CN105081874A - 具有cad图纸和加工坐标校准全自动视觉定位加工平台 - Google Patents

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Abstract

本发明的具有CAD图纸和加工坐标校准全自动视觉定位加工平台，包括控制系统、机台、加工工位、供料机构、X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构、加工机构与CCD视觉定位机构。本发明不但实现了可对加工工件的来料、到位和下料进行感应监测，及可对加工工件进行加工前基准定位，及使加工机构实现了可对加工工件的加工位置进行定位和加工，其还通过设置有CCD视觉定位机构，可对加工工件进行三维空间的视觉定位，并可全自动调整加工坐标，适用于对各种不同规格的加工工件进行加工，提高了对加工工件加工位置的精确定位，提高了加工工件的成品率，使用方便、快捷，结构简单，成本低，加工精度高，加工质量好。

Description

具有CAD图纸和加工坐标校准全自动视觉定位加工平台
技术领域
本发明涉及一种具有CAD图纸和加工坐标校准全自动视觉定位加工平台。
背景技术
传统的加工平台主要是通过限位机构来完成对工件的定位，加工机构就直接对工件进行加工处理，由于工件成品尺寸存在大小误差，加工机构对特定位置的定位进行焊接、打螺丝或点胶等加工处理就会存在定位偏差，容易造成成品不合格，成品率低，加工效果差，效率低，成本高等问题。因此，针对传统加工平台存在上述技术问题的不足，本申请人研发一种设置有入料口光电感应器、工位光电感应器和出料口光电感应器，可以实现对加工工件来料、到位和下料进行感应监测；其通过在滚筒流水线四周设置有前定位挡块、基准挡块、顶升机构和侧限位机构，可以实现对加工工件进行加工前基准定位；其又通过设置有X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构，可以实现加工机构对加工工件的加工位置进行定位和加工；其还通过设置有CCD视觉定位机构，可对加工工件进行三维空间的视觉定位，并可全自动调整加工坐标，适用于对各种不同规格的加工工件进行加工，提高了对加工工件加工位置的精确定位，提高了加工工件的成品率，使用方便、快捷，结构简单，成本低，加工精度高，加工质量好的具有CAD图纸和加工坐标校准全自动视觉定位加工平台确属必要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种设置有入料口光电感应器、工位光电感应器和出料口光电感应器，可以实现对加工工件来料、到位和下料进行感应监测；其通过在滚筒流水线四周设置有前定位挡块、基准挡块、顶升机构和侧限位机构，可以实现对加工工件进行加工前基准定位；其又通过设置有X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构，可以实现加工机构对加工工件的加工位置进行定位和加工；其还通过设置有CCD视觉定位机构，可对加工工件进行三维空间的视觉定位，并可全自动调整加工坐标，适用于对各种不同规格的加工工件进行加工，提高了对加工工件加工位置的精确定位，提高了加工工件的成品率，使用方便、快捷，结构简单，成本低，加工精度高，加工质量好的具有CAD图纸和加工坐标校准全自动视觉定位加工平台。本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种具有CAD图纸和加工坐标校准全自动视觉定位加工平台，包括控制系统，及起支撑作用的机台，及设置在机台上的加工工位，及设置在加工工位左侧的供料机构，及设置在机台左右两端上的X轴移动机构，及滑动设置在X轴移动机构上的Y轴移动机构，及滑动设置在Y轴移动机构前的Z轴移动机构，及设置在Z轴移动机构前的加工机构，及设置在加工机构右侧的CCD视觉定位机构；所述加工工位包括滚筒流水线，及设置在滚筒流水线右下角的入料口光电感应器，及设置在滚筒流水线后面的顶升机构，及分别设置在滚筒流水线与顶升机构两端的传动输送同步轮机构，及设置在左端的传动输送同步轮机构上面的侧限位机构，及设置在右端的传动输送同步轮机构上面的基准挡块，及横向设置在顶升机构后面的前定位挡块，及连接设置在前定位挡块下面的前定位挡块气缸，及设置在前定位挡块左右两侧的工位光电感应器，及设置在工位光电感应器后面的出料口光电感应器。
