CN110014305A - 一种零件加工的控制方法及装置、*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种零件加工的控制方法及装置、***,在待加工零件到位至机床后,获得所述待加工零件的现场图像以及标识信息;判断所述现场图像与所述标识信息对应的模板图像是否一致;根据所述判断的结果,控制所述机床为所述待加工零件下载与所述标识信息对应的数控加工代码。通过获得待加工零件的现场图像,并与相应的模板图像进行识别判断,通过判断结果,来控制数控加工代码的下载,这样,实现数控代码下载的自动化且具有客观性,避免人工操作出现错误,也提高了加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及零件数控加工制造领域,特别涉及一种零件加工的控制方法及装置、***。
背景技术
目前,机械制造已进入全面的数字化制造时代,数控机床是机械制造中的重要设备,在对不同的零件进行不同的加工时,对应于不同的数控加工代码,通过调用数控加工代码对零件进行特定的加工。目前,在对零件进行加工之前,需要人工比对生产任务信息、产品型号和数控加工代码等信息,而后选择相应的数控加工代码,进行零件加工,人工比对依赖于操作人员的经验,具有较强的主观性、有出错的风险,而且效率较低。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种零件加工的控制方法及装置、***,实现数控加工的自动化控制,防止出现加工错误。
为实现上述目的,本发明有如下技术方案:
一种零件加工的控制方法,包括:
当待加工零件到位至机床后,获得所述待加工零件的现场图像以及标识信息;
判断所述现场图像与所述标识信息对应的模板图像是否一致;
根据所述判断的结果,控制所述机床为所述待加工零件下载与所述标识信息对应的数控加工代码。
可选地,所述待加工零件上设置有RFID标签,获得所述待加工零件的标识信息包括:通过所述RFID标签获得所述待加工零件的标识信息。
可选地,获得所述待加工零件的现场图像包括:
当获得所述标识信息后,控制图像获取装置的启动,并获得图像获取装置得到的所述待加工零件的现场图像。
可选地,所述模板图像包括待加工零件的一个或多个局部图像,所述判断所述现场图像与所述标识信息对应的模板图像是否一致,包括:
基于与所述标识信息对应的模板图像中各局部图像,对所述现场图像进行局部特征相似度的评价,以获得所述现场图像与模板图像是否一致的判断结果。
可选地,基于与所述标识信息对应的模板图像中各局部图像,对所述现场图像进行局部特征相似度的评价,包括:
获得现场图像的灰度图;
在所述现场图像的灰度图上遍历选取预设大小的子图,将各子图分别与各局部图像的灰度图进行匹配,所述匹配的方法包括:获得子图与所述局部图像的灰度图的平均像素绝对差异值;
根据与各局部图像的灰度图匹配后的平均像素绝对差异值,对所述现场图像进行局部特征相似度的评价。
可选地,所述待加工零件为构架,所述标识信息为构架的型号。
一种零件加工的控制装置,包括:
图像及信息获取单元,用于当待加工零件到位至机床后,获得所述待加工零件的现场图像以及标识信息;
判断单元,用于判断所述现场图像与所述标识信息对应的模板图像是否一致;
代码控制单元,用于根据所述判断的结果,控制所述机床为所述待加工零件下载与所述标识信息对应的数控加工代码。
可选地,所述待加工零件上设置有RFID标签,所述图像及信息获取单元包括信息获取单元,用于通过所述RFID标签获得所述待加工零件的标识信息。
可选地,所述图像及信息获取单元还包括:
图形装置控制单元,用于当获得所述标识信息后,控制图像获取装置的启动;
图像获取单元,用于获得图像获取装置得到的所述待加工零件的现场图像。
可选地,所述模板图像包括待加工零件的一个或多个局部图像,所述判断单元中,所述判断所述现场图像与所述标识信息对应的模板图像是否一致,包括:
基于与所述标识信息对应的模板图像中各局部图像,对所述现场图像进行局部特征相似度的评价,以获得所述现场图像与模板图像是否一致的判断结果。
可选地,所述待加工零件为构架,所述标识信息为构架的型号。
一种零件加工的控制***,包括上述任一的零件加工的控制装置,以及与所述控制装置通讯连接的图像获取装置。
可选地,还包括:与所述控制装置通讯连接的RFID读写器。
