激光切割的寻边方法、装置、设备及可读介质与流程

本发明涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种激光切割的寻边方法、装置、激光切割设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

在金属钣金等板材的切割等激光加工中，需要寻找到待加工板材的边缘，然后确定待加工板材的位置和偏移角度，从而确定出切割出对应尺寸的板材，以此提高后续加工的效率和降低板材切割不准所耗费的成本。

寻找待加工板材的边缘的方法为寻边方法，在相关技术中，一般是粗略的寻找板材的大致边缘位置，根据板材的大致边缘位置计算工件原点位置和偏置角度，从而进行切割。但是，由于边缘位置点的确定不够精确，所以工件原点位置也不够精确，这样就造成板材加工中要求边框距离大，否则会造成切割时会超出板材外面，造成工件板材报废，这样都造成了激光加工的低效和工件材料的浪费。

也就是说，在相关技术方案中的寻边方法存在寻边的精度不足的问题。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提出一种激光切割的寻边方法、装置、激光切割设备及计算机可读存储介质。

一种激光切割的寻边方法，所述方法基于激光切割装置，所述激光切割装置包括切割头；

所述方法包括：

s1：确定预设的寻边初始位置，控制所述切割头移动至所述预设的寻边初始位置；

s4：控制所述切割头以预设的第二寻边速度沿所述预设方向运动，在运动的过程中检测所述切割头是否发生第二高度突变；

s5：在检测到所述切割头发生第二高度突变的情况下，控制所述切割头停止运动，并获取所述切割头的坐标信息作为与所述预设方向对应的目标边缘点的坐标信息；

s6：重复执行s1至s5，以获取多个目标边缘点的坐标信息；其中，每一个目标边缘点的查找过程中的预设的寻边初始位置和/或预设方向与其它目标边缘点的查找过程中的预设的寻边初始位置和/或预设方向相同或不同，所述多个目标边缘点的数量为至少2个；

s7：根据所述目标边缘点的坐标信息计算与所述待切割工件对应的目标坐标系，根据所述目标坐标系控制所述切割头进行切割。

其中，所述控制所述切割头以预设的第二寻边速度沿所述预设方向运动的步骤之前，还包括：

s2：控制所述切割头以预设的第一寻边速度沿预设方向运动，在运动的过程中检测所述切割头是否发生第一高度突变；

s3：在检测到所述切割头发生第一高度突变的情况下，控制所述切割头上升预设高度，并控制所述切割头沿所述预设方向回退，所述第二寻边速度小于所述第一寻边速度。

其中，所述在运动的过程中检测所述切割头是否发生第一高度突变的步骤，还包括：

检测所述切割头的第一高度变化信息，判断所述第一高度变化信息是否满足预设的第一高度变化速度阈值，在所述第一高度变化信息满足预设的第一高度变化速度阈值的情况下，判定所述切割头发生第一高度突变；

所述在运动的过程中检测所述切割头是否发生第二高度突变的步骤，还包括：

检测所述切割头的第二高度变化信息，判断所述第二高度变化信息是否满足预设的第二高度变化速度阈值，在所述第二高度变化信息满足预设的第二高度变化速度阈值的情况下，判定所述切割头发生第二高度突变；

所述第二高度变化速度阈值小于所述第一高度变化速度阈值。

其中，所述目标边缘点的数量为3个，所述预设方向包括第一预设方向和第二预设方向；

所述第一预设方向对应1个目标边缘点，所述第二预设方向对应2目标边缘点，或，所述第一预设方向对应2个目标边缘点，所述第二预设方向对应1目标边缘点。

其中，所述第一预设方向为x轴第一方向、x轴第二方向中的一个，所述第二预设方向为y轴第一方向、y轴第二方向中的一个，所述x轴第一方向与所述x轴第二方向为相反方向，所述y轴第一方向与所述y轴第二方向为相反方向。

其中，所述根据所述目标边缘点的坐标信息计算与所述待切割工件对应的目标坐标系的步骤，还包括：

根据所述3个目标边缘点的坐标信息，确定与所述待切割工件对应的角点坐标；

根据所述角点坐标和所述3个目标边缘点的坐标信息确定与所述待切割工件对应的偏移角度；

根据所述偏移角度和所述3个目标边缘点的坐标信息确定与所述待切割工件对应的目标坐标系。

其中，所述根据所述目标坐标系控制所述切割头进行切割的步骤之前，还包括：

根据所述目标边缘点的坐标信息确定所述待切割工件的轮廓信息；

根据所述轮廓信息判断所述待切割工件的尺寸信息是否与预设的目标工件的尺寸信息匹配，

若是，执行所述根据所述目标坐标系控制所述切割头进行切割的步骤，

若否，生成提示信息，所述提示信息用于提示用户当前待切割工件无法进行目标工件的切割。

其中，所述根据所述目标边缘点的坐标信息确定所述待切割工件的轮廓信息的步骤之前，还包括：

获取与所述待切割工件对应的形状模板信息；

根据所述形状模板信息判断所述目标边缘点是否可以满足与所述形状模板信息对应的轮廓构建要求，

若是，执行所述根据所述目标边缘点的坐标信息确定所述待切割工件的轮廓信息的步骤，

若否，控制所述切割头在除所述预设方向之外的其他方向进行寻边操作。

一种激光切割的寻边装置，所述装置基于激光切割装置，所述激光切割装置包括切割头；

所述装置包括：

初始位置确定模块，用于确定预设的寻边初始位置，控制所述切割头移动至所述预设的寻边初始位置；

边缘点查找模块，用于查找目标边缘点，

其中，所述边缘点查找模块包括第二寻边单元，用于控制所述切割头以预设的第二寻边速度沿所述预设方向运动，在运动的过程中检测所述切割头是否发生第二高度突变；在检测到所述切割头发生第二高度突变的情况下，控制所述切割头停止运动，并获取所述切割头的坐标信息作为与所述预设方向对应的目标边缘点的坐标信息；

