工中的拍照點(diǎn)和用于路徑檢查的拍照點(diǎn)。
后續(xù)加工屬性也稱(chēng)作全局屬性。選擇空間距離最大的兩個(gè)拍照點(diǎn)，同時(shí)作全局屬性標(biāo)記。組中除了包含兩個(gè)拍照點(diǎn)外，還包含一個(gè)位置計(jì)算通知命令消息，用于在兩個(gè)拍照?qǐng)?zhí)行完成后，通知系統(tǒng)執(zhí)行位置計(jì)算。位置計(jì)算通知命令記錄了本組中兩個(gè)拍照點(diǎn)的ID及需要糾正的對(duì)象ID。
19加工文件第二個(gè)部分僅由一個(gè)拍照組組成，組中包含兩個(gè)拍照點(diǎn)，與文件第一部分具有全局屬性的兩個(gè)拍照點(diǎn)對(duì)應(yīng)，具有位置屬性和全局用途屬性。同樣，組中還包含一個(gè)位置計(jì)算通知命令消息，記錄了組中兩個(gè)拍照點(diǎn)的ID及全部需要糾正位置的對(duì)象ID。
文件第三個(gè)部分與第一個(gè)部分相似，每個(gè)組中的拍照點(diǎn)有位置屬性和路徑檢查屬性，但
組中沒(méi)有位置計(jì)算通知命令消息。
第四個(gè)部分為實(shí)際加工刀具J各徑。
(2)單拍照點(diǎn)方式文件結(jié)構(gòu)單拍照點(diǎn)方式的加工文件由三個(gè)部分組成分別為指令拍照點(diǎn)、；落徑4全查點(diǎn)及刀具路徑。指令拍照點(diǎn)包含圖形中所有有效的拍照點(diǎn)，其指示控制系統(tǒng)執(zhí)行拍照動(dòng)作。指令拍照點(diǎn)具有位置屬性，同時(shí)還具有用途屬性。文件第一部分的所有指令拍照點(diǎn)都具有初始加工屬性。根據(jù)拍照點(diǎn)的位置布局情況，選擇空間距離最大的兩個(gè)拍照點(diǎn)作后續(xù)加工標(biāo)記，使其既有初始加工屬性，又有后續(xù)加工屬性。另外拍照點(diǎn)還記錄了需要通過(guò)該拍照點(diǎn)作位置糾正的所有對(duì)象1D,對(duì)應(yīng)文件第二部分和第三部分的相應(yīng)對(duì)象。在文件第一部分的最后包含一個(gè)位置計(jì)算通知命令消息，用于在執(zhí)行完所有拍照命令后通知系統(tǒng)執(zhí)行位置計(jì)算動(dòng)作。這個(gè)通知消息記錄了用于后續(xù)加工的兩個(gè)拍照點(diǎn)(即具有全局屬性標(biāo)記的拍照點(diǎn))的ID及所有需要作位置糾正的對(duì)象ID。
文件第二部分為路徑檢查點(diǎn)，與第一部分對(duì)應(yīng)，包含了所有有效拍照點(diǎn)，具有位置屬性，作路徑檢查標(biāo)記。
第三個(gè)部分為加工刀具路徑。
接下來(lái)是數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)對(duì)加工文件的解析
加工時(shí)，系統(tǒng)解析程序按照文件的組成分部分對(duì)加工文件作解析，這樣可以保證在讀取路徑;險(xiǎn)查和刀具路徑數(shù)據(jù)時(shí)，^修改寫(xiě)入工作已經(jīng)完成。(1 )雙拍照點(diǎn)文件解析
雙拍照點(diǎn)方式丈件第 一部分的初始加工指令拍照點(diǎn)與第二部分的后續(xù)加工指令拍照點(diǎn)是相斥的兩個(gè)部分，在一次加工中只使用其中的一個(gè)，這是由當(dāng)前加工狀態(tài)決定的。操作人員可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定本次加工的狀態(tài)為初始加工或后續(xù)加工。
對(duì)于雙拍照點(diǎn)文件，根據(jù)系統(tǒng)記錄的當(dāng)前加工狀態(tài)，如果是初始加工，解析程序解析文件第一部分的初始加工指令拍照點(diǎn)，忽略第二部分的后續(xù)加工指令拍照點(diǎn)。相反，如果是后續(xù)加工，解析程序忽略文件第一部分的初始加工指令拍照點(diǎn)，解析文件第二部分的后續(xù)加工指令拍照點(diǎn)。每解析得到一個(gè)拍照指令，解析程序就向控制系統(tǒng)發(fā)出一個(gè)拍照命令。每解析
20得到一個(gè)位置計(jì)算通知命令消息，解析程序就向控制系統(tǒng)發(fā)出 一個(gè)位置計(jì)算命令。
解析到文件第三部分路徑檢查拍照點(diǎn)時(shí)，解析程序向控制系統(tǒng)發(fā)出路徑檢查命令。最后解析文件第四部分的刀具路徑，供系統(tǒng)加工使用。(2)單拍照點(diǎn)文件解析單拍照點(diǎn)方式下用于初始加工和后續(xù)加工的拍照點(diǎn)共同存放在文件第一部分，但拍照點(diǎn)
的取舍也是由當(dāng)前加工狀態(tài)決定的，操作人員可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定本次加工的狀態(tài)為初始
