CN112276678B - 激光对刀的方法、装置、计算机可读存储介质和处理器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种激光对刀的方法、装置、计算机可读存储介质和处理器，该方法包括：控制椭圆激光对刀仪发射光线，椭圆激光对刀仪从椭圆的第一焦点发射光线且反射的光线经过椭圆的第二焦点；获取多个激光发射角度和激光接收角度；根据多个激光发射角度和激光接收角度，确定刀具的位置；获取刀具的长度和半径；根据刀具的位置、刀具的长度的以及刀具的半径，对刀具进行对刀。该方法在现有技术的基础上，还实现了对刀具的位置的较为准确的确定，进而可以利用刀具的位置、长度以及半径信息准确地进行对刀，避免了现有技术中难以准确地进行激光对刀的问题，保证了激光对刀的准确性较高。

Description

激光对刀的方法、装置、计算机可读存储介质和处理器

技术领域

本申请涉及工件加工领域，具体而言，涉及一种激光对刀的方法、装置、计算机可读存储介质、处理器和激光对刀系统。

背景技术

在工件的加工过程中，工件装卸、刀具调整等辅助时间，占加工周期中相当大的比例，其中，具的调整既费时，又不易准确，最后还需要试切。统计资料表明，一个工件的加工，纯机动时间大约只占总时间的55％，装夹和对刀等辅助时间占45％。因此，激光对刀仪便显示出极大的优越性。

但是，目前使用激光对刀仪进行对刀时，激光对刀仪只能测得刀具的长度及半径信息，而在实际的对刀的过程中，需要实时得到刀具所在的空间位置，才能准确高效地进行对刀。而现有技术中的激光对刀仪不能实时得到刀具所在的空间位置等信息。

在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种激光对刀的方法、装置、计算机可读存储介质、处理器和激光对刀系统，以解决现有技术中难以准确地进行激光对刀的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种激光对刀的方法，包括：控制椭圆激光对刀仪发射光线，所述椭圆激光对刀仪从椭圆的第一焦点发射所述光线且反射的光线经过所述椭圆的第二焦点；获取多个激光发射角度和激光接收角度；根据多个所述激光发射角度和所述激光接收角度，确定刀具的位置；获取所述刀具的长度和半径；根据所述刀具的位置、所述刀具的长度的以及所述刀具的半径，对所述刀具进行对刀。

可选地，获取多个激光发射角度和激光接收角度，包括：获取第一发射光线对应的第一激光发射角度以及第一反射光线对应的第一激光接收角度，所述第一发射光线对应的反射光线为所述第一反射光线，所述第一反射光线为与所述刀具相切的切线，所述第一反射光线为与所述刀具相切的反射光线中形成最小的接收角度的反射光线；获取第二发射光线对应的第二激光发射角度以及第二反射光线对应的第二激光接收角度，所述第二发射光线对应的反射光线为所述第二反射光线，所述第二反射光线为与所述刀具相切的切线，所述第二反射光线为与所述刀具相切的反射光线中形成最大的接收角度的反射光线；获取第三发射光线对应的第三激光发射角度以及第三反射光线对应的第三激光接收角度，所述第三发射光线对应的反射光线为所述第三反射光线，所述第三发射光线为与所述刀具相切的切线，所述第三发射光线为与所述刀具相切的发射光线中形成最大的入射角度的发射光线；获取第四发射光线对应的第四激光发射角度以及第四反射光线对应的第四激光接收角度，所述第四发射光线对应的反射光线为所述第四反射光线，所述第四发射光线为与所述刀具相切的切线，所述第四发射光线为与所述刀具相切的发射光线中形成最小的入射角度的发射光线。

可选地，根据多个所述激光发射角度和所述激光接收角度，确定刀具的位置，包括：根据所述第一激光反射角度以及所述第二激光反射角度，计算所述刀具的中心点、所述第二焦点以及所述第一焦点依次形成的第一夹角；根据所述第三激光发射角度以及所述第四激光发射角度，计算所述刀具的中心点、所述第一焦点以及所述第二焦点依次形成的第二夹角；根据所述第一夹角、所述第二夹角以及所述椭圆的焦距，计算所述中心点的横坐标和纵坐标。

