本发明涉及自动控制领域，更具体地，涉及一种自动切割方法。
背景技术：
传统的切割方法都是由运动控制程序预先设置好的运动轨迹进行执行，被加工的产品需要有固定的夹具进行固定，切割时不能补偿由于工装带来的误差和产品本身的误差，从而导致切割的精度普遍不高，并且会由于产品的不一样，需要进行重新编写运动程序和设计加工特定的夹具，通用性不强。
技术实现要素：
基于此，本发明在于克服现有技术需要特定夹具对待切割产品进行固定，且切割精度不高，通用性不强的缺陷，提供一种自动切割方法。
其技术方案如下：
一种自动切割方法，包括：
将待切割产品置于传送带，当待切割产品移动至视觉检测区域，通过工业相机对待切割产品进行拍照，获取待切割产品的图像信息；
所述图像信息传输至视觉工控机，由视觉算法程序进行处理；
视觉算法程序提取待切割产品的切割图案，并对切割图案的轮廓边缘信息进行样条曲线拟合，形成平滑曲线轮廓信息；
将待切割产品通过传送带移动至切割区域，通过工业相机图像像素坐标和激光器末端的关系进行手眼标定，将所述平滑曲线轮廓坐标转换为激光器末端的运动轨迹坐标；
视觉工控机根据激光器末端的运动轨迹坐标，驱动激光器沿运动轨迹运行，完成切割。
本技术方案通过工业相机获取待切割产品的图像信息，并将工业相机上切割图案的轮廓与激光器末端的坐标进行关联，可以将切割图案的轮廓坐标转换为激光器末端的运动轨迹坐标，视觉工控机上的运动控制程序通过视觉程序给到的切割图案信息直接驱动激光器末端沿运动轨迹运行进行切割。另外，由于工业相机拍照直接获取的切割图案轮廓边缘的信息是不平滑的，影响激光器末端切割的精度，从而对切割图案的轮廓边缘信息进行样条曲线拟合，形成平滑曲线轮廓信息，提高切割精度。本技术方案不需要特定的夹具来实现待切割产品的定位，无需预先编写好运动控制程序，也无需因为待切割产品的不同而更换不同的夹具和运动控制程序，通用性极强；并且本技术方案通过工业相机自动获取图像，并通过坐标转换获得激光器末端的运行轨迹，切割时能够补偿由于工装带来的误差和产品本身的误差，提高切割的精度。
在其中一个实施例中，所述样条曲线拟合采用二次样条曲线拟合。
在其中一个实施例中，所述二次样条曲线拟合的具体步骤如下：
确定二次样条曲线拟合公式：d（x）=ax+bx+cx（0≤x≤1）；
获取切割图案的轮廓边缘中三个点d1、d2、d3的坐标，其中d1为所述轮廓边缘的起点，d3为所述轮廓边缘的终点，当x=0.5时，所述轮廓边缘过d2点，且切矢量为d3-d1；通过d1、d2、d3确定a、b、c的值，完成二次样条曲线拟合。
在其中一个实施例中，所述手眼标定方法的具体步骤如下：
将标定板置于视觉检测区域，通过工业相机对标定板进行拍照，获取标定板图像上的每个角点的像素坐标（u，v）；
标定板通过传送带移动至激光器末端，通过手动标定，获取标定板上的每个角点在激光器末端的坐标（x，y）；
计算标定板图像的像素坐标到激光器末端的坐标的变化矩阵r如下
r=（u，v，1）-1·（x，y，1）；
通过所述变化矩阵r完成工业相机中的图像像素坐标和激光器末端运行轨迹坐标的转换。
在其中一个实施例中，所述工业相机通过传感器感应到待切割产品到位后，对待切割产品进行拍照。
在其中一个实施例中，所述传感器为光电开关。
在其中一个实施例中，所述工业相机进行拍照的同时，发送命令控制光源控制器对待切割产品进行打光。
在其中一个实施例中，所述光源控制器的打光时间与打光频率与所述工业相机的拍照时间和拍照频率匹配。
在其中一个实施例中，对激光器末端的运动轨迹进行软限位，设置激光器末端的运动轨迹在各个方向的阈值。
在其中一个实施例中，所述阈值的坐标点所在的位置不超过切割区域的平面范围。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
一种自动切割方法，包括：
将待切割产品置于传送带，当待切割产品移动至视觉检测区域，通过工业相机对待切割产品进行拍照，获取待切割产品的图像信息；