力口工或后續(xù)力口工'
在解析單拍照點(diǎn)文件時(shí)，首先解析文件第一部分的指令拍照點(diǎn)。根據(jù)系統(tǒng)記錄的當(dāng)前加工狀態(tài)，如果是初始加工，由于全部拍照點(diǎn)都具有初始加工屬性，執(zhí)行所有拍照點(diǎn)的動(dòng)作。相反，如果是后續(xù)加工，忽略所有不具有全局屬性的拍照點(diǎn)。每解析到一個(gè)拍照指令，解析程序就向系統(tǒng)發(fā)出 一個(gè)拍照命令。第 一部分的最后是一個(gè)位置計(jì)算通知命令消息，解析到這個(gè)命令消息時(shí)解析程序就向控制系統(tǒng)發(fā)出 一個(gè)位置計(jì)算命令。
解析文件第二部分路徑檢查點(diǎn)和第三部分刀具路徑的情況與雙拍照點(diǎn)方式基本相同。
數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)讀取并解析加工文件后，進(jìn)行以下操作的執(zhí)行
在系統(tǒng)加工前，采集一個(gè)圖像模板，用以定位絲印板上的定位標(biāo)識(shí)。(1 )雙拍照點(diǎn)方式的系統(tǒng)^丸行
系統(tǒng)接收到一個(gè)拍照命令，就驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到拍照點(diǎn)指定的位置并執(zhí)行拍照動(dòng)作。系統(tǒng)對(duì)采集的圖像做匹配計(jì)算出絲印板上對(duì)應(yīng)定位標(biāo)識(shí)的位置偏移，從而得出定位標(biāo)識(shí)的實(shí)際坐標(biāo)位置。
系統(tǒng)以拍照點(diǎn)ID為索引記錄下定位標(biāo)識(shí)的理論位置和實(shí)際位置，并且這樣的記錄是成對(duì)的。同時(shí)，在初始加工時(shí)還單獨(dú)記錄下具有全局屬性的拍照點(diǎn)ID,這樣的拍照點(diǎn)有且只有兩個(gè)。
系統(tǒng)接收到一個(gè)位置計(jì)算通知命令消息時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)記錄的當(dāng)前加工狀態(tài)，如果是初始加工，系統(tǒng)以命令消息的兩個(gè)拍照點(diǎn)ID為索引取出先前記錄的理論位置和實(shí)際位置，并計(jì)算出變換矩陣，然后用這個(gè)變換矩陣作用于相應(yīng)的對(duì)象，從而將其從理論位置糾正到實(shí)際位置。系統(tǒng)以被糾正的對(duì)象ID為索引記錄下初始加工時(shí)的所有變換矩陣，以供后續(xù)加工使用。
如果是后續(xù)加工，系統(tǒng)以初始加工記錄的全局拍照點(diǎn)ID為索引取出對(duì)應(yīng)定位標(biāo)識(shí)的實(shí)際位置，以命令消息的兩個(gè)拍照點(diǎn)ID為索引取出本次加工相應(yīng)定位標(biāo)識(shí)的實(shí)際位置，計(jì)算出一個(gè)變換矩陣，用這個(gè)矩陣及初始加工時(shí)系統(tǒng)記錄下的相應(yīng)變換矩陣同時(shí)作用到相應(yīng)的每個(gè)對(duì)象，從而實(shí)現(xiàn)將被糾正對(duì)象從理論位置糾正到初始加工的實(shí)際位置，再?gòu)某跏技庸さ膶?shí)際位置糾正到當(dāng)前加工的實(shí)際位置，也就是后續(xù)加工時(shí)符合當(dāng)前工件實(shí)際安裝及絲印情況的位置。
當(dāng)系統(tǒng)接收到一個(gè)路徑檢查命令，就驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到拍照點(diǎn)指定的位置，但不執(zhí)行拍照動(dòng)作而立即返回。因?yàn)檫@個(gè)位置是經(jīng)過(guò)前面糾正了的，所以理論上定位標(biāo)識(shí)不再有偏移，從而表明路徑已經(jīng)被糾正過(guò)來(lái)了。
對(duì)于路徑的執(zhí)行，同 一般的控制系統(tǒng)。(2 )單拍照點(diǎn)方式的系統(tǒng)執(zhí)行
對(duì)于單拍照點(diǎn)方式，系統(tǒng)接收到拍照命令后執(zhí)行拍照動(dòng)作，并以拍照點(diǎn)ID為索引記錄下對(duì)應(yīng)定位標(biāo)識(shí)的理論位置和實(shí)際位置。