循环执行模块，用于调用所述初始位置确定模块和所述边缘点查找模块来获取多个目标边缘点的坐标信息；其中，每一个目标边缘点的查找过程中的预设的寻边初始位置和/或预设方向与其它目标边缘点的查找过程中的预设的寻边初始位置和/或预设方向相同或不同，所述多个目标边缘点的数量为至少2个；

坐标系确定模块，用于根据所述目标边缘点的坐标信息计算与所述待切割工件对应的目标坐标系；

切割模块，用于根据所述目标坐标系控制所述切割头进行切割。

其中，所述边缘查找模块还包括第一寻边单元，用于控制所述切割头以预设的第一寻边速度沿预设方向运动，在运动的过程中检测所述切割头是否发生第一高度突变；在检测到所述切割头发生第一高度突变的情况下，控制所述切割头上升预设高度，并控制所述切割头沿所述预设方向回退，所述第二寻边速度小于所述第一寻边速度。

其中，所述目标边缘点的数量为3个，所述预设方向包括第一预设方向和第二预设方向；所述第一预设方向和第二预设方向分别对应至少一个目标边缘点。

所述坐标系确定模块还用于根据所述3个目标边缘点的坐标信息，确定与所述待切割工件对应的角点坐标；根据所述角点坐标和所述3个目标边缘点的坐标信息确定与所述待切割工件对应的偏移角度；根据所述偏移角度和所述3个目标边缘点的坐标信息确定与所述待切割工件对应的目标坐标系。

其中，所述装置还包括尺寸判断模块，用于根据所述目标边缘点的坐标信息确定所述待切割工件的轮廓信息；根据所述轮廓信息判断所述待切割工件的尺寸信息是否与预设的目标工件的尺寸信息匹配，在所述待切割工件的尺寸信息与预设的目标工件的尺寸信息匹配的情况下，调用所述切割模块，在所述待切割工件的尺寸信息与预设的目标工件的尺寸信息不匹配的情况下，生成提示信息，所述提示信息用于提示用户当前待切割工件无法进行目标工件的切割。

一种激光切割设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行以下步骤：

s1：确定预设的寻边初始位置，控制所述切割头移动至所述预设的寻边初始位置；

s4：控制所述切割头以预设的第二寻边速度沿所述预设方向运动，在运动的过程中检测所述切割头是否发生第二高度突变；

s5：在检测到所述切割头发生第二高度突变的情况下，控制所述切割头停止运动，并获取所述切割头的坐标信息作为与所述预设方向对应的目标边缘点的坐标信息；

s6：重复执行s1至s5，以获取多个目标边缘点的坐标信息；其中，每一个目标边缘点的查找过程中的预设的寻边初始位置和/或预设方向与其它目标边缘点的查找过程中的预设的寻边初始位置和/或预设方向相同或不同，所述多个目标边缘点的数量为至少2个；

s7：根据所述目标边缘点的坐标信息计算与所述待切割工件对应的目标坐标系，根据所述目标坐标系控制所述切割头进行切割。

其中，所述处理器还用于执行以下步骤：

s2：控制所述切割头以预设的第一寻边速度沿预设方向运动，在运动的过程中检测所述切割头是否发生第一高度突变；

s3：在检测到所述切割头发生第一高度突变的情况下，控制所述切割头上升预设高度，并控制所述切割头沿所述预设方向回退，所述第二寻边速度小于所述第一寻边速度。

一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行以下步骤：

s1：确定预设的寻边初始位置，控制所述切割头移动至所述预设的寻边初始位置；

s4：控制所述切割头以预设的第二寻边速度沿所述预设方向运动，在运动的过程中检测所述切割头是否发生第二高度突变；

s5：在检测到所述切割头发生第二高度突变的情况下，控制所述切割头停止运动，并获取所述切割头的坐标信息作为与所述预设方向对应的目标边缘点的坐标信息；

s6：重复执行s1至s5，以获取多个目标边缘点的坐标信息；其中，每一个目标边缘点的查找过程中的预设的寻边初始位置和/或预设方向与其它目标边缘点的查找过程中的预设的寻边初始位置和/或预设方向相同或不同，所述多个目标边缘点的数量为至少2个；

s7：根据所述目标边缘点的坐标信息计算与所述待切割工件对应的目标坐标系，根据所述目标坐标系控制所述切割头进行切割。

其中，所述处理器还执行以下步骤：

s2：控制所述切割头以预设的第一寻边速度沿预设方向运动，在运动的过程中检测所述切割头是否发生第一高度突变；

s3：在检测到所述切割头发生第一高度突变的情况下，控制所述切割头上升预设高度，并控制所述切割头沿所述预设方向回退，所述第二寻边速度小于所述第一寻边速度。

采用本发明实施例，具有如下有益效果：

采用了上述激光切割的寻边方法、装置、激光切割设备及计算机可读存储介质之后，在寻边的过程中，控制激光切割装置的切割头移动至预设的寻边初始位置，然后在预设方向上，控制切割头以较小的精确的第二寻边速度运动，在再次检测到高度突变的情况下，判定当前寻边结束，并获取切割头的位置为目标边缘点的位置。然后重复执行前述寻边操作，以相同或不同的寻边初始位置、相同或不同的预设方向来确定其它目标边缘点。在边缘点都确定的确定下，根据目标边缘点的坐标来计算对应的坐标系，然后根据坐标系来控制切割头的切割操作，完成寻边和激光切割的操作。

