(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211194681.0 (22)申请日 2022.09.29 (71)申请人 深圳众为兴技 术股份有限公司 地址 518000 广东省深圳市宝安区福海街 道稔田社区新塘路93 -1号整栋 (72)发明人 黎永杨　刘远凯　丁信忠　王科　 钱作忠　 (74)专利代理 机构 深圳智汇元权知识产权代理 事务所(普通 合伙) 44760 专利代理师 莫莉萍 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/66(2017.01) G06T 7/73(2017.01) G06T 7/80(2017.01) (54)发明名称 垂直度检测方法、 非正交机床的工件找 正方 法及其设备 (57)摘要 本申请提出了一种机床的垂直度检测方法、 非正交机床的工件找正方法、 终端设备以及计算 机可读存储介质。 所述垂直度检测方法包括： 在 标定板上选取三个标定点， 其中， 三个标定点及 其之间的连线组成直角三角形； 移动所述机床的 实际平动轴， 以使机床的相机中心点分别正对所 述标定板 上的三个标定点， 并获取所述三个标定 点对应的三个关节坐标； 基于三个关节坐标和Y 轴在所述机床刀尖坐标系下的方向向量， 获取所 述机床的实际平动轴X轴与实际平动轴Y轴的夹 角。 本申请通过提供一种用于实际生产中X轴与Y 轴垂直度的检测方案， 以解决当实际平动轴X轴 与Y轴不垂直时， 利用导图方式工件加工精度异 常问题。 权利要求书3页 说明书10页 附图4页 CN 115511837 A 2022.12.23 CN 115511837 A 1.一种机床的垂直度检测方法， 其特 征在于， 所述垂直度检测方法包括： 基于所述机床及与其基座平面平行的标定 板， 建立机床相机坐标系； 基于所述机床及其刀尖点， 建立机床坐标系以及机床刀尖坐标系； 在所述标定 板上选取三个标定点， 其中， 三个标定点及其之间的连线组成直角三角形； 移动所述机床的实际平动轴， 以使所述机床的相机 中心点分别正对所述标定板上的三 个标定点， 并获取 所述三个标定点的三个关节坐标； 基于所述三个关节坐标和Y轴在所述机床刀尖坐标系下的方向向量， 获取所述机床的 实际平动轴X轴与实际平动轴Y轴的夹角。 2.根据权利要求1所述的垂直度检测方法， 其特 征在于， 所述基于所述三个关节坐标和Y轴在所述机床刀尖坐标系下的方向向量， 获取所述机 床的实际平动轴X轴与实际平动轴Y轴的夹角， 包括： 获取所述机床实际平动轴Y轴在所述刀尖坐标系下的方向 向量； 基于所述方向 向量， 建立每一标定点的相机坐标与关节坐标之间的转换关系； 基于所述三个标定点的转换关系， 求解所述机床的实际平动轴X轴与实际平动轴Y轴的 夹角。 3.根据权利要求2所述的垂直度检测方法， 其特 征在于， 所述基于所述三个标定点的转换关系， 求解所述机床的实际平动轴X轴与实际平动轴Y 轴的夹角， 包括： 获取所述三个标定点中两 两标定点 生成的标定向量； 基于所述 三个标定点所在的直角三角形， 建立所述标定向量的向量关系； 基于所述三个标定点的转换关系和向量关系， 求解所述机床的实 际平动轴X轴与实 际 平动轴Y轴的夹角。 4.根据权利要求1所述的垂直度检测方法， 其特 征在于， 所述基于所述三个关节坐标和Y轴在所述机床刀尖坐标系下的方向向量， 获取所述机 床的实际平动轴X轴与实际平动轴Y轴的夹角之后， 所述垂直度检测方法还 包括： 基于所述夹角， 建立所述机床对应的实际关节量与理论工件坐标的工件转换关系； 利用所述工件转换关系对待加工 工件进行加工 。 5.