初始加工時(shí)，這樣的記錄是獨(dú)立的多個(gè)；而后續(xù)加時(shí)，這樣的記錄只有兩個(gè)。同樣，如果是初始加工，系統(tǒng)記錄下具有全局屬性的拍照點(diǎn)ID。當(dāng)系統(tǒng)接收到一個(gè)位置計(jì)算通知命令消息時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)記錄的當(dāng)前加工狀態(tài)，如果是初始加工，系統(tǒng)以?xún)蓚€(gè)全局拍照點(diǎn)ID為索引取出對(duì)應(yīng)定位標(biāo)識(shí)的理論位置和實(shí)際位置，計(jì)算出 一個(gè)從理論位置變換到實(shí)際位置的變換矩陣。這個(gè)變換矩陣既包含了當(dāng)前工件的平移誤差，還包含了當(dāng)前工件的旋轉(zhuǎn)誤差。去除平移分量，得到僅包含旋轉(zhuǎn)分量的旋轉(zhuǎn)矩陣。以命令消息的拍照點(diǎn)ID為索引依次取出每個(gè)定位標(biāo)識(shí)的理論位置和實(shí)際位置，并將理論位置與旋轉(zhuǎn)矩陣做矩陣乘法得到經(jīng)旋轉(zhuǎn)作用的位置，實(shí)際位置與這個(gè)位置做坐標(biāo)減法得到實(shí)際位置相對(duì)理論位置的平移分量，最后用這個(gè)平移分量與旋轉(zhuǎn)矩陣組合，就得到針對(duì)每個(gè)定位標(biāo)識(shí)的變換矩陣，并用這個(gè)變換矩陣分別作用于需要糾正的相應(yīng)對(duì)象，得到符合工件當(dāng)前安裝及絲印情況的拍照點(diǎn)位置和刀具路徑。
其它處理方法與雙拍照點(diǎn)方式基本相同。
采用了上述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，由于其在進(jìn)行工件加工過(guò)程中首先通過(guò)機(jī)械視覺(jué)掃描定位標(biāo)識(shí)確定輪廓的實(shí)際位置，然后糾正理論刀具加工路徑，最后按照糾正后的刀具加工路徑進(jìn)行走刀加工，從而加工出符合當(dāng)前實(shí)際情況的零件，并通過(guò)文件結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)的密切結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)刀具路徑的實(shí)時(shí)糾正，而且操作人員可以根據(jù)絲印的實(shí)際情況靈活選擇相應(yīng)的加工方式、定義路徑單元的數(shù)目及設(shè)定加工狀態(tài)，從而在保證加工精度的前提下提高了加工的效率，簡(jiǎn)化了操作控制的步驟，工作性能穩(wěn)定可靠，適用范圍較為廣泛，為數(shù)控機(jī)床刀路控制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
在此說(shuō)明書(shū)中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說(shuō)明書(shū)和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1、一種基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟(1)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)對(duì)加工文件進(jìn)行指令拍照信息讀取和解析操作處理；(2)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)解析結(jié)果進(jìn)行拍照點(diǎn)定位標(biāo)識(shí)掃描糾正處理；(3)如果加工文件中的指令拍照信息未解析完畢，則重復(fù)上述步驟(1)；(4)如果加工文件中的指令拍照信息解析完畢，則數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)對(duì)加工文件進(jìn)行刀具路徑檢查信息讀取和解析操作處理；(5)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)解析結(jié)果進(jìn)行刀具路徑實(shí)時(shí)控制檢查處理；(6)如果加工文件中的刀具路徑檢查信息未解析完畢，則數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)繼續(xù)對(duì)加工文件進(jìn)行刀具路徑檢查信息讀取和解析操作處理，并重復(fù)上述步驟(5)；(7)如果加工文件中的刀具路徑檢查信息解析完畢，則數(shù)控機(jī)床對(duì)加工文件進(jìn)行刀具路徑信息讀取和解析操作處理；(8)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)解析結(jié)果進(jìn)行機(jī)床刀具運(yùn)動(dòng)控制處理；(9)如果加工文件中的刀具路徑信息未解析完畢，則數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)繼續(xù)對(duì)加工文件進(jìn)行刀具路徑信息讀取和解析操作處理，并重復(fù)上述步驟(8)；(10)如果加工文件中的刀具路徑檢查信息解析完畢，則結(jié)束。