所述图像信息传输至视觉工控机，由视觉算法程序进行处理；
视觉算法程序提取待切割产品的切割图案，并对切割图案的轮廓边缘信息进行样条曲线拟合，形成平滑曲线轮廓信息；
将待切割产品通过传送带移动至切割区域，通过工业相机图像像素坐标和激光器末端的关系进行手眼标定，将所述平滑曲线轮廓坐标转换为激光器末端的运动轨迹坐标；
视觉工控机根据激光器末端的运动轨迹坐标，驱动激光器沿运动轨迹运行，完成切割。
本实施方式通过工业相机获取待切割产品的图像信息，并将工业相机上切割图案的轮廓与激光器末端的坐标进行关联，可以将切割图案的轮廓坐标转换为激光器末端的运动轨迹坐标，视觉工控机上的运动控制程序通过视觉程序给到的切割图案信息直接驱动激光器末端沿运动轨迹运行进行切割。另外，由于工业相机拍照直接获取的切割图案轮廓边缘的信息是不平滑的，影响激光器末端切割的精度，从而对切割图案的轮廓边缘信息进行样条曲线拟合，形成平滑曲线轮廓信息，提高切割精度。本实施方式不需要特定的夹具来实现待切割产品的定位，无需预先编写好运动控制程序，也无需因为待切割产品的不同而更换不同的夹具和运动控制程序，通用性极强；并且本实施方式通过工业相机自动获取图像，并通过坐标转换获得激光器末端的运行轨迹，切割时能够补偿由于工装带来的误差和产品本身的误差，提高切割的精度。
所述样条曲线拟合包括二次样条曲线拟合、三次样条曲线拟合或其他形式的样条曲线拟合，本实施方式采用二次样条曲线拟合，拟合难度不高，且能够满足本实施方式的需求。
所述二次样条曲线拟合的具体步骤如下：
确定二次样条曲线拟合公式：d（x）=ax+bx+cx（0≤x≤1）；
获取切割图案的轮廓边缘中三个点d1、d2、d3的坐标，其中d1为所述轮廓边缘的起点，d3为所述轮廓边缘的终点，当x=0.5时，所述轮廓边缘过d2点，且切矢量为d3-d1；通过d1、d2、d3确定a、b、c的值，完成二次样条曲线拟合。
本实施方式所述的手眼标定方法的具体步骤如下：
将标定板置于视觉检测区域，通过工业相机对标定板进行拍照，获取标定板图像上的每个角点的像素坐标（u，v）；
标定板通过传送带移动至激光器末端，通过手动标定，获取标定板上的每个角点在激光器末端的坐标（x，y）；
计算标定板图像的像素坐标到激光器末端的坐标的变化矩阵r如下
r=（u，v，1）-1·（x，y，1）；
本实施方式通过标定板分别获取不少于三个点的图像的像素坐标，以及相应的激光器末端坐标得到变化矩阵r的值；例如，本实施方式采用三个点，（（u1，v1），（u2，v2），（u3，v3）；激光器末端的坐标（x1,y1）、（x2,y2）、（x3,y3）。
通过所述变化矩阵r完成工业相机中的图像像素坐标和激光器末端运行轨迹坐标的转换，即（x，y，1）=（u，v，1）·r。
由于待切割产品置于传送带上呈运动状态，为了保证工业相机拍照的精度，所述工业相机通过传感器感应到待切割产品移动至视觉检测区域并完全到位后，对待切割产品进行拍照。本实施方式所述的传感器为光电开关。
另外，为了保证工业相机拍摄到的图像的稳定性，且避免工业相机受外界光线的干扰，所述工业相机进行拍照的同时，发送命令控制光源控制器对待切割产品进行打光，有助于工业相机获取更多图像特征。
所述光源控制器的打光时间与打光频率与所述工业相机的拍照时间和拍照频率匹配，保证工业相机获取图像的稳定性。
对激光器末端的运动轨迹进行软限位，设置激光器末端的运动轨迹在各个方向的阈值。本实施方式所述阈值的坐标点所在的位置不超过切割区域的平面范围。即激光器末端的运动轨迹将限制在切割区域范围之内，防止因为意外或部分零部件失效而造成激光器末端在切割区域外进行切割，保证了工作人员的人身安全。
以上所述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发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。