本发明实施例提供的零件加工的控制方法及装置、***,在待加工零件到位至机床后,获得所述待加工零件的现场图像以及标识信息;判断所述现场图像与所述标识信息对应的模板图像是否一致;根据所述判断的结果,控制所述机床为所述待加工零件下载与所述标识信息对应的数控加工代码。通过获得待加工零件的现场图像,并与相应的模板图像进行识别判断,通过判断结果,来控制数控加工代码的下载,这样,实现数控代码下载的自动化且具有客观性,避免人工操作出现错误,也提高了加工效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1示出了根据本发明实施例的零件加工的控制方法的流程示意图;
图2示出根据本发明实施例的零件加工的控制装置的结构示意图;
图3示出了根据本发明实施例的零件加工的控制***结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
正如背景技术中的描述,在对零件进行加工之前,需要人工比对生产任务信息、产品型号和数控加工代码等信息,而后选择相应的数控加工代码,进行零件加工,人工比对依赖于操作人员的经验,具有较强的主观性、有出错的风险,而且效率较低。为此,本申请提供了一种零件加工的控制方法,通过获得待加工零件的现场图像,并与相应的模板图像进行识别判断,通过判断结果,来控制数控加工代码的下载,这样,实现数控代码下载的自动化且具有客观性,避免人工操作出现错误,也提高了加工效率。
在具体的应用场景中,在待加工零件到位至机床后,服务器获得待加工零件的现场图像以及标识信息;而后,服务器判断所述现场图像与所述标识信息对应的模板图像是否一致;服务器根据所述判断的结果,控制所述机床为所述待加工零件下载与所述标识信息对应的数控加工代码,从而,实现数控代码下载的自动化且具有客观性,避免人工操作出现错误,也提高了加工效率。
为了更好地理解本申请的技术方案和技术效果,以下将结合流程图,对具体的实施例进行详细的描述。
参考图1所示,在步骤S01,当待加工零件到位至机床后,获得所述待加工零件的现场图像以及标识信息。
待加工零件可以是需要制造或改造的任意部件,机床为数控加工设备,可以是进行车、铣或龙门加工中心机床等。
该步骤中,待加工零件到位至机床后,可以是处于加工准备状态时,获取该待加工零件的现场图像以及标识信息,现场图像也即待加工零件到位到机床时的实时图像,可以通过图像获取装置来得到该实时图像,图像获取装置例如可以为光学相机或摄像头等,现场图像可以包括待加工零件的特定部位图像。标识信息为用于标识该待加工零件的身份的信息,例如可以为零件编号、加工编号或型号等信息,在具体的应用中,该标识信息由字母、数字或他们的组合构成。
在本申请的实施例中,待加工零件上设置有RFID(Radio FrequencyIdentification,射频识别)标签,RFID标签可以为RFID芯片,固定设置于待加工零件上,RFID标签中具有一定的存储空间,可以通过RFID读写器向其写入所需要的信息,并通过RFID读写器读出其中的信息,该RFID标签中的信息可以包括待加工零件的标识信息,还可以进一步包括其他必要的信息。
进而,可以通过待加工零件上设置的RFID标签来获得该待加工零件的标识信息,更为具体的,通过RFID读写器从RFID标签中读取该待加工零件的标识信息,服务器可以从RFID读写器获得该标识信息。
进一步地,可以通过该标识信息来触发现场图像的获取。具体的,当获得该标识信息后,可以控制图像获取装置的启动,并获得图像获取装置得到的所述待加工零件的现场图像。在具体的应用中,图像获取装置可以包括可控光源以及相机,当处理器获得标识信息之后,也就是获得RFID标签中的信息后,可以得知待加工零件已经到位,处理器可以控制可控光源打开,并控制相机启动进行拍照,从而,处理器通过相机获得待加工零件的现场图像,该现场图像可以为待加工零件的局部照片,该局部照片可以包括该待加工零件的典型特征的部分,例如有特定形状或特定布局的部分,可以唯一地表征该待加工零件。
在本申请的一个应用中,待加工零件为构架,例如为动车构架,该应用中,标识信息可以为构架的型号,一种型号的构架通常对应于一套数控加工代码,该数控加工代码对应于一套数控加工流程。在该应用中,构架上设置有RFID芯片,RFID芯片中具有构架的型号,还具有工段等其他信息,在待加工的构架到位机床后,服务器可以获得RFID信息,也就获得了构架的型号,此时,服务器控制光源打开并进行拍照,获得该构架的局部照片,作为该构架的现场图像。
