[發(fā)明專利]刀具的開刃系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710457044.0
• 申請(qǐng)日: 2017-06-16
• 公開（公告）號(hào): CN109129039B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安杰;李水田
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海錸鈉克數(shù)控科技股份有限公司
• 主分類號(hào): B24B3/00
• 分類號(hào): B24B3/00;B24B49/12;B24B51/00;G05B19/19
• 代理公司: 31283 上海弼興律師事務(wù)所
• 代理人: 胡美強(qiáng);鄧忠紅

1.一種刀具的開刃系統(tǒng)，其特征在于，包括機(jī)器人、砂輪、處理器和控制器，待開刃刀具設(shè)于所述機(jī)器人上；

所述處理器用于獲取所述待開刃刀具的圖像；

所述處理器包括輪廓線獲取模塊，所述輪廓線獲取模塊用于對(duì)所述圖像進(jìn)行處理以獲取所述待開刃刀具的輪廓線；

所述處理器還包括匹配模塊，所述匹配模塊用于將所述輪廓線與刀具的樣本開刃線進(jìn)行匹配，以得到所述待開刃刀具的開刃線；

所述處理器還用于將所述待開刃刀具的開刃線轉(zhuǎn)換為工件坐標(biāo)系下的開刃線，將工件坐標(biāo)系下的開刃線轉(zhuǎn)換為所述機(jī)器人加工時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡；

所述控制器用于控制所述機(jī)器人按所述運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)所述待開刃刀具在所述砂輪上開刃；

所述輪廓線表示為個(gè)數(shù)為N的點(diǎn)集B，所述樣本開刃線表示為個(gè)數(shù)為M的點(diǎn)集A，N大于M，所述匹配模塊包括第一夾角獲取模塊、點(diǎn)G獲取模塊、第二夾角獲取模塊、判斷模塊、調(diào)整模塊和提取模塊；

所述第一夾角獲取模塊用于設(shè)定一原點(diǎn)，對(duì)點(diǎn)集A中的每一點(diǎn)求出到所述原點(diǎn)的距離，第i個(gè)點(diǎn)到原點(diǎn)的距離記為L(zhǎng)(i)，i∈[1，M]；獲取點(diǎn)集A中第一個(gè)點(diǎn)到所述原點(diǎn)的線段與最后一個(gè)點(diǎn)到所述原點(diǎn)的線段的夾角記為第一夾角；

所述點(diǎn)G獲取模塊用于分別以點(diǎn)集B中每個(gè)點(diǎn)為圓心以L(i)為半徑畫圓，找到一個(gè)點(diǎn)G，使得經(jīng)過所述點(diǎn)G的圓最多；

所述第二夾角獲取模塊用于獲取以點(diǎn)G為圓心以L(1)為半徑的圓與所述輪廓線的交點(diǎn)P，獲取以點(diǎn)G為圓心以L(M)為半徑的圓與所述輪廓線的交點(diǎn)Q，得到角PGQ記為第二夾角；

所述判斷模塊用于判斷所述第一夾角和所述第二夾角的差值是否小于一預(yù)設(shè)閾值，若是則調(diào)用所述提取模塊，若否則調(diào)用所述調(diào)整模塊；

所述調(diào)整模塊用于調(diào)整所述L(i)為原來的a倍，所述a為一預(yù)設(shè)正系數(shù)，調(diào)用所述點(diǎn)G獲取模塊；

所述提取模塊用于提取點(diǎn)集B中所述點(diǎn)P至所述點(diǎn)Q之間的點(diǎn)為所述待開刃刀具的開刃線。

2.如權(quán)利要求1所述的刀具的開刃系統(tǒng)，其特征在于，所述開刃系統(tǒng)還包括攝像頭，所述攝像頭與所述處理器電連接，所述攝像頭用于采集所述待開刃刀具的圖像并將所述圖像發(fā)送至所述處理器。

3.如權(quán)利要求1所述的刀具的開刃系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器還用于將進(jìn)刀線和退刀線加入工件坐標(biāo)系下的開刃線，并將加入了所述進(jìn)刀線和所述退刀線的工件坐標(biāo)系下的開刃線轉(zhuǎn)換為所述機(jī)器人加工時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡。

4.如權(quán)利要求1所述的刀具的開刃系統(tǒng)，其特征在于，所述輪廓線獲取模塊采用邊緣檢測(cè)算法對(duì)所述圖像進(jìn)行處理以獲取所述待開刃刀具的輪廓線。

5.一種刀具的開刃方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、獲取待開刃刀具的圖像；

S2、對(duì)所述圖像進(jìn)行處理以獲取所述待開刃刀具的輪廓線；

S3、將所述輪廓線與刀具的樣本開刃線進(jìn)行匹配，以得到所述待開刃刀具的開刃線；

S4、將所述待開刃刀具的開刃線轉(zhuǎn)換為工件坐標(biāo)系下的開刃線；

S5、將工件坐標(biāo)系下的開刃線轉(zhuǎn)換為機(jī)器人加工時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡；

S6、控制所述機(jī)器人按所述運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)所述待開刃刀具在砂輪上開刃；

所述輪廓線表示為個(gè)數(shù)為N的點(diǎn)集B，所述樣本開刃線表示為個(gè)數(shù)為M的點(diǎn)集A，N大于M，步驟S3包括以下步驟：

S31、設(shè)定一原點(diǎn)，對(duì)點(diǎn)集A中的每一點(diǎn)求出到所述原點(diǎn)的距離，第i個(gè)點(diǎn)到原點(diǎn)的距離記為L(zhǎng)(i)，i∈[1，M]；獲取點(diǎn)集A中第一個(gè)點(diǎn)到所述原點(diǎn)的線段與最后一個(gè)點(diǎn)到所述原點(diǎn)的線段的夾角記為第一夾角；

S32、分別以點(diǎn)集B中每個(gè)點(diǎn)為圓心以L(i)為半徑畫圓，找到一個(gè)點(diǎn)G，使得經(jīng)過所述點(diǎn)G的圓最多；

S33、獲取以點(diǎn)G為圓心以L(1)為半徑的圓與所述輪廓線的交點(diǎn)P，獲取以點(diǎn)G為圓心以L(M)為半徑的圓與所述輪廓線的交點(diǎn)Q，得到角PGQ記為第二夾角；

S34、判斷所述第一夾角和所述第二夾角的差值是否小于一預(yù)設(shè)閾值，若是則執(zhí)行步驟S36，若否則執(zhí)行步驟S35；

S35、調(diào)整所述L(i)為原來的a倍，所述a為一預(yù)設(shè)正系數(shù)，執(zhí)行步驟S32；

S36、提取點(diǎn)集B中所述點(diǎn)P至所述點(diǎn)Q之間的點(diǎn)為所述待開刃刀具的開刃線。