相较于相关技术方案中只是粗略的寻找板材的大致边缘位置然后就进行切割导致的板材边缘定位的准确率过低、达不到板材加工的要求的技术方案来讲，在本发明实施例中，通过较小的寻边速度可以准确的点确定边缘点的位置，提高了边缘点确定的准确性。

并且，在本发明实施例中，在通过较小的精确的第二寻边速度进行寻边操作之前，还可以先通过一个较大的第一寻边速度进行寻边，也就是说，先通过较快的寻边速度粗略确定边缘点的位置，然后再以较慢的寻边速度准确的确定边缘点的位置，提高了边缘点确定的准确性，且保证了寻边的效率。并且，通过上述边缘点确定的方法来确定板材的多个边缘点，从而构建对应的加工坐标系来控制加工，保证了激光切割的准确性。

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，下面描述中的附图仅仅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他的附图。

其中：

图1示出了一个实施例中一种激光切割的寻边方法的流程示意图；

图2示出了一个实施例中待切割工件的目标边缘点示意图；

图3示出了一个实施例中待切割工件的目标边缘点示意图；

图4示出了一个实施例中待切割工件的目标边缘点示意图；

图5示出了一个实施例中待切割工件的尺寸信息判断的流程示意图；

图6示出了一个实施例中待切割工件的轮廓信息判断的流程示意图

图7示出了一个实施例中一种激光切割的寻边装置的结构示意图；

图8示出了一个实施例中运行上述激光切割的寻边方法的计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提出了一种激光切割的寻边方法，该方法的实现可以基于一激光切割装置，该激光切割装置包括处理单元或者与一外设的上位机连接，由所述处理单元或上位机来控制进行寻边操作和切割操作。

具体的，上述激光切割装置包括一切割头以及放置待切割工件的工作台，在进行切割操作时，先将待切割工件放置于工作台上，然后控制切割头进行寻边操作，以获取待切割工件的边缘点，然后根据边缘点构建与待切割工件对应的目标坐标系，并根据目标坐标系来控制对待切割工件的切割操作。

具体的，请参见图1，图1示出了本发明实施例提供了一种激光切割的寻边方法的流程示意图。

如图1所示，上述激光切割的寻边方法包括图1所示的步骤s1-s7：

s1：确定预设的寻边初始位置，控制所述切割头移动至所述预设的寻边初始位置。

在一个具体的实施例中，寻边初始位置可以是位于激光切割装置的工作台上的一个点，在激光切割装置工作台上放置了待切割工件之后，寻边初始位置也为待切割工件上的一个点。该寻边初始位置的确定是通过预设的机床界面设定出位于待加工工件上的一个点，可以是根据待切割工件的大致放置位置，确定待切割工件上的一个点作为寻边初始位置。

具体的，请参见图2，图2中示出的编号s1所对应的点即为寻边初始位置。

在接收到寻边开始的指令之后，控制切割头移动到寻边初始位置，然后开启隧洞系统，也就是说，通过切割头的位置信息(包括x、y、z三轴的坐标信息)的实时变化，来控制切割头的运动，以达到更快地寻找到待切割工件的边缘的目的。

s2：控制所述切割头以预设的第一寻边速度沿预设方向运动，在运动的过程中检测所述切割头是否发生第一高度突变；

s3：在检测到所述切割头发生第一高度突变的情况下，控制所述切割头上升预设高度，并控制所述切割头沿所述预设方向回退。

在本实施例中，在确定边缘点的过程中，首先需要快速、粗略的进行寻边(即步骤s2)，然后在精确的进行寻边(即步骤s4)。

首先对快速、粗略的进行寻边操作对应的步骤s2进行说明。

具体的，首先控制切割头以第一寻边速度从所述寻边初始位置沿预设方向进行运动，以寻找预设方向上的边缘点。其中，第一寻边速度是一个较大的速度，例如10m/min，以快速的确定边缘点的大致位置。预设方向为寻边的一个方向，例如x轴正方向、y轴负方向等。

在控制切割头沿预设方向运动的过程中，对切割头的高度进行检测，根据对高度的检测来判断是否发生高度突变。具体的，检测切割头的第一高度变化信息，判断第一高度变化信息是否满足预设的第一高度变化速度阈值，然后在第一高度变化信息满足预设的第一高度变化速度阈值的情况下，判定所述切割头发生第一高度突变；如果检测到高度变化，但是高度变化不满足第一高度变化速度阈值的情况下，则认为没有发生第一高度突变，不做处理。