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所迷的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其特 征在于，所述的加工文件為雙拍照點(diǎn)方式加工文件，其中包括以下部分(1) 初始加工指令拍照點(diǎn)部分；(2) 后續(xù)加工指令拍照點(diǎn)部分；(3) 刀具路徑檢查點(diǎn)部分；(4) 刀具路徑部分。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其特 征在于，所迷的初始加工指令拍照點(diǎn)部分包括數(shù)個(gè)拍照組，每個(gè)拍照組中包括兩個(gè)指令拍照 點(diǎn)和一個(gè)位置計(jì)算通知命令消息。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其特 征在于，所述的后續(xù)加工指令拍照點(diǎn)部分包括一個(gè)拍照組，該拍照組中包括兩個(gè)彼此空間距 離最大的指令拍照點(diǎn)和一個(gè)位置計(jì)算通知命令消息。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其特 征在于，所述的指令拍照點(diǎn)具有位置屬性和用途屬性。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其特 征在于，所述的用途屬性為初始加工類(lèi)型、后續(xù)加工類(lèi)型或者刀具路徑檢查類(lèi)型，初始加工 指令拍照點(diǎn)部分中的每個(gè)指令拍照點(diǎn)的用途屬性均為初始加工類(lèi)型屬性，且初始加工指令拍 照點(diǎn)部分中兩個(gè)彼此空間距離最大的指令拍照點(diǎn)的用途屬性還同時(shí)為后續(xù)加工類(lèi)型屬性，該 初始加工指令拍照點(diǎn)部分中兩個(gè)彼此空間距離最大的指令拍照點(diǎn)與所述的后續(xù)加工指令拍照 點(diǎn)部分中的兩個(gè)指令拍照點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其特 征在于，所述的位置計(jì)算通知命令消息中記錄有本組中的兩個(gè)指令拍照點(diǎn)的ID信息、被糾正 對(duì)象ID信息和用途信息。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其特 征在于，所述的刀具路徑檢查點(diǎn)部分包括數(shù)個(gè)拍照組，每個(gè)拍照組中包括兩個(gè)檢查拍照點(diǎn)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其特 征在于，所述的檢查拍照點(diǎn)具有位置屬性和路徑檢查屬性。
10、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其 特征在于，所述的刀具路徑部分包括數(shù)個(gè)刀具路徑單元。
11、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其 特征在于，所述的對(duì)加工文件進(jìn)行指令拍照信息讀取和解析操作處理，包括以下步驟(11) 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)判斷系統(tǒng)當(dāng)前加工狀態(tài)；(12) 如果當(dāng)前加工狀態(tài)為初始加工狀態(tài)，則讀耳又并解析該加工文件中的初始加工指令 拍照點(diǎn)部分；(13) 當(dāng)解析到指令拍照點(diǎn)時(shí)，則產(chǎn)生拍照指令；當(dāng)解析到位置計(jì)算通知命令消息時(shí)， 則產(chǎn)生位置計(jì)算通知命令；(14) 如果當(dāng)前加工狀態(tài)為后續(xù)加工狀態(tài)，則讀取并解析該加工文件中的后續(xù)加工指令 拍照點(diǎn)部分；(15) 當(dāng)解析到指令拍照點(diǎn)時(shí)，則產(chǎn)生拍照指令；當(dāng)解析到位置計(jì)算通知命令消息時(shí)， 則產(chǎn)生位置計(jì)算通知命令。