可选地，根据所述第一夹角、所述第二夹角以及所述椭圆的焦距，计算所述中心点的横坐标和纵坐标，包括：根据所述第一夹角、所述第二夹角以及所述椭圆的焦距，计算第一距离和第二距离，其中，所述第一距离为所述中心点在预定连线上的投影点与所述第一焦点之间的距离，所述第二距离为所述投影点与所述第二焦点之间的距离，所述预定连线为所述第一焦点和所述第二焦点之间的连线；根据所述第一距离和所述第二距离，确定所述中心点的横坐标和纵坐标。

可选地，获取所述刀具的长度和半径，包括：根据所述中心点的横坐标、所述中心点的纵坐标以及所述刀具对应的圆的切线方程，计算所述刀具的半径。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种激光对刀装置，包括控制单元、第一获取单元、确定单元、第二获取单元和对刀单元，所述控制单元用于控制椭圆激光对刀仪发射光线，所述椭圆激光对刀仪从椭圆的第一焦点发射所述光线且反射的光线经过所述椭圆的第二焦点；所述第一获取单元用于获取多个激光发射角度和激光接收角度；所述确定单元用于根据多个所述激光发射角度和所述激光接收角度，确定刀具的位置；所述第二获取单元用于获取所述刀具的长度和半径；所述对刀单元用于根据所述刀具的位置、所述刀具的长度的以及所述刀具的半径，对所述刀具进行对刀。

可选地，所述第一获取单元包括第一获取模块、第二获取模块、第三获取模块和第四获取模块，其中，所述第一获取模块用于获取第一发射光线对应的第一激光发射角度以及第一反射光线对应的第一激光接收角度，所述第一发射光线对应的反射光线为所述第一反射光线，所述第一反射光线为与所述刀具相切的切线，所述第一反射光线为与所述刀具相切的反射光线中形成最小的接收角度的反射光线；所述第二获取模块用于获取第二发射光线对应的第二激光发射角度以及第二反射光线对应的第二激光接收角度，所述第二发射光线对应的反射光线为所述第二反射光线，所述第二反射光线为与所述刀具相切的切线，所述第二反射光线为与所述刀具相切的反射光线中形成最大的接收角度的反射光线；所述第三获取模块用于获取第三发射光线对应的第三激光发射角度以及第三反射光线对应的第三激光接收角度，所述第三发射光线对应的反射光线为所述第三反射光线，所述第三发射光线为与所述刀具相切的切线，所述第三发射光线为与所述刀具相切的发射光线中形成最大的入射角度的发射光线；所述第四获取模块用于获取第四发射光线对应的第四激光发射角度以及第四反射光线对应的第四激光接收角度，所述第四发射光线对应的反射光线为所述第四反射光线，所述第四发射光线为与所述刀具相切的切线，所述第四发射光线为与所述刀具相切的发射光线中形成最小的入射角度的发射光线。

根据本申请实施例的再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行任意一种所述的方法。

根据本申请实施例的又一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行任意一种所述的方法。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种激光对刀系统，包括椭圆激光对刀仪、一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行任意一种所述的方法。

本申请提供了一种激光对刀的方法，所述的激光对刀的方法，利用从椭圆的一个焦点发射光线，经椭圆反射后，反射光线会经过椭圆的另一个焦点的光学性质，通过控制椭圆激光对刀仪发射光线，所述椭圆激光对刀仪从椭圆的第一焦点发射所述光线且反射的光线经过所述椭圆的第二焦点，然后获取多个激光发射角度和激光接收角度，根据多个所述激光发射角度和所述激光接收角度，确定刀具的位置，再获取所述刀具的长度和半径，最后根据所述刀具的位置、所述刀具的长度的以及所述刀具的半径，对所述刀具进行对刀。该方法在现有技术的基础上，还实现了对刀具的位置的较为准确的确定，进而可以利用刀具的位置、长度以及半径信息准确地进行对刀，避免了现有技术中难以准确地进行激光对刀的问题，保证了激光对刀的准确性较高。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请的实施例的激光对刀的方法生成的流程示意图；

图2至图4示出了根据本申请的具体的实施例计算刀具的半径、中心点的横坐标和纵坐标的示意图；以及

图5示出了根据本申请的实施例的激光对刀的装置的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

正如背景技术中所说的，现有技术中难以准确地进行激光对刀，为了解决上述问题，本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种激光对刀的方法、装置、计算机可读存储介质、处理器和激光对刀系统。

根据本申请的实施例，提供了一种激光对刀的方法。

图1是根据本申请实施例的激光对刀的方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S101，控制椭圆激光对刀仪发射光线，上述椭圆激光对刀仪从椭圆的第一焦点发射上述光线且反射的光线经过上述椭圆的第二焦点；

