[发明专利]避免电火花切割机床工作台误控制的认证方法及系统

说明书

本发明公开了一种避免电火花切割机床工作台误控制的认证方法，步骤1，设置于切割机床工作台上的视频采集单元，对人员操作位置及切割机电火花溅射位置进行监控，对人员操作位置采集的每帧图像进行人脸检测获得面部图像，以确定人脸操作位置的人员是否具有操作权限，监测操作人员的活动范围是否与溅射区域产生交集，对所述切割机工作时的溅射图像集进行模拟预测，确定电火花最大的溅射边界以及溅射面积，对所述溅射图像进行分割进而确定溅射区域，所述危险区域为面积重合的位置；当监测到操作人员的活动范围与所述危险区域产生交集，则停止所述切割机的工作。

技术领域

本发明涉及机械控制技术领域，尤其涉及一种避免电火花切割机床工作台误控制的认证方法及系统。

背景技术

机床是将金属毛坯加工成机器零件的机器。现代机械制造中加工机械零件的方法很多：除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等，但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件，一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工。在一般的机器制造中，机床所担负的加工工作量占机器总制造工作量的40％-60％，机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用。

激光加工技术一直是国家重点支持和推动应用的一项高新技术、关键支撑技术；中国是制造业大国，制造工艺的进步和细分为中国激光加工设备提供了广阔的市场。随着制造业向中国的转移，国内加工设备将逐步升级，激光设备行业的发展将更为迅速，特别是汽车、半导体和电子制造产业的发展，将使中国的激光市场极具潜力。现有数控激光切割机常采用龙门单边驱动，伺服电机安装在龙门横梁的一端，再通过一根长轴将驱动力传递到另一端，实现双齿轮齿条传动，单伺服电机驱动。单边驱动使得横梁受力不对称，影响同步精度，降低机床的动态性能。

激光切割机是钣金加工的一次工艺革命，是钣金加工中的“加工中央”；激光切割机柔性化程度高，切割速度快，出产效率高，产品出产周期短，为客户赢得了广泛的市场，该技术的有效生命期长，国外超过2毫米厚度的板材大都采用激光切割机，很多国外的专家一致以为今后30-40年是激光加工技术发展的黄金时期。

现在大部分的数控切割机均没有设置保护装置，无法保护操作工人的安全，并且，无法避免操作工人的误操作从而导致安全事故。同时，对于现在的激光切割时，均是会有废料的飞溅情况，而人员若站在设备附近会有波及的危险，同时在激光切割时人员还没有准备好就发生了误操作使得切割开始，造成了误伤情况也是不计其数的，传统的隔离结构均是采用了一体化的设计，使得在进行安装时比较费时费力，且现在的隔离结构只有隔离的一种功能使得功能的单一性，不能够对激光切割的加工效率带来直接性的帮助。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明公开一种避免电火花切割机床工作台误控制的认证方法，包括如下步骤：

步骤1，设置于切割机床工作台上的视频采集单元，对人员操作位置及切割机电火花溅射位置进行监控，其中，所述切割机电火花溅射位置为第一预设位置，从监控区域图像集中提取人员操作范围和切割机溅射范围的几何(geometric)图形并根据所述几何图形进行分块；

步骤2，对人员操作位置采集的每帧图像进行人脸检测获得面部图像，以确定人脸操作位置的人员个数，若检测到的人员个数大于所述切割机床工作台的工作区域可以允许的最大人数则禁止该次切割工作的进行；预设时间间隔对采集的图像进行识别，若检测到的人员个数小于所述允许的最大人数则对所述面部图像进行跟踪获得人员的姿态数据，将采集到的面部图像与指定的允许使用的操作者的人脸数据库中图像进行人脸匹配，若至少一人的匹配结果为同类或相似度大于第一预设值，则所述当前帧面部图像的认证结果为通过，允许当前时刻的切割机工作台进行工作；

步骤3，若匹配结果不为同类或相似度小于第一预设值则对该人员的姿态数据进行分析；若获得的人员的所述姿态数据符合预设的操作安全姿态，则允许切割机的继续工作；