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其 特征在于，所述的步驟(11)前還包括以下步驟(10)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)操作人員的輸入信息設(shè)定系統(tǒng)當(dāng)前加工狀態(tài)為初始加工狀態(tài)或 者后續(xù)加工狀態(tài)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其 特征在于，所述的進(jìn)行拍照點(diǎn)定^:標(biāo)識(shí)掃描糾正處理，包括以下步驟(21 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)所接收到的拍照指令，驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)的指令拍 照點(diǎn)所指定的位置并進(jìn)行拍照操作；(22 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)對(duì)拍照得到的圖像進(jìn)行匹配，并計(jì)算出圖像中的定位標(biāo)識(shí)的位置偏 移以及該定位標(biāo)識(shí)的實(shí)際坐標(biāo)位置；(23 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)以指令拍照點(diǎn)ID信息為索引記錄下該定位標(biāo)識(shí)的理論位置和實(shí)際位置；(24 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)判斷系統(tǒng)當(dāng)前加工狀態(tài)；(25)如果當(dāng)前加工狀態(tài)為初始加工狀態(tài)，則數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)記錄下具有后續(xù)加工類(lèi)型屬 性的指令拍照點(diǎn)ID信息；(26 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)所接收到的位置計(jì)算通知命令，以該命令中的兩個(gè)指令拍照點(diǎn) ID信息為索引:^又出所記錄的所述的定位標(biāo)識(shí)的理論位置和實(shí)際位置；(27)根據(jù)所述的理論位置和實(shí)際位置計(jì)算出第一變換矩陣，并將該第一變換矩陣作用 于相應(yīng)的被糾正對(duì)象，將該被糾正對(duì)象從理論位置糾正到實(shí)際位置；(28 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)以所述的被糾正的對(duì)象ID信息為索引記錄下所述的第一變換矩陣；(29) 如果當(dāng)前加工狀態(tài)為后續(xù)加工狀態(tài)，則數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)以所述的具有后續(xù)加工類(lèi)型 屬性的指令拍照點(diǎn)ID為索引取出初始加工狀態(tài)下所記錄的所述的定位標(biāo)識(shí)的第一實(shí)際位置， 并根據(jù)所接收到的位置計(jì)算通知命令，以該命令中的兩個(gè)指令拍照點(diǎn)ID信息為索引取出所記 錄的所述的定位標(biāo)識(shí)的第二實(shí)際位置；(30) 根據(jù)所述的第一實(shí)際位置和第二實(shí)際位置計(jì)算出第二變換矩陣，并將該第二變換 矩陣和所述的第一變換矩陣同時(shí)作用于相應(yīng)的被糾正對(duì)象，將該被糾正對(duì)象從理論位置糾正 到當(dāng)前加工的第二實(shí)際位置。
14、 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法， 其特征在于，所述的對(duì)加工文件進(jìn)行刀具路徑檢查信息讀取和解析操作處理，包括以下步驟(41 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)讀取并解析該加工文件中的刀具路徑檢查點(diǎn)部分； (42 )當(dāng)解析到檢查拍照點(diǎn)時(shí)，則產(chǎn)生刀具路徑檢查指令。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其特征在于，所述的進(jìn)行刀具路徑實(shí)時(shí)控制檢查處理，具體為數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)所接收到的刀具路徑檢查指令，驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)的檢查 拍照點(diǎn)所指定的位置。