步骤S102，获取多个激光发射角度和激光接收角度；

步骤S103，根据多个上述激光发射角度和上述激光接收角度，确定刀具的位置；

步骤S104，获取上述刀具的长度和半径；

步骤S105，根据上述刀具的位置、上述刀具的长度的以及上述刀具的半径，对上述刀具进行对刀。

上述的激光对刀的方法，利用从椭圆的一个焦点发射光线，经椭圆反射后，反射光线会经过椭圆的另一个焦点的光学性质，通过控制椭圆激光对刀仪发射光线，上述椭圆激光对刀仪从椭圆的第一焦点发射上述光线且反射的光线经过上述椭圆的第二焦点，然后获取多个激光发射角度和激光接收角度，根据多个上述激光发射角度和上述激光接收角度，确定刀具的位置，再获取上述刀具的长度和半径，最后根据上述刀具的位置、上述刀具的长度的以及上述刀具的半径，对上述刀具进行对刀。该方法在现有技术的基础上，还实现了对刀具的位置的较为准确的确定，进而可以利用刀具的位置、长度以及半径信息准确地进行对刀，避免了现有技术中难以准确地进行激光对刀的问题，保证了激光对刀的准确性较高。

根据本申请的一种具体的实施例，获取多个激光发射角度和激光接收角度，包括：获取第一发射光线对应的第一激光发射角度以及第一反射光线对应的第一激光接收角度，上述第一发射光线对应的反射光线为上述第一反射光线，上述第一反射光线为与上述刀具相切的切线，上述第一反射光线为与上述刀具相切的反射光线中形成最小的接收角度的反射光线；获取第二发射光线对应的第二激光发射角度以及第二反射光线对应的第二激光接收角度，上述第二发射光线对应的反射光线为上述第二反射光线，上述第二反射光线为与上述刀具相切的切线，上述第二反射光线为与上述刀具相切的反射光线中形成最大的接收角度的反射光线；获取第三发射光线对应的第三激光发射角度以及第三反射光线对应的第三激光接收角度，上述第三发射光线对应的反射光线为上述第三反射光线，上述第三发射光线为与上述刀具相切的切线，上述第三发射光线为与上述刀具相切的发射光线中形成最大的入射角度的发射光线；获取第四发射光线对应的第四激光发射角度以及第四反射光线对应的第四激光接收角度，上述第四发射光线对应的反射光线为上述第四反射光线，上述第四发射光线为与上述刀具相切的切线，上述第四发射光线为与上述刀具相切的发射光线中形成最小的入射角度的发射光线。上述的方法，利用激光信号侦测的光电原件记录激光发射端及激光接收端的旋转角度，在激光信号中断(即激光被物体挡住)和激光信号接收(即激光扫过物体)的两个时刻进行角度记录的原理，来获取第一发射光线对应的第一激光发射角度以及第一反射光线对应的第一激光接收角度、第二发射光线对应的第二激光发射角度以及第二反射光线对应的第二激光接收角度、第三发射光线对应的第三激光发射角度以及第三反射光线对应的第三激光接收角度，以及第四发射光线对应的第四激光发射角度以及第四反射光线对应的第四激光接收角度，进一步地保证了后续根据获取的多个上述激光发射角度和上述激光接收角度来准确地确认上述刀具的位置，进一步地保证了后续能根据上述刀具的位置、长度以及半径信息准确地进行激光对刀。

根据本申请的另一种具体的实施例，根据多个上述激光发射角度和上述激光接收角度，确定刀具的位置，包括：根据上述第一激光反射角度以及上述第二激光反射角度，计算上述刀具的中心点、上述第二焦点以及上述第一焦点依次形成的第一夹角；根据上述第三激光发射角度以及上述第四激光发射角度，计算上述刀具的中心点、上述第一焦点以及上述第二焦点依次形成的第二夹角；根据上述第一夹角、上述第二夹角以及上述椭圆的焦距，计算上述中心点的横坐标和纵坐标。上述方法通过上述第一激光反射角度以及上述第二激光反射角度，计算上述刀具的中心点、上述第二焦点以及上述第一焦点依次形成的第一夹角，通过上述第三激光发射角度以及上述第四激光发射角度，计算上述刀具的中心点、上述第一焦点以及上述第二焦点依次形成的第二夹角，再根据上述第一夹角、上述第二夹角以及上述椭圆的焦距，计算上述中心点的横坐标和纵坐标，可以较为简单准确的得到上述刀具的上述中心点的横坐标和纵坐标，进一步地保证了后续根据上述刀具的位置进行准确地对刀。