其中，切割头的高度变化信息指切割头的z轴坐标变化是否大于一定的变化速度(即为第一高度变化速度阈值)，例如，切割头的z轴坐标是否在20ms内突变超过0.3mm，若是，则判定发生了第一高度突变。

在发生了第一高度突变的情况下，认为沿预设方向上的粗略寻边已经结束，还需要进行进一步的精确寻边操作。这时，首先需要控制切割头回到待切割工件上然后再次进行寻边操作。具体的，控制切割头上升预设高度，以使得切割头在待切割工件的上方，然后控制切割头沿预设方向进行回退(例如，回退20-30mm)，以后续可以继续沿预设方向进行精确的寻边操作。

s4：控制所述切割头以预设的第二寻边速度沿所述预设方向运动，所述第二寻边速度小于所述第一寻边速度，在运动的过程中检测所述切割头是否发生第二高度突变；

s5：在检测到所述切割头发生第二高度突变的情况下，控制所述切割头停止运动，并获取所述切割头的坐标信息作为与所述预设方向对应的目标边缘点的坐标信息。

具体的，控制切割头以第二寻边速度从所述寻边初始位置沿预设方向进行运动，以寻找预设方向上的边缘点。其中，第二寻边速度是一个较小的速度，例如1m/min，以慢速、准确的确定边缘点的准确位置。

在控制切割头沿预设方向运动的过程中，对切割头的高度进行检测，根据对高度的检测来判断是否发生高度突变。具体的，检测切割头的第二高度变化信息，判断第二高度变化信息是否满足预设的第二高度变化速度阈值，然后在第二高度变化信息满足预设的第二高度变化速度阈值的情况下，判定所述切割头发生第二高度突变；如果检测到高度变化，但是高度变化不满足第二高度变化速度阈值的情况下，则认为没有发生第二高度突变，不做处理。

其中，切割头的高度变化信息指切割头的z轴坐标变化是否大于一定的变化速度(即为第二高度变化速度阈值，其中第二高度变化速度阈值小于第一高度变化速度阈值)，例如，切割头的z轴坐标是否在20ms内突变超过0.08mm，若是，则判定发生了第二高度突变。

在发生了第二高度突变的情况下，认为沿预设方向上的精确寻边已经结束，可以认为寻边已经结束，这时可以控制切割头停止运动，并且认为切割头的位置即为边缘点的位置，在这种情况下，获取切割头的x轴坐标信息和y轴坐标信息作为查找到的目标边缘点的坐标信息。

需要说明的是，步骤s2-s5中，通过粗略寻边和精确寻边，以获取了预设方向上的边缘的确定，确定了对应的目标边缘点。其中，进行粗略寻边的第一寻边速度可以为10m/min，也可以为8m/min或3m/min、2m/min，在一个具体的实施例中，第一寻边速度为大于3m/min或2m/min的寻边速度。进一步的，进行精确寻边的第二寻边速度可以是1m/min，也可以是0.5m/min，在一个具体的实施例中，第二寻边速度为小于或等于1m/min或1.5m/min的寻边速度。通过步骤s1-s5确定的目标边缘点的准确度更高，并且在粗略寻边过程中采用了较快的速度先确定了边缘的大致位置，然后通过较慢的寻边速度精准的对边缘位置进行了定位，在提高了寻边准确度的情况下，也提高了寻边的效率。

在其它实施例中，也可以仅通过步骤s1、s4、s5来进行目标边缘点的确定，也就是说，仅采用一个较小的、准确度高的第二寻边速度进行寻边操作，同样也可以准确的确定边缘位置，提高寻边的准确度。例如，在采用0.5m/min的寻边速度进行寻边的情况下，相对与现有技术中一般采用的3m/min或5m/min也能明显的提高边缘寻找的准确度。

其中，对于每一个目标边缘点的查找过程中的第一寻边速度和/或第二寻边速度可以均是一致的，也就是说，在寻找确定每一个目标边缘点的过程中采用相同的第一寻边速度和/或第二寻边速度。在其它实施例中，不同的目标边缘点的查找过程中的第一寻边速度和/或第二寻边速度可以不同，或者部分目标边缘点的查找过程中的第一寻边速度和/或第二寻边速度是相同的，而部分目标边缘点的查找过程中的第一寻边速度和/或第二寻边速度是不同的。具体可以根据待切割工件的形状和尺寸大小来进行设置。

进一步的，在仅确定一个目标边缘点的情况下，无法根据一个边缘点来确定待切割工件的位置，需要多个边缘点的位置才能确定。

因此，在本实施例中，需要在一个或多个预设方向上，确定2个或2个以上的目标边缘点，才能确定待切割工件的位置。

s6：重复执行s1至s5或重复执行步骤s1、s4-s5，以获取多个目标边缘点的坐标信息；其中，每一个目标边缘点的查找过程中的预设的寻边初始位置和/或预设方向与其它目标边缘点的查找过程中的预设的寻边位置和/或预设方向相同或不同，所述多个目标边缘点的数量为至少2个。

