条形工件的定位方法、装置及设备、存储介质与流程

本发明涉及机床加工，尤其涉及一种条形工件的定位方法、装置及设备、存储介质。

背景技术：

1、在激光切割工件的场景中，通常是根据工件的工装位置信息以及图纸中的规格信息来对工件进行定位加工的，为了确保好的切割效果和质量，待切割工件与图纸的一致性的有较高要求，而且往往需要高精度的夹具、高要求的工装等辅助装置实现高精度的加工。但是，待加工工件在生产过程中就可能存在各种的问题，比如，存在一定的弯曲(比如槽钢的腰和腿的夹角本应是90度而加工成了89度等)、倾斜和尺寸变化等，甚至在进行加工时也会存在一定的问题，比如工件被放置不平稳，加工产生形变等，所以，即使通过辅助工具实现了工件的高精度定位，也不能知晓工件工件在三维尺寸上是否存在问题，如果继续按照图纸确定出的理论三维模型进行切割，很可能导致误差增大，甚至导致切割件不合格。因此，对工件进行三维空间定位对于加工来说至关重要。

技术实现思路

1、本发明提供一种条形工件的定位方法、装置及设备、存储介质，可对条形工件实现更准确的三维空间定位。

2、本发明的第一方面提供了一种条形工件的定位方法，所述条形工件被放置在机床的加工平台上，所述机床上设置有线激光传感器；该方法包括：

3、控制所述线激光传感器对所述条形工件上多个长条边缘以及目标端面进行数据采集，确定各长条边缘的边缘点信息以及目标端面的端面点信息；所述长条边缘是指长条工件沿长度方向的边缘，每一长条边缘的边缘点信息包括该长条边缘上至少一个点在所述机床所应用的第一坐标系中的坐标信息；所述目标端面为靠近所述条形工件需被加工部位的端面，所述端面点信息包括目标端面上至少一个点在所述第一坐标系中的坐标信息；

4、依据各边缘点信息控制所述线激光传感器分别对各长条边缘进行扫描，确定各长条边缘的边缘线信息；每一长条边缘的边缘线信息包括该长条边缘被扫描部分在所述第一坐标系中的点云信息；

5、依据所述端面点信息控制所述线激光传感器对所述目标端面的至少一端面边缘进行扫描，确定端面边缘的端面线信息；所述端面边缘的端面线信息包括该端面边缘被扫描部分在所述第一坐标系中的点云信息；

6、依据所述各边缘线信息、以及端面线信息确定所述条形工件的三维空间模型，所述三维空间模型表征了条形工件被扫描部分的轮廓和在第一坐标系中的三维空间位置。

7、根据本发明的一个实施例，所述条形工件的长度方向与所述第一坐标系的y轴向匹配；

8、控制所述线激光传感器对所述条形工件上多个长条边缘以及目标端面进行数据采集，确定各长条边缘的边缘点信息以及目标端面的端面点信息，包括：

9、控制所述线激光传感器从预设的第一初始位置开始在所述第一坐标系的x轴和z轴向上移动并针对所述条形工件采集数据，确定各长条边缘的边缘点信息；所述第一初始位置位于所述条形工件的一侧，且在z轴向上的高度高于所述条形工件的高度；

10、依据各长条边缘的边缘点信息，控制线激光传感器移动至第二初始位置；所述第二初始位置位于所述条形工件的上方或一侧；

11、控制所述线激光传感器从第二初始位置开始沿第一方向移动并采集数据，确定所述目标端面的端面点信息；所述第一方向为在y轴向上从所述第二初始位置开始朝所述目标端面的方向。

12、根据本发明的一个实施例，所述第一初始位置是根据所述条形工件被预估的工装位置信息确定的；

13、所述第二初始位置中的x坐标依据所述各长条边缘的边缘点信息中不同x坐标确定；所述第二初始位置中的y坐标依据所述各长条边缘的边缘点信息中的y坐标；所述第二初始位置在z轴向上的高度高于所述条形工件的高度。

14、根据本发明的一个实施例，控制所述线激光传感器从预设的第一初始位置开始在所述第一坐标系的x轴和z轴向上移动并针对所述条形工件采集数据，确定各长条边缘的边缘点信息，包括：

15、控制所述线激光传感器从所述第一初始位置开始沿第二方向移动并在移动过程中对所述条形工件进行扫描；所述第二方向为在x轴向上从所述第一初始位置开始朝条形工件的方向；

16、当所述线激光传感器扫描到第二方向上的最后一长条边缘时，结束扫描，控制所述线激光传感器从当前位置绕y轴旋转移动至第三初始位置，处于所述第三初始位置上时所述线激光传感器的激光辐射面交于一接触加工平台的长条边缘，控制所述线激光传感器在所述第三初始位置进行扫描；

17、从扫描所得的数据中确定出角点的坐标信息，并依据各角点的坐标信息确定角点所对应的长条边缘的边缘点信息；

18、依据已确定出的长条边缘的边缘点信息确定所述条形工件的另一接触加工平台的长条边缘的边缘点信息。

19、根据本发明的一个实施例，所述线激光传感器在第二方向上扫描时激光辐射面与所述第二方向共面。

20、根据本发明的一个实施例，控制所述线激光传感器从第二初始位置开始沿第一方向移动并采集数据，确定所述目标端面的端面点信息，包括：

21、控制所述线激光传感器从第二初始位置开始沿第一方向移动并扫描，当确定所述线激光传感器扫描到目标端面时，结束扫描，并从扫描所得的数据中确定出角点的坐标信息，并依据该角点的坐标信息确定所述目标端面的端面点信息。