在步骤S02,判断所述现场图像与所述标识信息对应的模板图像是否一致。
预先设置有与标识信息对应的模板图像,模板图像为具有该标识信息的零件的标准图像,每个标识信息对应一模板图像,同时,每个标识信息对应一数控加工代码。这样,通过判断现场图像与相应的模板图像是否一致,可以得知该位于加工现场的待加工零件是否标识信息对应的零件,进而,可以为其自动选择对应的数控加工代码,避免加工错误的出现。具体的应用中,可以在服务器上设置图像判断的软件,由服务器进行判断所述现场图像与标识信息对应的模板图像是否一致。
在具体的实施例中,采用的判断方式的不同,会产生不同的判断结果,在一些实施例中,判断结果可以为一致或不一致,在另一些实施例中,判断结果也可以是一致性的评分结果,根据评分情况给出是否一致的判断结果。
其中,模板图像可以包括一幅或多幅图像,根据需要可以为局部或全局图像。在本申请的实施例中,模板图像包括待加工零件的一个或多个局部图像,局部图像包含了待加工零件的局部特征,局部特征可以为典型特征部分的图像,这样,可以更有利于对比判断以及提高判断结果的准确性。具体的,基于与所述标识信息对应的模板图像中各局部图像,对所述现场图像进行局部特征相似度的评价,以获得所述现场图像与模板图像是否一致的判断结果。也就是说,对模板图像中各局部特征分别进行判断,判断各局部特征是否在现场图像中出现,最后,综合各局部特征的判断结果,给出现场图像与模板图像是否一致的判断结果。
在一些实施例中,具体的,基于与所述标识信息对应的模板图像中各局部图像,对所述现场图像进行局部特征相似度的评价,可以包括:获得现场图像的灰度图;在所述现场图像的灰度图上遍历选取预设大小的子图,将各子图分别与各局部图像的灰度图进行匹配,所述匹配的方法包括:获得子图与所述局部图像的灰度图的平均像素绝对差异值;根据与各局部图像的灰度图匹配后的平均像素绝对差异值,对所述现场图像进行局部特征相似度的评价。
在将现场图像进行灰度处理之后,可以获得现场图像的灰度图,同样地,可以预先获得模板图像灰度处理之后的灰度图,当模板图像包含多个局部图像时,每个局部图像也对应有局部图像的灰度图。
在进行相似度的评价时,当模板图像包含多个局部图像时,将现场图像的灰度图与每个局部图像都做匹配,在现场图像的灰度图像遍历选取预设大小的子图,具体遍历时,例如可以从现场图像的灰度图上确定遍历的起始坐标(i,j),从起始坐标开始,以M*N像素大小的子图进行遍历,在所有能够取到的子图中,确定与局部图像的灰度图匹配的子图,具体的,匹配时,获得每个子图与局部图像的灰度图的平均像素绝对差异值,即获得选取的各像素点在二灰度图上的像素值差值的绝对值的平均值,可以知道,像素值范围在0-255区间,偏差值也将在(0,255)的范围内,那么,平均像素绝对差异值越小,则表明二者的差异越小。
在获得现场图像的灰度图与每个局部图像进行匹配之后,根据与各局部图像的灰度图匹配后的平均像素绝对差异值,对所述现场图像进行局部特征相似度的评价,具体的,将具有最小的平均像素绝对差异值作为每次匹配的匹配结果,并利用匹配结果进行相似度的评价。
当模板图像仅包含一副图像时,则可以将最小的平均像素绝对差异值与预设阈值进行比较,若小于预设阈值,则认为现场图像与模板图像一致。
当模板图像包含多个局部图像时,则可以通过每次匹配后的最小的平均像素绝对差异值,综合各最小的平均像素绝对差异值,来评价现场图像与模板图像是否一致。评价时可以采用综合评分模型给出,也就是采用评分的方式进行评价,例如在(0,1)的区间进行评分,评分1代表现场图片与该特征点的模板图像完全一致,评分0代表代表现场图片与该特征点的模板图像完全不一致,评分值越高代表现场图片与该特征点的模板图像的一致性越高,最终可以通过综合评分模型给出判断的结果。
在步骤S03,根据所述判断的结果,控制所述机床为所述待加工零件下载与所述标识信息对应的数控加工代码。
在该步骤中,若判断结果可以为一致或不一致,判断的结果为一致时,或者,若判断结果为评分结果时,则可以在评分结果大于一定阈值时,直接为待加工零件下载与标识信息对应的数控加工代码,而当不一致时,则不进行数控加工代码的下载,进一步地,可以发出错误提醒,以便操作人员可以进行错误的排查。具体的应用中,可以由服务器根据判断的结果,控制机床下载与标识信息对应的数控加工代码。