也就是说，基于同一个寻边初始位置，在上述预设方向之外的其他方向上，根据步骤s1-s5或s1、s4-s5进行寻边操作，以确定其他的目标边缘点。或者，基于不同的寻边初始位置，在上述预设方向或其他方向上，根据步骤s1-s5或s1、s4-s5进行寻边操作，以确定其他的目标边缘点。

s7：根据所述目标边缘点的坐标信息计算与所述待切割工件对应的目标坐标系，根据所述目标坐标系控制所述切割头进行切割。

在完成了多个目标边缘点的查找之后，即可根据多个目标边缘点来确定待切割工件的放置是否相对于工作台的坐标系发生了偏移，然后根据偏移的情况来确定与待切割工件对应的目标坐标系，该目标坐标系即为待切割工件对应的坐标系，根据该目标坐标系进行切割可以保证是基于待切割工件的，不会因为待切割工件的放置出现偏移从而出现切割的偏移，提高切割的准确性。

下面针对待切割工件不同的形状对目标边缘点的数量、预设方向以及目标坐标系的确定进行说明。

情况1：

待切割工件多为长方形或正方形。在这种情况下，待切割工件的相邻的两条边之间均为垂直关系，在这种情况下，在确定了一条边(两个目标边缘点确定该条边)的情况下，只需要确定相邻的边上一个目标边缘点即可确定该待切割工件的放置与工作台的坐标系之间是否发生偏移。也就是说，在此种情况下，目标边缘点的数量为至少3个，预设方向的数量为2个(为第一预设方向和第二预设方向)，且，第一预设方向上的目标边缘点的数量为1个，第二预设方向上的目标边缘点的数量为2个，或第一预设方向上的目标边缘点的数量为2个，第二预设方向上的目标边缘点的数量为1个。

并且，为了方便对切割头的控制，第一预设方向和第二预设方向可以为x轴/y轴的正/负方向中相互垂直的两个方向，例如，第一预设方向为x轴的正方向，第二预设方向为y轴的负方向。在其他实施例中，第一预设方向和第二预设方向也可以为除x轴/y轴之外的其他方向，在此处不做限定。在一个实施例中，第一预设方向为x轴第一方向、x轴第二方向中的一个，其中x轴第一方向和x轴第二方向为x轴的正方向或负方向，为与x轴平行的方向，且二者之间为相反方向；第二预设方向为y轴第一方向、y轴第二方向中的一个，其中y轴第一方向和y轴第二方向为y轴的正方向或负方向，为与y轴平行的方向，且二者之间为相反方向。

以图2为例进行说明，s1为第一个寻边初始位置，通过步骤s2-s5沿x轴正方向，确定目标边缘点a，通过步骤s2-s5沿y轴负方向确定目标边缘点b，然后，控制切割头移动至第二个寻边初始位置s2，再通过步骤s2-s5沿x轴正方向确定目标边缘点c，从而确定了3个目标边缘点a、b、c。然后根据待切割工件的两条边之间的垂直关系可以确定长方形的边p1p2、p2p3以及这两条边的交点p2(角点p2)。

也就是说，根据目标边缘点a、b、c的坐标信息，可以确定对应的角点p2对应的角点坐标，然后根据角点p2的角点坐标以及目标边缘点a、b、c的坐标信息确定待切割工件相对于x轴或y轴(工作台对应的坐标系)的偏移角度α。然后根据偏移角度α以及角点p2的角点坐标、目标边缘点a、b、c的坐标信息确定从工作台对应的坐标系到待切割工件对应的目标坐标系之间的转换矩阵，从而确定待切割工件对应的目标坐标系，也就是说，确定了当前需要进行切割的目标工件在待切割工件上的坐标。

情况2：

待切割工件为正多边形，例如，正三角形、正方形、正五边形、正六边形。正多边形的特点为每条边的长度以及每个角的角度均相同，在确定了待切割工件上的一点(寻边初始位置)以及其中一条边(两个边缘点)的情况下，即可确定整个正多边形的放置位置和角度。

也就是说，在此种情况下，预设方向为1个或1个以上，目标边缘点的数量为2个或2个以上，即目标边缘点的数量为2个的情况下，2个目标边缘点对应的预设方向相同，且对应了待切割工件的同一条边。

以图3为例进行说明，s1为第一个寻边初始位置，通过步骤s2-s5沿x轴正方向(或者其他方向也可以)，确定目标边缘点a，然后，控制切割头移动至第二个寻边初始位置s2，再通过步骤s2-s5沿x轴正方向确定目标边缘点b，从而确定了3个目标边缘点a、b，即可以确定待切割工件的一条边p1p2。然后根据待切割工件为正多边形，即可确定边p1p2的偏移角度α(假设待切割工件的预设的放置位置中p1p2与x轴平行)。然后根据偏移角度α以及边p1p2确定从工作台对应的坐标系到待切割工件对应的目标坐标系之间的转换矩阵，从而确定待切割工件对应的目标坐标系，也就是说，确定了当前需要进行切割的目标工件在待切割工件上的坐标。

情况3：

待切割工件为其他非规则图形，例如梯形、三角形或其他凸多边形的情况。在下面的说明中，以梯形为例进行说明。

在这种情况下，因为待切割工件为不规则图像，多条边之前没有固定的关系，所以，在确定待切割工件的偏移角度和目标坐标系的过程中，需要确定每一条边的边缘，即在待切割工件为梯形的情况下，需要确定每一条边，并且，每条边上需要确定2个目标边缘点(根据2个目标边缘点确定一条边)。