为了进一步地保证能够准确的进行激光对刀，本申请的又一种具体的实施例中，根据上述第一夹角、上述第二夹角以及上述椭圆的焦距，计算上述中心点的横坐标和纵坐标，包括：根据上述第一夹角、上述第二夹角以及上述椭圆的焦距，计算第一距离和第二距离，其中，上述第一距离为上述中心点在预定连线上的投影点与上述第一焦点之间的距离，上述第二距离为上述投影点与上述第二焦点之间的距离，上述预定连线为上述第一焦点和上述第二焦点之间的连线；根据上述第一距离和上述第二距离，确定上述中心点的横坐标和纵坐标。上述方法通过计算上述第一距离和上述第二距离，并根据上述第一距离和上述第二距离，确定上述中心点的横坐标和纵坐标，进一步地保证了能够较为准确地得到的上述中心点的横纵坐标，且得到上述中心点的横纵坐标的方法较为简单，可实施性较强。

一种具体的实施例中，以椭圆中心点为坐标原点，得到如图2至图4所示的示意图，其中，A点为上述第一焦点，即激光发射点，B点为上述第二焦点，即激光接收点，P1点、P2点、P3点、P4点为不同的激光反射的光线与椭圆的交点，椭圆L为椭圆形状镜面，圆C为刀具圆的截面形状，M点为刀具的中心点，上述第一激光发射角度为∠BAP₁，上述第一激光接收角度为∠ABP₁，上述第二激光发射角度为∠BAP₂，上述第二激光接收角度为∠ABP₂，上述第三激光发射角度为∠BAP₃，上述第三激光接收角度为∠ABP₃，上述第四激光发射角度为∠BAP₄，上述第四激光接收角度为∠ABP₄，上述第一夹角为∠MBA，上述第二夹角为∠MAB。根据多个上述激光发射角度和上述激光接收角度，确定刀具的位置，具体步骤如下：

上述第一焦点与上述第二焦点的距离为l，假设刀具中心点坐标为M(x₀，y₀)，则

l＝l_AQ+l_QB

y₀＝l_MQ

所以可以求得刀具中心点位置为

在实际的应用过程中，获取上述刀具的长度和半径，包括：根据上述中心点的横坐标、上述中心点的纵坐标以及上述刀具对应的圆的切线方程，计算上述刀具的半径。通过上述中心点的横坐标、上述中心点的纵坐标以及上述刀具对应的圆的切线方程，计算上述刀具的半径，这样进一步地保证了经上述方法计算得到的上述刀具的半径基本准确，为后续准确的对刀提供了较为准确的数据基础。

一种具体的实施例中，如图2至图4所示，上述刀具的半径的具体计算过程如下：

根据点到直线的距离求得刀具半径，设刀具半径为r，

刀具中心点坐标：

刀具圆的切线方程：Gx+Hy+J＝0

则刀具半径为：

其中，上述刀具圆C的切线方程共四条，取其中任意一条即可。

需要说明的是，上述方法中刀具长度的确定，与普通对刀仪的确定方法类似，本领域技术人员可以根据实际情况进行灵活选择。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本申请实施例还提供了一种激光对刀的装置，需要说明的是，本申请实施例的激光对刀的装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于激光对刀的方法。以下对本申请实施例提供的激光对刀的装置进行介绍。

图5是根据本申请实施例的激光对刀的装置的示意图。如图5所示，该装置包括控制单元10、第一获取单元20、确定单元30、第二获取单元40和对刀单元50，上述控制单元10用于控制椭圆激光对刀仪发射光线，上述椭圆激光对刀仪从椭圆的第一焦点发射上述光线且反射的光线经过上述椭圆的第二焦点；上述第一获取单元20用于获取多个激光发射角度和激光接收角度；上述确定单元30用于根据多个上述激光发射角度和上述激光接收角度，确定刀具的位置；上述第二获取单元40用于获取上述刀具的长度和半径；上述对刀单元50用于根据上述刀具的位置、上述刀具的长度的以及上述刀具的半径，对上述刀具进行对刀。