16、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其 特征在于，所迷的加工文件為單拍照點(diǎn)方式加工文件，其中包括以下部分(1 )指令拍照點(diǎn)部分；(2) 刀具路徑檢查點(diǎn)部分；(3) 刀具路徑部分。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其 特征在于，所述的指令拍照點(diǎn)部分包括數(shù)個(gè)指令拍照點(diǎn)和位置計(jì)算通知命令消息。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其 特征在于，所述的指令拍照點(diǎn)具有位置屬性、用途屬性和被糾正對(duì)象ID信息。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其 特征在于，所述的用途屬性為初始加工類(lèi)型、后續(xù)加工類(lèi)型或者刀具路徑;險(xiǎn)查類(lèi)型，每個(gè)指 令拍照點(diǎn)的用途屬性均為初始加工類(lèi)型屬性，兩個(gè)彼此空間距離最大的指令拍照點(diǎn)的用途屬 性還同時(shí)為后續(xù)加工類(lèi)型屬性。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其 特征在于，所述的位置計(jì)算通知命令消息中記錄有全局指令拍照點(diǎn)的ID信息、被糾正對(duì)象ID 信息和用途信息。
21、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其 特征在于，所述的刀具路徑檢查點(diǎn)部分包括數(shù)個(gè)檢查拍照點(diǎn)。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其 特征在于，所述的^r查拍照點(diǎn)具有位置屬性和路徑檢查屬性。
23、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其 特征在于，所述的刀具路徑部分包括數(shù)個(gè)刀具路徑單元。
24、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其 特征在于，所述的對(duì)加工文件進(jìn)行指令拍照信息讀取和解析操作處理，包括以下步驟(11 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)讀取并解析該加工文件中的指令拍照點(diǎn)部分；(12) 當(dāng)解析到指令拍照點(diǎn)時(shí)，判斷系統(tǒng)當(dāng)前加工狀態(tài)和該指令拍照點(diǎn)的用途屬性；(13) 如果當(dāng)前加工狀態(tài)為初始加工狀態(tài)，且該指令拍照點(diǎn)的用途屬性為初始加工類(lèi)型屬性，則產(chǎn)生拍照指令；(14) 如果當(dāng)前加工狀態(tài)為后續(xù)加工狀態(tài)，且該指令拍照點(diǎn)的用途屬性為后續(xù)加工類(lèi)型 屬性，則產(chǎn)生拍照指令；(15) 當(dāng)解析到位置計(jì)算通知命令消息時(shí)，則產(chǎn)生位置計(jì)算通知命令。
25、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其 特征在于，所述的步驟(11)前還包括以下步驟(10)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)操作人員的輸入信息設(shè)定系統(tǒng)當(dāng)前加工狀態(tài)為初始加工狀態(tài)或 者后續(xù)加工狀態(tài)。
26、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其 特征在于，所述的進(jìn)行拍照點(diǎn)定位標(biāo)識(shí)掃描糾正處理，包括以下步驟(21 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)所接收到的拍照指令，驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)的指令拍 照點(diǎn)所指定的位置并進(jìn)行拍照操作；(22 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)對(duì)拍照得到的圖像進(jìn)行匹配，并計(jì)算出圖像中的定位標(biāo)識(shí)的位置偏 移以及該定位標(biāo)識(shí)的實(shí)際坐標(biāo)位置；(23 )數(shù)控才幾床系統(tǒng)以指令拍照點(diǎn)ID信息為索引記錄下該定位標(biāo)識(shí)的實(shí)際位置；(24 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)判斷系統(tǒng)當(dāng)前加工狀態(tài)；(25 )如果當(dāng)前加工狀態(tài)為初始加工狀態(tài)，則數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)以指令拍照點(diǎn)ID信息為索引 