也就是说，预设方向为4个，分别对应每一条边，目标边缘点的数量为8个。

以图4为例进行说明，通过步骤s2-s5沿方向n1，确定目标边缘点a1、a2，通过步骤s2-s5沿方向n2确定目标边缘点b1、b2，通过步骤s2-s5沿方向n3确定目标边缘点c1、c2，通过步骤s2-s5沿方向n4确定目标边缘点d1、d2，从而确定了8个目标边缘点a1、a2、b1、b2、c1、c2、d1、d2，并且确定了4条边p1p2、p2p3、p3p4、p4p1。然后每一条边确定待切割工件的整体轮廓。

也就是说，根据8个目标边缘点a1、a2、b1、b2、c1、c2、d1、d2和4条边p1p2、p2p3、p3p4、p4p1确定待切割工件的整体轮廓和位置，从而确定待切割工工件相对于x轴或y轴(工作台对应的坐标系)的偏移角度α。然后根据偏移角度α确定从工作台对应的坐标系到待切割工件对应的目标坐标系之间的转换矩阵，从而确定待切割工件对应的目标坐标系，也就是说，确定了当前需要进行切割的目标工件在待切割工件上的坐标。

可选的，在针对待切割工件进行寻边操作确定目标边缘点并且确定对应的目标坐标系之后，即可进行切割。但是，在实际操作中，为了保证切割头始终在待切割工件内部移动，不会移动到待切割工件外部进行作业(尤其是针对无边框切割)，在进行切割之前，还需要对需要进行切割的目标工件是否会超出待切割工件的范围进行确认。

具体的，请参见图5，上述激光切割的寻边方法中，在步骤s7：根据所述目标边缘点的坐标信息计算与所述待切割工件对应的目标坐标系，根据所述目标坐标系控制所述切割头进行切割之前，包括：

步骤s71：根据所述目标边缘点的坐标信息确定所述待切割工件的轮廓信息；

步骤s72：根据所述轮廓信息判断所述待切割工件的尺寸信息是否与预设的目标工件的尺寸信息匹配，

若是，执行步骤s7：根据所述目标边缘点的坐标信息计算与所述待切割工件对应的目标坐标系，根据所述目标坐标系控制所述切割头进行切割，

若否，执行步骤s73：生成提示信息，所述提示信息用于提示用户当前待切割工件无法进行目标工件的切割。

根据步骤s1-s6中确定的多个目标边缘点，确定待切割工件对应的轮廓信息，例如，确定待切割工件的每一条边的位置信息。

在确定轮廓信息的过程中，需要确定待切割工件的每一条边的位置，但是，如前所述的情况，在待切割工件为长方形的情况下，3个目标边缘点仅能确定两条边，因此，还需要确定另外的2条边的位置。也就是说，还需要通过寻边操作确定另外两条边的位置。

因此，在步骤s71中之前，还需要对目前已确定的多个目标边缘点是否足够构建待切割工件的轮廓。

具体的，如图6所示，上述步骤s71：根据所述目标边缘点的坐标信息确定所述待切割工件的轮廓信息的步骤之前，还包括：

步骤s711：获取与所述待切割工件对应的形状模板信息；

步骤s712：根据所述形状模板信息判断所述目标边缘点是否满足与所述形状模板信息对应的轮廓构建要求，

若是，执行步骤s71：根据所述目标边缘点的坐标信息确定所述待切割工件的轮廓信息，

若否，执行步骤s713：控制所述切割头在除所述预设方向之外的其他方向进行寻边操作。

一般情况下，待切割工件的形状是固定的，因此，在上位机的存储位置中存储了待切割工件的形状模板信息，其中，形状模板信息包括了待切割工件的形状或轮廓的模板信息，根据该形状模板信息可以确定待切割工件的形状。因此，在本实施例中，根据待切割工件的形状可以确定待切割工件的轮廓所需要的目标边缘点的数量以及目标边缘点所在的边的信息。也就是说，根据形状模板信息可以确定当前已经确定的多个目标边缘点是否可以构建待切割工件的轮廓，如果可以，则执行轮廓构建的步骤，反之，需要控制切割头在其他方向继续进行寻边操作，直至确定的目标边缘点可以完成待切割工件的轮廓的构建。

在确定了待切割工件的轮廓之后，还需要根据确定的轮廓信息来判断待切割工件是否足够进行需要切割得到的目标工件，即判断待切割工件的尺寸信息是否与预设的目标工件的尺寸信息匹配，如果匹配，则说明待切割工件可以进行需要切割得到的目标工件，反之，如果不匹配，则说明待切割工件无法进行需要切割得到的目标工件。例如，在需要进行切割得到的目标工件的尺寸大于待切割工件的尺寸的情况下，无法完成目标工件的切割，在这种情况下，应当提示用户更换待切割工件，即生成步骤s73中的提示信息，来提示用于当前的待切割工件无法完成目标工件的切割，需要更换其他尺寸或者形状的待切割工件来完成切割。

针对上述不同情况下的待切割工件，在确定轮廓的情况下需要的目标边缘点的数量也不同，在这里分情况进行说明。

情况1：

待切割工件多为长方形或正方形。在前述说明中，根据3个目标边缘点可以确定偏移角度以及对应的目标坐标系，但是3个目标边缘点不足以确定待切割工件的轮廓，还需要确定其他边的位置，因此，在本实施例中，还需要确定除了第一预设方向和第二预设方向之外的另外2个方向(例如，第一预设方向的相反方向、第二预设方向的相反方向)上的目标边缘点。并且，因为待切割工件为长方形，在此种情况下，在另外2个方向上仅需要分别确定一个目标边缘点，即可确定待切割工件的轮廓信息。