上述的激光对刀的装置，利用从椭圆的一个焦点发射光线，经椭圆反射后，反射光线会经过椭圆的另一个焦点的光学性质，通过上述控制单元控制椭圆激光对刀仪发射光线，上述椭圆激光对刀仪从椭圆的第一焦点发射上述光线且反射的光线经过上述椭圆的第二焦点，然后通过上述第一获取单元获取多个激光发射角度和激光接收角度，根据多个上述激光发射角度和上述激光接收角度，上述确定单元确定刀具的位置，再通过上述第二获取单元获取上述刀具的长度和半径，最后根据上述刀具的位置、上述刀具的长度的以及上述刀具的半径，上述对刀单元对上述刀具进行对刀。该装置在现有技术的基础上，还实现了对刀具的位置的较为准确的确定，进而可以利用刀具的位置、长度以及半径信息准确地进行对刀，避免了现有技术中难以准确地进行激光对刀的问题，保证了激光对刀的准确性较高。

根据本申请的一种具体的实施例，上述第一获取单元包括第一获取模块、第二获取模块、第三获取模块和第四获取模块，其中，上述第一获取模块用于获取第一发射光线对应的第一激光发射角度以及第一反射光线对应的第一激光接收角度，上述第一发射光线对应的反射光线为上述第一反射光线，上述第一反射光线为与上述刀具相切的切线，上述第一反射光线为与上述刀具相切的反射光线中形成最小的接收角度的反射光线；上述第二获取模块用于获取第二发射光线对应的第二激光发射角度以及第二反射光线对应的第二激光接收角度，上述第二发射光线对应的反射光线为上述第二反射光线，上述第二反射光线为与上述刀具相切的切线，上述第二反射光线为与上述刀具相切的反射光线中形成最大的接收角度的反射光线；上述第三获取模块用于获取第三发射光线对应的第三激光发射角度以及第三反射光线对应的第三激光接收角度，上述第三发射光线对应的反射光线为上述第三反射光线，上述第三发射光线为与上述刀具相切的切线，上述第三发射光线为与上述刀具相切的发射光线中形成最大的入射角度的发射光线；上述第四获取模块用于获取第四发射光线对应的第四激光发射角度以及第四反射光线对应的第四激光接收角度，上述第四发射光线对应的反射光线为上述第四反射光线，上述第四发射光线为与上述刀具相切的切线，上述第四发射光线为与上述刀具相切的发射光线中形成最小的入射角度的发射光线。上述的装置，利用激光信号侦测的光电原件记录激光发射端及激光接收端的旋转角度，在激光信号中断(即激光被物体挡住)和激光信号接收(即激光扫过物体)的两个时刻进行角度记录的原理，来获取第一发射光线对应的第一激光发射角度以及第一反射光线对应的第一激光接收角度、第二发射光线对应的第二激光发射角度以及第二反射光线对应的第二激光接收角度、第三发射光线对应的第三激光发射角度以及第三反射光线对应的第三激光接收角度，以及第四发射光线对应的第四激光发射角度以及第四反射光线对应的第四激光接收角度，进一步地保证了后续根据获取的多个上述激光发射角度和上述激光接收角度来准确地确认上述刀具的位置，进一步地保证了后续能根据上述刀具的位置、长度以及半径信息准确地进行激光对刀。

根据本申请的另一种具体的实施例，上述确定单元包括第一计算模块、第二计算模块和第三计算模块，其中，上述第一计算模块用于根据上述第一激光反射角度以及上述第二激光反射角度，计算上述刀具的中心点、上述第二焦点以及上述第一焦点依次形成的第一夹角；上述第二计算模块用于根据上述第三激光发射角度以及上述第四激光发射角度，计算上述刀具的中心点、上述第一焦点以及上述第二焦点依次形成的第二夹角；上述第三计算模块用于根据上述第一夹角、上述第二夹角以及上述椭圆的焦距，计算上述中心点的横坐标和纵坐标。上述装置通过上述第一激光反射角度以及上述第二激光反射角度，计算上述刀具的中心点、上述第二焦点以及上述第一焦点依次形成的第一夹角，通过上述第三激光发射角度以及上述第四激光发射角度，计算上述刀具的中心点、上述第一焦点以及上述第二焦点依次形成的第二夹角，再根据上述第一夹角、上述第二夹角以及上述椭圆的焦距，计算上述中心点的横坐标和纵坐标，可以较为简单准确的得到上述刀具的上述中心点的横坐标和纵坐标，进一步地保证了后续根据上述刀具的位置进行准确地对刀。