一种非正交机床的工件找正方法， 其特 征在于， 所述工件找正方法包括： 获取第一机床中实际平动轴X轴与实际平动轴Y轴的第 一夹角， 以及基于所述第 一夹角 获取所述第一机床的第一工件转换关系； 获取第二机床中实际平动轴X轴与实际平动轴Y轴的第 二夹角， 以及基于所述第 二夹角 获取所述第二机床的第二工件转换关系； 获取所述第 一机床上相机 中心点正对第 一当前标定点的第 一机械坐标， 以及所述机床 上刀尖点 正对所述第一当前 标定点的第二机 械坐标； 基于所述第一机械坐标、 所述第二机械坐标以及所述第一工件转换关系， 获取所述第 一机床的第一机床相机坐标系在第一机床刀尖坐标系的第一向量； 获取所述第 二机床上相机 中心点正对第 二当前标定点的第 三机械坐标， 以及所述机床 上刀尖点 正对所述第二当前 标定点的第四机 械坐标； 基于所述第三机械坐标、 所述第 四机械坐标以及所述第二工件转换关系， 获取所述第权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115511837 A 2二机床的第二机床相机坐标系在第二机床刀尖坐标系的第二向量； 基于所述第一向量获取待加工 工件在所述第一机床上的两个加工点的第一加工坐标； 基于所述第二向量获取待加工 工件在所述第二机床上的两个加工点的第二加工坐标； 基于所述第 一加工坐标和所述第 二加工坐标， 生成所述第 一机床与 所述第二机床之间 的找正矩阵； 基于所述找正矩阵以及所述第一机床和所述第二机床的实际关节量与理论工件坐标 的工件转换关系确定所述第一机床上待加工工件的加工点在所述第二机床上的机械坐标， 根据所述机 械坐标对所述待加工 工件进行加工； 其中， 机床中实际平动轴X轴与实际平动轴Y轴的夹角由上述权利要求1至4任一项所述 的机床的垂直度检测方法确定 。 6.根据权利要求5所述的工件找正方法， 其特 征在于， 所述基于所述第一加工坐标和所述第 二加工坐标， 生成所述第 一机床与所述第 二机床 之间的找正矩阵， 包括： 基于所述第一机床刀尖坐标系和/或所述第二机床刀尖坐标系， 建立第三机床刀尖坐 标系； 基于所述第 一加工坐标和所述第 二加工坐标， 获取所述两个加工点在所述第 三机床刀 尖坐标系中的第三加工坐标； 按照所述第三加工坐标， 建立加工坐标系； 获取所述加工坐标系与所述第三机床刀尖坐标系的齐次变换矩阵； 按照所述齐次变换矩阵， 生成所述第一机床与所述第二机床之间的找正矩阵。 7.根据权利要求6所述的工件找正方法， 其特 征在于， 所述第三加工坐标包括第一加工点在第一机床相机坐标系上的投影点在第三机床刀 尖坐标系上的第一加工子坐标， 第二加工点在第一机床相机坐标系上的投影点在第三机床 刀尖坐标系上的第二加工子坐标， 第一加工点在第二机床相机坐标系上的投影点在第三机 床刀尖坐标系上的第三加工子坐标， 第二加工点在第二机床相机坐标系上的投影点在第三 机床刀尖坐标系上的第四加工 子坐标； 所述按照所述第三加工坐标， 建立加工坐标系， 包括： 基于所述第一加工子坐标作为坐标原点， 建立第一加工坐标系， 其各轴方向与第三机 床刀尖坐标系方向相同； 基于所述第三加工子坐标作为坐标原点， 建立第二加工坐标系， 其各轴方向与第三机 床刀尖坐标系方向相同； 基于所述第三加工子坐标作为坐标原点， 将所述第二加工坐标系绕其Z轴旋转加工角 度， 建立第三加工坐标系， 其中， 所述加工角度为第一加工子坐标到第二加工子坐标的方向 向量与第三加工 子坐标到第四加工 子坐标的方向 向量的夹角； 所述获取 所述加工坐标系与所述第三机床刀尖坐标系的齐次变换矩阵， 包括： 获取所述第一加工坐标系相对于所述第三机床刀尖坐标系的第一齐次变换矩阵； 获取所述第二加工坐标系相对于所述第一加工坐标系的第二齐次变换矩阵； 获取所述第三加工坐标系相对于所述第二加工坐标系的第三齐次变换矩阵。 8.根据权利要求7 所述的工件找正方法， 其特 征在于，权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115511837 A 3