这样就通过待加工零件的现场照片与模板图像是否一致的判断,获得待加工零件的身份是否正确的信息,进而,为其选择相应的数控加工代码,这样,实现数控代码下载的自动化且具有客观性,避免人工操作出现错误,也提高了加工效率。其中,数控加工代码对应于一套数控加工流程,进而机床可以执行该数控加工代码,对待加工零件进行相应的机加工。
以上对本申请实施例的零件加工的控制方法进行了详细的描述,此外,本申请还提供了实现上述方法的零件加工的控制装置,参考图2所示,包括:
图像及信息获取单元100,用于当待加工零件到位至机床后,获得所述待加工零件的现场图像以及标识信息;
判断单元110,用于判断所述现场图像与所述标识信息对应的模板图像是否一致;
代码控制单元120,用于根据所述判断的结果,控制所述机床为所述待加工零件下载与所述标识信息对应的数控加工代码。
进一步地,所述待加工零件上设置有RFID标签,所述图像及信息获取单元100包括信息获取单元,用于通过所述RFID标签获得所述待加工零件的标识信息。
进一步地,所述图像及信息获取单元100还包括:
图形装置控制单元,用于当获得所述标识信息后,控制图像获取装置的启动;
图像获取单元,用于获得图像获取装置得到的所述待加工零件的现场图像。
进一步地,所述模板图像包括待加工零件的一个或多个局部图像,所述判断单元110中,所述判断所述现场图像与所述标识信息对应的模板图像是否一致,包括:
基于与所述标识信息对应的模板图像中各局部图像,对所述现场图像进行局部特征相似度的评价,以获得所述现场图像与模板图像是否一致的判断结果。
进一步地,基于与所述标识信息对应的模板图像中各局部图像,对所述现场图像进行局部特征相似度的评价,包括:
获得现场图像的灰度图;
在所述现场图像的灰度图上遍历选取预设大小的子图,将各子图分别与各局部图像的灰度图进行匹配,所述匹配的方法包括:获得子图与所述局部图像的灰度图的平均像素绝对差异值;
根据与各局部图像的灰度图匹配后的平均像素绝对差异值,对所述现场图像进行局部特征相似度的评价。
进一步地,所述待加工零件为构架,所述标识信息为构架的型号。
此外,本申请还提供了一种零件加工的控制***,参考图3所示,包括上述的零件加工的控制装置,以及与该控制装置通讯连接的图像获取装置。
进一步地,还包括与该控制装置通讯连接的RFID读写器,该RFID读写器用于待加工零件上设置的RFID标签的读写操作。
具体的应用中,上述的控制装置可以设置于服务器中,服务器通过工业网络以及交换机分别与RFID读写器、图像获取装置通讯连接,交换机例如可以为千兆工业交换机。
在本申请的一个应用中,对构架进行加工控制,在构架上设置有RFID标签,RFID标签中设置有构架的型号,每个型号的构架对应一数控加工代码,图像获取装置由工业相机以及可控光源组成,可控光源包括光源控制器以及光源,选择一数控加工代码,机床将执行一套相应的加工流程。具体应用时,服务器上设置有零件加工的控制装置,当构架到达机床位置后,RFID读卡器将感应到该RFID标签,并读取其中的信息,将包含型号的读取信息通过交换机和工业网络传送至服务器中,服务器得到该RFID标签中的信息后,通过光源控制器控制光源打开,进而,控制工业相机对构架进行拍照,并通过交换机和工业网络将拍摄到的照片返回至服务器,服务器通过获得的现场图像以及预存的模板图像,进行一致性的判断,当现场图像与模板图像一致时,则控制机床下载该型号机床对应的数控加工代码,进而,机床可以执行相应的数控加工代码,对构架进行相应的加工。在具体应用中,可以通过辅助装置将相机、光源及RFID读写装置设置于合适的位置处,以便能够获取到RFID标签的信息,以及拍摄到合适位置处的现场图像,
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。尤其,对于装置及***实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
此外,虽然本发明已以较佳实施例披露如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何的简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (14)
1.一种零件加工的控制方法,其特征在于,包括:
当待加工零件到位至机床后,获得所述待加工零件的现场图像以及标识信息;
判断所述现场图像与所述标识信息对应的模板图像是否一致;