为了进一步地保证能够准确的进行激光对刀，本申请的又一种具体的实施例中，上述第三计算模块包括计算子模块和确定子模块，其中，上述计算子模块用于根据上述第一夹角、上述第二夹角以及上述椭圆的焦距，计算第一距离和第二距离，其中，上述第一距离为上述中心点在预定连线上的投影点与上述第一焦点之间的距离，上述第二距离为上述投影点与上述第二焦点之间的距离，上述预定连线为上述第一焦点和上述第二焦点之间的连线；上述确定子模块用于根据上述第一距离和上述第二距离，确定上述中心点的横坐标和纵坐标。上述装置通过计算上述第一距离和上述第二距离，并根据上述第一距离和上述第二距离，确定上述中心点的横坐标和纵坐标，进一步地保证了能够较为准确地得到的上述中心点的横纵坐标，且得到上述中心点的横纵坐标的装置较为简单，可实施性较强。

一种具体的实施例中，以椭圆中心点为坐标原点，得到如图2至图4所示的示意图，其中，A点为上述第一焦点，即激光发射点，B点为上述第二焦点，即激光接收点，P1点、P2点、P3点、P4点为不同的激光反射的光线与椭圆的交点，椭圆L为椭圆形状镜面，圆C为刀具圆的截面形状，M点为刀具的中心点，上述第一激光发射角度为∠BAP₁，上述第一激光接收角度为∠ABP₁，上述第二激光发射角度为∠BAP₂，上述第二激光接收角度为∠ABP₂，上述第三激光发射角度为∠BAP₃，上述第三激光接收角度为∠ABP₃，上述第四激光发射角度为∠BAP₄，上述第四激光接收角度为∠ABP₄，上述第一夹角为∠MBA，上述第二夹角为∠MAB。根据多个上述激光发射角度和上述激光接收角度，确定刀具的位置，具体步骤如下：

上述第一焦点与上述第二焦点的距离为l，假设刀具中心点坐标为M(x₀，y₀)，则

l＝l_AQ+l_QB

y₀＝l_MQ

所以可以求得刀具中心点位置为

在实际的应用过程中，上述第二获取单元包括第四计算模块，上述第四计算模块用于根据上述中心点的横坐标、上述中心点的纵坐标以及上述刀具对应的圆的切线方程，计算上述刀具的半径。通过上述中心点的横坐标、上述中心点的纵坐标以及上述刀具对应的圆的切线方程，计算上述刀具的半径，这样进一步地保证了经上述装置计算得到的上述刀具的半径基本准确，为后续准确的对刀提供了较为准确的数据基础。

一种具体的实施例中，如图2至图4所示，上述刀具的半径的具体计算过程如下：

根据点到直线的距离求得刀具半径，设刀具半径为r，

刀具中心点坐标：

刀具圆的切线方程：Gx+Hy+J＝0

则刀具半径为：

其中，上述刀具圆C的切线方程共四条，取其中任意一条即可。

需要说明的是，上述装置中刀具长度的确定，与普通对刀仪的确定装置类似，本领域技术人员可以根据实际情况进行灵活选择。

上述激光对刀的装置包括处理器和存储器，上述控制单元、第一获取单元、确定单元、第二获取单元和对刀单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来解决现有技术中难以准确地进行激光对刀的问题。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

本发明实施例提供了一种存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述激光对刀的方法。

本发明实施例提供了一种处理器，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执行上述激光对刀的方法。

本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：

步骤S101，控制椭圆激光对刀仪发射光线，上述椭圆激光对刀仪从椭圆的第一焦点发射上述光线且反射的光线经过上述椭圆的第二焦点；

步骤S102，获取多个激光发射角度和激光接收角度；

步骤S103，根据多个上述激光发射角度和上述激光接收角度，确定刀具的位置；

步骤S104，获取上述刀具的长度和半径；

步骤S105，根据上述刀具的位置、上述刀具的长度的以及上述刀具的半径，对上述刀具进行对刀。

本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。

本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：

步骤S101，控制椭圆激光对刀仪发射光线，上述椭圆激光对刀仪从椭圆的第一焦点发射上述光线且反射的光线经过上述椭圆的第二焦点；

步骤S102，获取多个激光发射角度和激光接收角度；

步骤S103，根据多个上述激光发射角度和上述激光接收角度，确定刀具的位置；

步骤S104，获取上述刀具的长度和半径；

步骤S105，根据上述刀具的位置、上述刀具的长度的以及上述刀具的半径，对上述刀具进行对刀。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本申请的又一种典型的实施例中，还提供了一种激光对刀系统，包括椭圆激光对刀仪、一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中，上述一个或多个程序被存储在上述存储器中，并且被配置为由上述一个或多个处理器执行，上述一个或多个程序包括用于执行任意一种上述的方法。