22、根据本发明的一个实施例，所述线激光传感器在第一方向上扫描时激光辐射面与所述第一方向共面。

23、根据本发明的一个实施例，依据各边缘点信息控制所述线激光传感器分别对各长条边缘进行扫描，确定各长条边缘的边缘线信息，包括：

24、针对每一长条边缘，依据该长条边缘的边缘点位置信息控制所述线激光传感器移动至对应的第四初始位置，处于对应的第四初始位置上时所述线激光传感器的激光辐射面交于该长条边缘，并控制所述线激光传感器从对应的第四初始位置开始沿第三方向移动并扫描，从扫描获得的数据中确定出属于该长条边缘的点云信息，并依据该点云信息确定该长条边缘的边缘线信息；

25、其中，所述第三方向为y轴向上从对应的第四初始位置开始与长度边缘的长度方向所平行的方向；

26、所述线激光传感器在第三方向上扫描时激光辐射面与所述第三方向垂直、或夹角处于设定角度范围内。

27、根据本发明的一个实施例，依据所述端面点信息控制所述线激光传感器对所述目标端面的至少一端面边缘进行扫描，确定端面边缘的端面线信息，包括：

28、依据所述端面点信息控制所述线激光传感器移动至第五初始位置，处于第五初始位置上时所述线激光传感器的激光辐射面交于所述目标端面上的一端面边缘，并控制所述激光传感器从第五初始位置开始沿第四方向移动并扫描，从扫描获得的数据中确定出属于该端面边缘的点云信息，并依据该点云信息确定该端面边缘的端面线信息；

29、其中，所述第四方向为x轴向上从第五初始位置开始与该端面边缘的长度方向所平行的方向；或者，所述第四方向为z轴向上从第五初始位置开始与该端面线段的长度方向所平行的方向；

30、所述激光传感器在第四方向上扫描时激光辐射面与所述第四方向垂直、或夹角处于设定角度范围内。

31、根据本发明的一个实施例，该方法还包括：

32、依据各长条边缘的边缘点信息确定对应的横截面尺寸；

33、将所述横截面尺寸和与预设的工件规格信息中条形工件的尺寸进行比较，以确定所述条形工件是否被上错料。

34、根据本发明的一个实施例，所述条形工件的横截面呈凹槽型、h型、或矩形。

35、本发明第二方面提供一种条形工件的定位装置，所述条形工件被放置在机床的加工平台上，所述机床上设置有线激光传感器；该装置包括：

36、点信息确定模块，用于控制所述线激光传感器对所述条形工件上多个长条边缘以及目标端面进行数据采集，确定各长条边缘的边缘点信息以及目标端面的端面点信息；所述长条边缘是指长条工件沿长度方向的边缘，每一长条边缘的边缘点信息包括该长条边缘上至少一个点在所述机床所应用的第一坐标系中的坐标信息；所述目标端面为靠近所述条形工件需被加工部位的端面，所述端面点信息包括目标端面上至少一个点在所述第一坐标系中的坐标信息；

37、边缘线信息确定模块，用于依据各边缘点信息控制所述线激光传感器分别对各长条边缘进行扫描，确定各长条边缘的边缘线信息；每一长条边缘的边缘线信息包括该长条边缘被扫描部分在所述第一坐标系中的点云信息；

38、端面线信息确定模块，用于依据所述端面点信息控制所述线激光传感器对所述目标端面的至少一端面边缘进行扫描，确定端面边缘的端面线信息；所述端面边缘的端面线信息包括该端面边缘被扫描部分在所述第一坐标系中的点云信息；

39、空间定位模块，用于依据所述各边缘线信息、以及端面线信息确定所述条形工件的三维空间模型，所述三维空间模型表征了条形工件被扫描部分的轮廓和在第一坐标系中的三维空间位置。

40、本发明第三方面提供一种电子设备，包括处理器及存储器；所述存储器存储有可被处理器调用的程序；其中，所述处理器执行所述程序时，实现如前述实施例所述的条形工件的定位方法。

41、本发明第四方面提供一种机器可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时，实现如前述实施例所述的条形工件的定位方法。

42、本发明具有以下有益效果：

43、本发明实施例中，先通过线激光传感器扫描出条形工件上多个长条边缘的边缘点信息以及一个端面的端面点信息，这些点信息分别表示了长条边缘及端面上的点在第一坐标系下的坐标信息，实现了条形工件上多个关键点的定位，此为粗定位，接着进行二次定位，再根据这些点信息来控制线激光传感器扫描出这些长条边缘的边缘线信息和端面上一端面边缘的线信息，这些线信息分别表示了长条边缘及端面上一端面边缘被扫描的那部分线段在第一坐标系下的点云信息，实现了条形工件上多个关键线的定位，这些关键线的点云信息事实上涵盖了条形工件的一些三维轮廓信息(被扫描部分的形状和尺寸)，同时又因为是在第一坐标系下的点云，所以亦可根据这些信息实现条形工件在第一坐标系中的定位，换言之，依据这些关键线的点云信息可以确定出条形工件在第一坐标系中的三维空间模型，该三维空间模型可以用于确定条形工件的部分三维轮廓信息、以及实现条形工件在加工平台上的定位，本发明实现了对条形工件的形状、尺寸、位置信息的高效、精确测量。