作为优选，所述顶升机构包括载板连接块，及设置在载板连接块上面的滑珠载板，及设置在滑珠载板上面的顶升滑珠，及设置在载板连接块下面的顶升气缸，及设置在顶升气缸两侧的顶升支拄。
作为优选，所述控制系统包括PC控机与运动控制卡；与所述侧限位机构连接设置有侧限位机构气缸；所述供料机构、CCD视觉定位机构、加工机构、入料口光电感应器、工位光电感应器、出料口光电感应器、前定位挡块气缸、侧限位机构气缸和顶升气缸分别直接与控制系统连接设置。
作为优选，与所述X轴移动机构连接设置有X轴驱动器，与所述Y轴移动机构连接设置有Y轴驱动器，与所述Z轴移动机构连接设置有Z轴驱动器；所述X轴驱动器、Y轴驱动器与Z轴驱动器分别直接与控制系统相连接；与所述X轴驱动器连接还设置有X轴伺服电机，与所述Y轴驱动器连接还设置有Y轴伺服电机，与所述Z轴驱动器连接还设置有Z轴伺服电机。
作为优选，与所述控制系统直接连接还设置有控制面板、显示器、产品CAD图纸导入端和滚筒马达。
本发明的具有CAD图纸和加工坐标校准全自动视觉定位加工平台，包括控制系统，及起支撑作用的机台，及设置在机台上的加工工位，及设置在加工工位左侧的供料机构，及设置在机台左右两端上的X轴移动机构，及滑动设置在X轴移动机构上的Y轴移动机构，及滑动设置在Y轴移动机构前的Z轴移动机构，及设置在Z轴移动机构前的加工机构，及设置在加工机构右侧的CCD视觉定位机构；所述加工工位包括滚筒流水线，及设置在滚筒流水线右下角的入料口光电感应器，及设置在滚筒流水线后面的顶升机构，及分别设置在滚筒流水线与顶升机构两端的传动输送同步轮机构，及设置在左端的传动输送同步轮机构上面的侧限位机构，及设置在右端的传动输送同步轮机构上面的基准挡块，及横向设置在顶升机构后面的前定位挡块，及连接设置在前定位挡块下面的前定位挡块气缸，及设置在前定位挡块左右两侧的工位光电感应器，及设置在工位光电感应器后面的出料口光电感应器。本发明设置有入料口光电感应器、工位光电感应器和出料口光电感应器，可以实现对加工工件来料、到位和下料进行感应监测；其通过在滚筒流水线四周设置有前定位挡块、基准挡块、顶升机构和侧限位机构，可以实现对加工工件进行加工前基准定位；其又通过设置有X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构，可以实现加工机构对加工工件的加工位置进行定位和加工；其还通过设置有CCD视觉定位机构，可对加工工件进行三维空间的视觉定位，并可全自动调整加工坐标，适用于对各种不同规格的加工工件进行加工，适用范围广，提高了对加工工件加工位置的精确定位，提高了加工工件的成品率。本发明的具有CAD图纸和加工坐标校准全自动视觉定位加工平台可以独立单机使用，也可以与流水线结合使用，通用性强,使用方便、快捷，结构简单，成本低，加工精度高，加工质量好。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。
图1为本发明的具有CAD图纸和加工坐标校准全自动视觉定位加工平台的立体图。
图2为本发明的具有CAD图纸和加工坐标校准全自动视觉定位加工平台的加工工位放大立体图。
图3为本发明的具有CAD图纸和加工坐标校准全自动视觉定位加工平台的顶升机构俯视立体图。
图4为本发明的具有CAD图纸和加工坐标校准全自动视觉定位加工平台的顶升机构仰视立体图。
图5为本发明的具有CAD图纸和加工坐标校准全自动视觉定位加工平台的控制原理图。
具体实施方式
本实施例中，如图1至图5所示，本发明的具有CAD图纸和加工坐标校准全自动视觉定位加工平台，包括控制系统，及起支撑作用的机台1，及设置在机台1上的加工工位2，及设置在加工工位2左侧的供料机构3，及设置在机台1左右两端上的X轴移动机构4，及滑动设置在X轴移动机构4上的Y轴移动机构5，及滑动设置在Y轴移动机构5前的Z轴移动机构6，及设置在Z轴移动机构6前的加工机构7，及设置在加工机构7右侧的CCD视觉定位机构8；所述加工工位2包括滚筒流水线21，及设置在滚筒流水线21右下角的入料口光电感应器22，及设置在滚筒流水线21后面的顶升机构23，及分别设置在滚筒流水线21与顶升机构23两端的传动输送同步轮机构24，及设置在左端的传动输送同步轮机构24上面的侧限位机构25，及设置在右端的传动输送同步轮机构24上面的基准挡块26，及横向设置在顶升机构23后面的前定位挡块27，及连接设置在前定位挡块27下面的前定位挡块气缸271，及设置在前定位挡块27左右两侧的工位光电感应器28，及设置在工位光电感应器28后面的出料口光电感应器29。