上述的激光对刀系统，通过上述程序执行任意一种上述的方法，在现有技术的基础上，还实现了对刀具的位置的较为准确的确定，进而可以利用刀具的位置、长度以及半径信息准确地进行对刀，避免了现有技术中难以准确地进行激光对刀的问题，保证了激光对刀的准确性较高。同时，上述系统可以对任何位置的刀具的位置、长度以及半径信息进行确定，使得刀具对刀不需要回到固定位置进行对刀。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1)、本申请提供了一种激光对刀的方法，上述的激光对刀的方法，利用从椭圆的一个焦点发射光线，经椭圆反射后，反射光线会经过椭圆的另一个焦点的光学性质，通过控制椭圆激光对刀仪发射光线，上述椭圆激光对刀仪从椭圆的第一焦点发射上述光线且反射的光线经过上述椭圆的第二焦点，然后获取多个激光发射角度和激光接收角度，根据多个上述激光发射角度和上述激光接收角度，确定刀具的位置，再获取上述刀具的长度和半径，最后根据上述刀具的位置、上述刀具的长度的以及上述刀具的半径，对上述刀具进行对刀。该方法在现有技术的基础上，还实现了对刀具的位置的较为准确的确定，进而可以利用刀具的位置、长度以及半径信息准确地进行对刀，避免了现有技术中难以准确地进行激光对刀的问题，保证了激光对刀的准确性较高。

2)、本申请还提供了一种激光对刀的装置，上述的激光对刀的装置，利用从椭圆的一个焦点发射光线，经椭圆反射后，反射光线会经过椭圆的另一个焦点的光学性质，通过上述控制单元控制椭圆激光对刀仪发射光线，上述椭圆激光对刀仪从椭圆的第一焦点发射上述光线且反射的光线经过上述椭圆的第二焦点，然后通过上述第一获取单元获取多个激光发射角度和激光接收角度，根据多个上述激光发射角度和上述激光接收角度，上述确定单元确定刀具的位置，再通过上述第二获取单元获取上述刀具的长度和半径，最后根据上述刀具的位置、上述刀具的长度的以及上述刀具的半径，上述对刀单元对上述刀具进行对刀。该装置在现有技术的基础上，还实现了对刀具的位置的较为准确的确定，进而可以利用刀具的位置、长度以及半径信息准确地进行对刀，避免了现有技术中难以准确地进行激光对刀的问题，保证了激光对刀的准确性较高。

3)、本申请还提供了一种激光对刀系统，上述的激光对刀系统，通过上述程序执行任意一种上述的方法，在现有技术的基础上，还实现了对刀具的位置的较为准确的确定，进而可以利用刀具的位置、长度以及半径信息准确地进行对刀，避免了现有技术中难以准确地进行激光对刀的问题，保证了激光对刀的准确性较高。同时，上述系统可以对任何位置的刀具的位置、长度以及半径信息进行确定，使得刀具对刀不需要回到固定位置进行对刀。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种激光对刀的方法，其特征在于，包括：

控制椭圆激光对刀仪发射光线，所述椭圆激光对刀仪从椭圆的第一焦点发射所述光线且反射的光线经过所述椭圆的第二焦点；

获取多个激光发射角度和激光接收角度；

根据多个所述激光发射角度和所述激光接收角度，确定刀具的位置；

获取所述刀具的长度和半径；

根据所述刀具的位置、所述刀具的长度以及所述刀具的半径，对所述刀具进行对刀，获取多个激光发射角度和激光接收角度，包括：

获取第一发射光线对应的第一激光发射角度以及第一反射光线对应的第一激光接收角度，所述第一发射光线对应的反射光线为所述第一反射光线，所述第一反射光线为与所述刀具相切的切线，所述第一反射光线为与所述刀具相切的反射光线中形成最小的接收角度的反射光线；

获取第二发射光线对应的第二激光发射角度以及第二反射光线对应的第二激光接收角度，所述第二发射光线对应的反射光线为所述第二反射光线，所述第二反射光线为与所述刀具相切的切线，所述第二反射光线为与所述刀具相切的反射光线中形成最大的接收角度的反射光线；

获取第三发射光线对应的第三激光发射角度以及第三反射光线对应的第三激光接收角度，所述第三发射光线对应的反射光线为所述第三反射光线，所述第三发射光线为与所述刀具相切的切线，所述第三发射光线为与所述刀具相切的发射光线中形成最大的入射角度的发射光线；

