[发明专利]刀具的开刃系统和方法

说明书

本发明公开了一种刀具的开刃系统和方法，其中方法包括以下步骤：S1、获取待开刃刀具的图像；S2、对所述图像进行处理以获取所述待开刃刀具的轮廓线；S3、将所述轮廓线与刀具的样本开刃线进行匹配，以得到所述待开刃刀具的开刃线；S4、将所述待开刃刀具的开刃线转换为工件坐标系下的开刃线；S5、将工件坐标系下的开刃线转换为机器人加工时的运动轨迹；S6、控制所述机器人按所述运动轨迹运动，以实现所述待开刃刀具在砂轮上开刃。本发明提供的刀具的开刃系统和方法实现了刀具在开刃过程由控制器控制机器人进行加工，使得整个开刃过程速度快、精度高且不容易出错，避免了人工磨刀可能产生的各种失误，提高了刀具的成品率。

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，特别涉及一种刀具的开刃系统和方法。

背景技术

刀具的开刃一直是一项对工人技术要求较高的工艺，而且，即便采用熟练工，开刃速度也无法大幅提高，开刃效率较低，同时，随着工作量的增大工人疲劳容易出错，不可避免的存在成品质量不稳定，成品精度不高的问题，这些问题给生产厂家造成了不可估量的损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中采用人工对刀具进行开刃时速度慢、效率低、成品精度不高、良品率低下的缺陷，提供一种能够提高速度、成品精度以及良品率的刀具的开刃系统和方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种刀具的开刃系统，其特点在于，包括机器人、砂轮、处理器和控制器，待开刃刀具设于所述机器人上；所述处理器用于获取所述待开刃刀具的图像；所述处理器包括轮廓线获取模块，所述轮廓线获取模块用于对所述图像进行处理以获取所述待开刃刀具的轮廓线；所述处理器还包括匹配模块，所述匹配模块用于将所述轮廓线与刀具的样本开刃线进行匹配，以得到所述待开刃刀具的开刃线；所述处理器还用于将所述待开刃刀具的开刃线转换为工件坐标系下的开刃线，将工件坐标系下的开刃线转换为所述机器人加工时的运动轨迹；所述控制器用于控制所述机器人按所述运动轨迹运动，以实现所述待开刃刀具在所述砂轮上开刃。

本方案中，刀具的样本开刃线可以提前从客户处得到，该样本开刃线是同一型号的多个刀具共同使用的参考开刃线。

本方案中，轮廓线、待开刃刀具的开刃线的所在坐标系不同于工件坐标系。为了使得控制器能够控制机器人沿着运动轨迹运动，需要进行坐标转换。坐标系的差别有原点位置的差别和三维方向的差别，不同坐标系之间的转换只需要知道坐标系之间的相对位置关系即可实现，具体通过每个路径上的点乘旋转向量即可，这些坐标转换均为现有技术，此处不赘述。

本方案中，待开刃刀具设于机器人上，砂轮固定设置，开刃过程中砂轮不动，由控制器控制机器人按照设定好的运动轨迹运动，使得待开刃刀具通过砂轮进行开刃。

本方案中，开刃过程由控制器控制机器人进行加工，就像控制器控制机床一样，使得整个开刃过程速度快、精度高且不容易出错，避免了人工磨刀可能产生的各种失误，提高了刀具的成品率。

较佳地，所述开刃系统还包括摄像头，所述摄像头与所述处理器电连接，所述摄像头用于采集所述待开刃刀具的图像并将所述图像发送至所述处理器。

本方案中，由摄像头对每把待开刃刀具进行图像采集，然后再发送给处理器进一步处理，以实时获取每把待开刃刀具的图像，使得开刃更加有针对性，进而提高每把待开刃刀具开刃的精度及开刃质量。

较佳地，所述处理器还用于将进刀线和退刀线加入工件坐标系下的开刃线，并将加入了所述进刀线和所述退刀线的工件坐标系下的开刃线转换为所述机器人加工时的运动轨迹。

本方案中，进刀线和退刀线用于告知机器人进行开刃时从哪里进入，从哪里退出，位置的设置只要不影响到加工路径即可。

较佳地，所述轮廓线获取模块采用边缘检测算法对所述图像进行处理以获取所述待开刃刀具的轮廓线。