其中，所述顶升机构23包括载板连接块231，及设置在载板连接块231上面的滑珠载板232，及设置在滑珠载板232上面的顶升滑珠233，及设置在载板连接块231下面的顶升气缸234，及设置在顶升气缸234两侧的顶升支拄235。
其中，所述控制系统包括PC控机与运动控制卡；与所述侧限位机构25连接设置有侧限位机构气缸；所述供料机构3、CCD视觉定位机构8、加工机构7、入料口光电感应器22、工位光电感应器28、出料口光电感应器29、前定位挡块气缸271、侧限位机构气缸和顶升气缸234分别直接与控制系统连接设置。
其中，与所述X轴移动机构4连接设置有X轴驱动器，与所述Y轴移动机构5连接设置有Y轴驱动器，与所述Z轴移动机构6连接设置有Z轴驱动器；所述X轴驱动器、Y轴驱动器与Z轴驱动器分别直接与控制系统相连接；与所述X轴驱动器连接还设置有X轴伺服电机，与所述Y轴驱动器连接还设置有Y轴伺服电机，与所述Z轴驱动器连接还设置有Z轴伺服电机。
其中，与所述控制系统直接连接还设置有控制面板、显示器、产品CAD图纸导入端和滚筒马达。
该全自动视觉定位加工平台的工作流程为：首先，启动控制面板，操控并同时启动与控制系统连接的各部件，入料口光电感应器22启动操作感应加工工件是否存在，前定位挡块气缸271带动前定位挡块27升起，滚筒马达带动滚筒流水线21启动并传送加工工件，工位光电感应器28感应加工工件是否传送到前定位挡块27，当其感应到加工工件传送到前定位挡块27时反馈信息到控制系统，控制系统控制滚筒马达，滚筒马达控制滚筒流水线21停止传动。顶升气缸234带动顶升机构23升起加工工件，侧限位机构气缸带动侧限位机构25推动加工工件向基准挡块26靠边限位，操作完成后，侧限位机构气缸又带动侧限位机构25作退位复位运动，顶升气缸234驱动顶升机构23下降复位。每件加工工件静置于滚筒流水线21上循环上述操作。X轴驱动器、Y轴驱动器与Z轴驱动器带动X轴移动机构4、Y轴移动机构5和Z轴移动机构6移动，X轴移动机构4、Y轴移动机构5和Z轴移动机构6可实现对加工工件进行三维空间精准定位。X轴移动机构4、Y轴移动机构5和Z轴移动机构6移动所述CCD视觉定位机构8到加工工件的第一个校准点，CCD视觉定位机构8拍摄加工工件的第一个校准点的位置并把加工工件的第一个校准点的位置传送至控制系统。接着，X轴驱动器、Y轴驱动器和Z轴驱动器分别驱动X轴移动机构4、Y轴移动机构5与Z轴移动机构6移动，从而移动CCD视觉定位机构8到加工工件的第二个校准点，CCD视觉定位机构8继续拍摄加工工件的第二个校准点的位置，并把加工工件的第二个校准点的位置传送至控制系统，控制系统根据CCD视觉定位机构8反馈的两个校准点的位置与产品CAD图纸的两个校准点校对并向X轴驱动器、Y轴驱动器和Z轴驱动器发出加工定位信息。再接着，供料机构3启动进行上料、备料操作，X轴驱动器、Y轴驱动器和Z轴驱动器再次分别带动X轴移动机构4、Y轴移动机构5与Z轴移动机构6，使其移动加工机构7从供料机构3取料至加工工件加工位置进行加工，前定位挡块气缸271待加工工件加工完毕后控制前定位挡块27下降，侧限位机构气缸驱动侧限位机构25进行退位复位操作，滚筒马达控制滚筒流水线21启动并继续传送加工工件，如此循环。本发明可以独立单机使用，也可以与流水线结合使用，通用性强。
所述CCD视觉定位机构8通过X轴移动机构4、Y轴移动机构5与Z轴移动机构6不但可对同一加工工件不同的面向进行三维空间的拍摄，CCD视觉定位机构8还可拍摄多个校准点位置，其全自动与导入的产品CAD图纸的多个校准点进行三维空间核对，并自动调整加工坐标，适用于对各种不同规格的加工工件进行加工，同时，其确保了对加工工件的来料、到位、定位与下料能精准控制，确保加工工件的加工质量好。