获取第四发射光线对应的第四激光发射角度以及第四反射光线对应的第四激光接收角度，所述第四发射光线对应的反射光线为所述第四反射光线，所述第四发射光线为与所述刀具相切的切线，所述第四发射光线为与所述刀具相切的发射光线中形成最小的入射角度的发射光线，

根据多个所述激光发射角度和所述激光接收角度，确定刀具的位置，包括：

根据所述第一激光发射角度以及所述第二激光发射角度，计算所述刀具的中心点、所述第二焦点以及所述第一焦点依次形成的第一夹角；

根据所述第三激光发射角度以及所述第四激光发射角度，计算所述刀具的中心点、所述第一焦点以及所述第二焦点依次形成的第二夹角；

根据所述第一夹角、所述第二夹角以及所述椭圆的焦距，计算所述中心点的横坐标和纵坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一夹角、所述第二夹角以及所述椭圆的焦距，计算所述中心点的横坐标和纵坐标，包括：

根据所述第一夹角、所述第二夹角以及所述椭圆的焦距，计算第一距离和第二距离，其中，所述第一距离为所述中心点在预定连线上的投影点与所述第一焦点之间的距离，所述第二距离为所述投影点与所述第二焦点之间的距离，所述预定连线为所述第一焦点和所述第二焦点之间的连线；

根据所述第一距离和所述第二距离，确定所述中心点的横坐标和纵坐标。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述刀具的长度和半径，包括：

根据所述中心点的横坐标、所述中心点的纵坐标以及所述刀具对应的圆的切线方程，计算所述刀具的半径。

4.一种激光对刀装置，其特征在于，包括：

控制单元，用于控制椭圆激光对刀仪发射光线，所述椭圆激光对刀仪从椭圆的第一焦点发射所述光线且反射的光线经过所述椭圆的第二焦点；

第一获取单元，用于获取多个激光发射角度和激光接收角度；

确定单元，用于根据多个所述激光发射角度和所述激光接收角度，确定刀具的位置；

第二获取单元，用于获取所述刀具的长度和半径；

对刀单元，用于根据所述刀具的位置、所述刀具的长度以及所述刀具的半径，对所述刀具进行对刀

所述第一获取单元包括：

第一获取模块，用于获取第一发射光线对应的第一激光发射角度以及第一反射光线对应的第一激光接收角度，所述第一发射光线对应的反射光线为所述第一反射光线，所述第一反射光线为与所述刀具相切的切线，所述第一反射光线为与所述刀具相切的反射光线中形成最小的接收角度的反射光线；

第二获取模块，用于获取第二发射光线对应的第二激光发射角度以及第二反射光线对应的第二激光接收角度，所述第二发射光线对应的反射光线为所述第二反射光线，所述第二反射光线为与所述刀具相切的切线，所述第二反射光线为与所述刀具相切的反射光线中形成最大的接收角度的反射光线；

第三获取模块，用于获取第三发射光线对应的第三激光发射角度以及第三反射光线对应的第三激光接收角度，所述第三发射光线对应的反射光线为所述第三反射光线，所述第三发射光线为与所述刀具相切的切线，所述第三发射光线为与所述刀具相切的发射光线中形成最大的入射角度的发射光线；

第四获取模块，用于获取第四发射光线对应的第四激光发射角度以及第四反射光线对应的第四激光接收角度，所述第四发射光线对应的反射光线为所述第四反射光线，所述第四发射光线为与所述刀具相切的切线，所述第四发射光线为与所述刀具相切的发射光线中形成最小的入射角度的发射光线，

所述确定单元包括第一计算模块、第二计算模块和第三计算模块，其中，所述第一计算模块用于根据所述第一激光发射角度以及所述第二激光发射角度，计算所述刀具的中心点、所述第二焦点以及所述第一焦点依次形成的第一夹角；所述第二计算模块用于根据所述第三激光发射角度以及所述第四激光发射角度，计算所述刀具的中心点、所述第一焦点以及所述第二焦点依次形成的第二夹角；所述第三计算模块用于根据所述第一夹角、所述第二夹角以及所述椭圆的焦距，计算所述中心点的横坐标和纵坐标。

5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行权利要求1至3中任意一项所述的方法。

6.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至3中任意一项所述的方法。

7.一种激光对刀系统，其特征在于，包括：椭圆激光对刀仪、一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至3中任意一项所述的方法。

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