根据所述判断的结果,控制所述机床为所述待加工零件下载与所述标识信息对应的数控加工代码。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述待加工零件上设置有RFID标签,获得所述待加工零件的标识信息包括:通过所述RFID标签获得所述待加工零件的标识信息。
3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,获得所述待加工零件的现场图像包括:
当获得所述标识信息后,控制图像获取装置的启动,并获得图像获取装置得到的所述待加工零件的现场图像。
4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述模板图像包括待加工零件的一个或多个局部图像,所述判断所述现场图像与所述标识信息对应的模板图像是否一致,包括:
基于与所述标识信息对应的模板图像中各局部图像,对所述现场图像进行局部特征相似度的评价,以获得所述现场图像与模板图像是否一致的判断结果。
5.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,基于与所述标识信息对应的模板图像中各局部图像,对所述现场图像进行局部特征相似度的评价,包括:
获得现场图像的灰度图;
在所述现场图像的灰度图上遍历选取预设大小的子图,将各子图分别与各局部图像的灰度图进行匹配,所述匹配的方法包括:获得子图与所述局部图像的灰度图的平均像素绝对差异值;
根据与各局部图像的灰度图匹配后的平均像素绝对差异值,对所述现场图像进行局部特征相似度的评价。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的控制方法,其特征在于,所述待加工零件为构架,所述标识信息为构架的型号。
7.一种零件加工的控制装置,其特征在于,包括:
图像及信息获取单元,用于当待加工零件到位至机床后,获得所述待加工零件的现场图像以及标识信息;
判断单元,用于判断所述现场图像与所述标识信息对应的模板图像是否一致;
代码控制单元,用于根据所述判断的结果,控制所述机床为所述待加工零件下载与所述标识信息对应的数控加工代码。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述待加工零件上设置有RFID标签,所述图像及信息获取单元包括信息获取单元,用于通过所述RFID标签获得所述待加工零件的标识信息。
9.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述图像及信息获取单元还包括:
图形装置控制单元,用于当获得所述标识信息后,控制图像获取装置的启动;
图像获取单元,用于获得图像获取装置得到的所述待加工零件的现场图像。
10.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述模板图像包括待加工零件的一个或多个局部图像,所述判断单元中,所述判断所述现场图像与所述标识信息对应的模板图像是否一致,包括:
基于与所述标识信息对应的模板图像中各局部特征的图像,对所述现场图像进行局部特征相似度的评价,以获得所述现场图像与模板图像是否一致的判断结果。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,基于与所述标识信息对应的模板图像中各局部图像,对所述现场图像进行局部特征相似度的评价,包括:
获得现场图像的灰度图;
在所述现场图像的灰度图上遍历选取预设大小的子图,将各子图分别与各局部图像的灰度图进行匹配,所述匹配的方法包括:获得子图与所述局部图像的灰度图的平均像素绝对差异值;
根据与各局部图像的灰度图匹配后的平均像素绝对差异值,对所述现场图像进行局部特征相似度的评价。
12.根据权利要求7-11中任一项所述的装置,其特征在于,所述待加工零件为构架,所述标识信息为构架的型号。
13.一种零件加工的控制***,其特征在于,包括如权利要求7-12中任一项所述的零件加工的控制装置,以及与所述控制装置通讯连接的图像获取装置。
14.根据权利要求12所述的***,其特征在于,还包括:与所述控制装置通讯连接的RFID读写器。
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