記錄下該定位標(biāo)識(shí)的理論位置、實(shí)際位置以及具有后續(xù)加工類(lèi)型屬性的指令拍照點(diǎn)ID信息；(26) 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)所接收到的位置計(jì)算通知命令，以?xún)蓚€(gè)具有后續(xù)加工類(lèi)型屬性 的指令拍照點(diǎn)ID信息為索引取出所記錄的所迷的定位標(biāo)識(shí)的理論位置和實(shí)際位置；(27) 根據(jù)所述的理論位置和實(shí)際位置計(jì)算出第一變換矩陣，并將該第一變換矩陣作用 于相應(yīng)的被糾正對(duì)象，將該被糾正對(duì)象從理論位置糾正到實(shí)際位置；(28 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)以所述的被糾正的對(duì)象ID信息為索引記錄下所述的第一變換矩陣；(29) 如果當(dāng)前加工狀態(tài)為后續(xù)加工狀態(tài)，則數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)以所述的具有后續(xù)加工類(lèi)型 屬性的指令拍照點(diǎn)ID為索引取出初始加工狀態(tài)下所記錄的所述的定位標(biāo)識(shí)的第 一實(shí)際位置， 并根據(jù)所接收到的位置計(jì)算通知命令，以該命令中的指令拍照點(diǎn)ID信息為索引取出所記錄的 所述的定位標(biāo)識(shí)的第二實(shí)際位置；(30) 才艮據(jù)所述的第一實(shí)際位置和第二實(shí)際位置計(jì)算出第二變換矩陣，并將該第二變換 矩陣和所述的第一變換矩陣同時(shí)作用于相應(yīng)的被糾正對(duì)象，將該被糾正對(duì)象從理論位置糾正 到當(dāng)前加工的第二實(shí)際位置。
27、 根據(jù)權(quán)利要求21所迷的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其 特征在于，所述的對(duì)加工文件進(jìn)行刀具路徑檢查信息讀取和解析操作處理，包括以下步驟(41 )數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)讀取并解析該加工文件中的刀具路徑檢查點(diǎn)部分； (42)當(dāng)解析到檢查拍照點(diǎn)時(shí)，則產(chǎn)生刀具路徑^r查指令。
28、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，其 特征在于，所述的進(jìn)行刀具路徑實(shí)時(shí)控制檢查處理，具體為數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)根據(jù)所接收到的刀具路徑檢查指令，驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)的檢查 拍照點(diǎn)所指定的位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，包括讀取和解析加工文件的指令拍照信息、進(jìn)行拍照點(diǎn)定位標(biāo)識(shí)掃描糾正、讀取和解析加工文件的刀具路徑檢查信息、進(jìn)行刀具路徑實(shí)時(shí)控制檢查、讀取和解析加工文件的刀具路徑信息、進(jìn)行機(jī)床刀具運(yùn)動(dòng)控制。采用了該種基于機(jī)械視覺(jué)的數(shù)控機(jī)床加工刀具路徑實(shí)時(shí)控制的方法，能夠在較高精度范圍內(nèi)加工出符合當(dāng)前實(shí)際情況的零件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)刀具路徑的實(shí)時(shí)糾正，能靈活選擇相應(yīng)的加工方式、定義路徑單元的數(shù)目及設(shè)定加工狀態(tài)，在保證加工精度的前提下提高了加工的效率，簡(jiǎn)化了操作控制的步驟，工作性能穩(wěn)定可靠，適用范圍較為廣泛，為數(shù)控機(jī)床刀路控制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)G05B19/19GK101488017SQ20091004654
公開(kāi)日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2009年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月24日
發(fā)明者湯同奎, 賀顯良, 鄭之開(kāi) 申請(qǐng)人:上海奈凱電子科技有限公司