情况2：

待切割工件为正多边形。在前述说明中，仅需要确定待切割工件的一条边(第一边)上的2个目标边缘点，即可确定对应的偏移角度以及目标坐标系。但是，前述的2个目标边缘点并不足以确定待切割工件的轮廓信息，还需要获取与当前确定的边相邻的边(第二边)上的一个目标边缘点、以及与第二边或第一遍相邻的另外一条边(第三边)上的一个目标边缘点，从而确定正多边形的两个顶点以及3条边，据此可以确定待切割工件的轮廓信息。也就是说，在待切割工件为正多边形的情况下，至少需要确定4个目标边缘点，且这4个目标边缘点在相邻的3条边上，每条边上至少有一个目标边缘点，才能构建待切割工件的轮廓信息。

情况3：

待切割工件为其他非规则图形。在这种情况下，在确定偏移角度以及目标坐标系的过程中，就已经确定了待切割工件的每一条边，因此，可以直接根据目标边缘点确定待切割工件的轮廓信息。

需要说明的是，以图2为例，前述说明中，确定的偏移角度为α，但是待切割工件的实际放置位置与工作台的坐标系之间的偏移角度也可以能为β＝90°-α，在这种情况下，在确定目标坐标系的情况下，还需要进行进一步的确认。

具体的，在这种情况下，为了确定待切割工件的实际偏移角度，需要确定待切割工件的轮廓信息，然后根据轮廓信息对前述确定的偏移角度α进行校正，以确定最终的偏移角度为α还是β＝90°-α或者其他角度值。具体操作中，确定待切割工件的轮廓信息，然后根据上位机上与待切割工件对应的放置位置信息来确定待切割工件的实际偏移角度，从而提高偏移角度计算的准确性，提高目标坐标系确定的准确性，最终提高切割的精准度。

在另一个实施例中，如图7所示，还提出了一种激光切割的寻边装置，基于激光切割装置，激光切割装置包括切割头；

所述装置包括如图7所示的下述模块：

初始位置确定模块102，用于确定预设的寻边初始位置，控制所述切割头移动至所述预设的寻边初始位置；

边缘点查找模块104，用于查找目标边缘点，

其中所述边缘点查找模块104包括第二寻边单元1044，用于控制所述切割头以预设的第二寻边速度沿所述预设方向运动，所述第二寻边速度小于所述第一寻边速度，在运动的过程中检测所述切割头是否发生第二高度突变；在检测到所述切割头发生第二高度突变的情况下，控制所述切割头停止运动，并获取所述切割头的坐标信息作为与所述预设方向对应的目标边缘点的坐标信息；

循环执行模块106，用于调用所述初始位置确定模块102和所述边缘点查找模块104来获取多个目标边缘点的坐标信息；其中，每一个目标边缘点的查找过程中的预设的寻边初始位置和/或预设方向与其它目标边缘点的查找过程中的预设的寻边初始位置和/或预设方向相同或不同，所述多个目标边缘点的数量为至少2个；

坐标系确定模块108，用于根据所述目标边缘点的坐标信息计算与所述待切割工件对应的目标坐标系；

切割模块110，用于根据所述目标坐标系控制所述切割头进行切割。

在一个实施例中，所述边缘点查找模块104包括第一寻边单元1042，所述第一寻边单元1042用于控制所述切割头以预设的第一寻边速度沿预设方向运动，在运动的过程中检测所述切割头是否发生第一高度突变；在检测到所述切割头发生第一高度突变的情况下，控制所述切割头上升预设高度，并控制所述切割头沿所述预设方向回退。

在一个实施例中，第一寻边单元1042还用于检测所述切割头的第一高度变化信息，判断所述第一高度变化信息是否满足预设的第一高度变化速度阈值，在所述第一高度变化信息满足预设的第一高度变化速度阈值的情况下，判定所述切割头发生第一高度突变。

在一个实施例中，第二寻边单元1044还用于检测所述切割头的第二高度变化信息，判断所述第二高度变化信息是否满足预设的第二高度变化速度阈值，在所述第二高度变化信息满足预设的第二高度变化速度阈值的情况下，判定所述切割头发生第二高度突变；所述第二高度变化速度阈值小于所述第一高度变化速度阈值。

在一个实施例中，所述目标边缘点的数量为3个，所述预设方向包括第一预设方向和第二预设方向；所述第一预设方向对应1个目标边缘点，所述第二预设方向对应2目标边缘点，或，所述第一预设方向对应2个目标边缘点，所述第二预设方向对应1目标边缘点。

在一个实施例中，所述第一预设方向为x轴第一方向、x轴第二方向中的一个，所述第二预设方向为y轴第一方向、y轴第二方向中的一个，所述x轴第一方向与所述x轴第二方向为相反方向，所述y轴第一方向与所述y轴第二方向为相反方向。

在一个实施例中，所述坐标系确定模块108还用于根据所述3个目标边缘点的坐标信息，确定与所述待切割工件对应的角点坐标；根据所述角点坐标和所述3个目标边缘点的坐标信息确定与所述待切割工件对应的偏移角度；根据所述偏移角度和所述3个目标边缘点的坐标信息确定与所述待切割工件对应的目标坐标系。