本发明的具有CAD图纸和加工坐标校准全自动视觉定位加工平台，包括控制系统，及起支撑作用的机台，及设置在机台上的加工工位，及设置在加工工位左侧的供料机构，及设置在机台左右两端上的X轴移动机构，及滑动设置在X轴移动机构上的Y轴移动机构，及滑动设置在Y轴移动机构前的Z轴移动机构，及设置在Z轴移动机构前的加工机构，及设置在加工机构右侧的CCD视觉定位机构；所述加工工位包括滚筒流水线，及设置在滚筒流水线右下角的入料口光电感应器，及设置在滚筒流水线后面的顶升机构，及分别设置在滚筒流水线与顶升机构两端的传动输送同步轮机构，及设置在左端的传动输送同步轮机构上面的侧限位机构，及设置在右端的传动输送同步轮机构上面的基准挡块，及横向设置在顶升机构后面的前定位挡块，及连接设置在前定位挡块下面的前定位挡块气缸，及设置在前定位挡块左右两侧的工位光电感应器，及设置在工位光电感应器后面的出料口光电感应器。本发明设置有入料口光电感应器、工位光电感应器和出料口光电感应器，可以实现对加工工件来料、到位和下料进行感应监测；其通过在滚筒流水线四周设置有前定位挡块、基准挡块、顶升机构和侧限位机构，可以实现对加工工件进行加工前基准定位；其又通过设置有X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构，可以实现加工机构对加工工件的加工位置进行定位和加工；其还通过设置有CCD视觉定位机构，可对加工工件进行三维空间的视觉定位，并可全自动调整加工坐标，适用于对各种不同规格的加工工件进行加工，适用范围广，提高了对加工工件加工位置的精确定位，提高了加工工件的成品率。本发明的具有CAD图纸和加工坐标校准全自动视觉定位加工平台可以独立单机使用，也可以与流水线结合使用，通用性强,使用方便、快捷，结构简单，成本低，加工精度高，加工质量好。
上述实施例，只是本发明的一个实例，并不是用来限制本发明的实施与权利范围，凡与本发明权利要求所述内容相同或等同的技术方案，均应包括在本发明保护范围内。

Claims (5)

1.具有CAD图纸和加工坐标校准全自动视觉定位加工平台，其特征在于：包括控制系统，及起支撑作用的机台，及设置在机台上的加工工位，及设置在加工工位左侧的供料机构，及设置在机台左右两端上的X轴移动机构，及滑动设置在X轴移动机构上的Y轴移动机构，及滑动设置在Y轴移动机构前的Z轴移动机构，及设置在Z轴移动机构前的加工机构，及设置在加工机构右侧的CCD视觉定位机构；所述加工工位包括滚筒流水线，及设置在滚筒流水线右下角的入料口光电感应器，及设置在滚筒流水线后面的顶升机构，及分别设置在滚筒流水线与顶升机构两端的传动输送同步轮机构，及设置在左端的传动输送同步轮机构上面的侧限位机构，及设置在右端的传动输送同步轮机构上面的基准挡块，及横向设置在顶升机构后面的前定位挡块，及连接设置在前定位挡块下面的前定位挡块气缸，及设置在前定位挡块左右两侧的工位光电感应器，及设置在工位光电感应器后面的出料口光电感应器。
2.根据权利要求1所述的具有CAD图纸和加工坐标校准全自动视觉定位加工平台，其特征在于：所述顶升机构包括载板连接块，及设置在载板连接块上面的滑珠载板，及设置在滑珠载板上面的顶升滑珠，及设置在载板连接块下面的顶升气缸，及设置在顶升气缸两侧的顶升支拄。
3.根据权利要求1所述的具有CAD图纸和加工坐标校准全自动视觉定位加工平台，其特征在于：所述控制系统包括PC控机与运动控制卡；与所述侧限位机构连接设置有侧限位机构气缸；所述供料机构、CCD视觉定位机构、加工机构、入料口光电感应器、工位光电感应器、出料口光电感应器、前定位挡块气缸、侧限位机构气缸和顶升气缸分别直接与控制系统连接设置。
4.根据权利要求1所述的具有CAD图纸和加工坐标校准全自动视觉定位加工平台，其特征在于：与所述X轴移动机构连接设置有X轴驱动器，与所述Y轴移动机构连接设置有Y轴驱动器，与所述Z轴移动机构连接设置有Z轴驱动器；所述X轴驱动器、Y轴驱动器与Z轴驱动器分别直接与控制系统相连接；与所述X轴驱动器连接还设置有X轴伺服电机，与所述Y轴驱动器连接还设置有Y轴伺服电机，与所述Z轴驱动器连接还设置有Z轴伺服电机。
5.根据权利要求1所述的具有CAD图纸和加工坐标校准全自动视觉定位加工平台，其特征在于：与所述控制系统直接连接还设置有控制面板、显示器、产品CAD图纸导入端和滚筒马达。
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