在一个实施例中，如图7所示，激光切割的寻边装置还包括尺寸判断模块112，用于根据所述目标边缘点的坐标信息确定所述待切割工件的轮廓信息；根据所述轮廓信息判断所述待切割工件的尺寸信息是否与预设的目标工件的尺寸信息匹配，在所述待切割工件的尺寸信息与预设的目标工件的尺寸信息匹配的情况下，调用所述切割模块，在所述待切割工件的尺寸信息与预设的目标工件的尺寸信息不匹配的情况下，生成提示信息，所述提示信息用于提示用户当前待切割工件无法进行目标工件的切割。

在一个实施例中，尺寸判断模块112还用于获取与所述待切割工件对应的形状模板信息；根据所述形状模板信息判断所述目标边缘点是否可以满足与所述形状模板信息对应的轮廓构建要求，若是，执行所述根据所述目标边缘点的坐标信息确定所述待切割工件的轮廓信息，若否，控制所述切割头在除所述预设方向之外的其他方向进行寻边操作。

图8示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以是终端，也可以是服务器。如图8所示，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和初始位置确定模块、边缘点查找模块等。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现本激光切割的寻边方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行本激光切割的寻边方法。本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提出了一种激光切割设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行以下步骤：

s1：确定预设的寻边初始位置，控制所述切割头移动至所述预设的寻边初始位置；

s2：控制所述切割头以预设的第一寻边速度沿预设方向运动，在运动的过程中检测所述切割头是否发生第一高度突变；

s3：在检测到所述切割头发生第一高度突变的情况下，控制所述切割头上升预设高度，并控制所述切割头沿所述预设方向回退；

s4：控制所述切割头以预设的第二寻边速度沿所述预设方向运动，所述第二寻边速度小于所述第一寻边速度，在运动的过程中检测所述切割头是否发生第二高度突变；

s5：在检测到所述切割头发生第二高度突变的情况下，控制所述切割头停止运动，并获取所述切割头的坐标信息作为与所述预设方向对应的目标边缘点的坐标信息；

s6：重复执行s1至s5，以获取多个目标边缘点的坐标信息；其中，每一个目标边缘点的查找过程中的预设的寻边初始位置和/或预设方向与其它目标边缘点的查找过程中的预设的寻边初始位置和/或预设方向相同或不同，所述多个目标边缘点的数量为至少2个；

s7：根据所述目标边缘点的坐标信息计算与所述待切割工件对应的目标坐标系，根据所述目标坐标系控制所述切割头进行切割。

在一个实施例中，提出了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行以下步骤：

s1：确定预设的寻边初始位置，控制所述切割头移动至所述预设的寻边初始位置；

s2：控制所述切割头以预设的第一寻边速度沿预设方向运动，在运动的过程中检测所述切割头是否发生第一高度突变；

s3：在检测到所述切割头发生第一高度突变的情况下，控制所述切割头上升预设高度，并控制所述切割头沿所述预设方向回退；

s4：控制所述切割头以预设的第二寻边速度沿所述预设方向运动，所述第二寻边速度小于所述第一寻边速度，在运动的过程中检测所述切割头是否发生第二高度突变；

s5：在检测到所述切割头发生第二高度突变的情况下，控制所述切割头停止运动，并获取所述切割头的坐标信息作为与所述预设方向对应的目标边缘点的坐标信息；

s6：重复执行s1至s5，以获取多个目标边缘点的坐标信息；其中，每一个目标边缘点的查找过程中的预设的寻边初始位置和/或预设方向与其它目标边缘点的查找过程中的预设的寻边初始位置和/或预设方向相同或不同，所述多个目标边缘点的数量为至少2个；

s7：根据所述目标边缘点的坐标信息计算与所述待切割工件对应的目标坐标系，根据所述目标坐标系控制所述切割头进行切割。

采用本发明实施例，具有如下有益效果：

采用了上述激光切割的寻边方法、装置、激光切割设备及计算机可读存储介质之后，在寻边的过程中，控制激光切割装置的切割头移动至预设的寻边初始位置，然后在预设方向上，控制切割头以较小的精确的第二寻边速度运动，在再次检测到高度突变的情况下，判定当前寻边结束，并获取切割头的位置为目标边缘点的位置。然后重复执行前述寻边操作，以相同或不同的寻边初始位置、相同或不同的预设方向来确定其它目标边缘点。在边缘点都确定的确定下，根据目标边缘点的坐标来计算对应的坐标系，然后根据坐标系来控制切割头的切割操作，完成寻边和激光切割的操作。

相较于相关技术方案中只是粗略的寻找板材的大致边缘位置然后就进行切割导致的板材边缘定位的准确率过低、达不到板材加工的要求的技术方案来讲，在本发明实施例中，通过较小的寻边速度可以准确的点确定边缘点的位置，提高了边缘点确定的准确性。

并且，在本发明实施例中，在通过较小的精确的第二寻边速度进行寻边操作之前，还可以先通过一个较大的第一寻边速度进行寻边，也就是说，先通过较快的寻边速度粗略确定边缘点的位置，然后再以较慢的寻边速度准确的确定边缘点的位置，提高了边缘点确定的准确性，且保证了寻边的效率。并且，通过上述边缘点确定的方法来确定板材的多个边缘点，从而构建对应的加工坐标系来控制加工，保证了激光切割的准确性。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。