CN110497246B - 基于双目视觉的数控加工工件在位检测机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于双目视觉的数控加工工件在位检测机，具有一个双目检测部件，所述双目检测部件安装在自调整水平装置部件上，通过自调整水平装置部件自动调整双目检测部件的检测基准，确保双目检测的检测精度；所述自调整水平装置部件置于底座部件的底座内，所述底座部件的底座一侧装有定位导引部件的电磁吸附端头，底座下面装有车轮组，实现整个底座的移动，所述电磁吸附端头的壳内置有激光传感器，用于控制在位检测机移动至所需的测量位置，并通过电磁吸附端头吸附于机床上，实现在位检测机相对于机床的定位。本发明通过双目检测部件、自调整水平装置部件和定位导引部件的结合，实现工件的在位检测机构，还可以适应不型号机床的工件在位检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种加工工件在位检测机，可以适应不同型号数控机床在复杂工作环境下的工件在位检测。
背景技术
在数控机床加工过程中，完成一道工序之后检测工件的尺寸精度是一项重要流程，传统的检测工具例如千分尺、三坐标测量仪等能够完成整体的外形测量，操作简单，但是，传统的测量方法均需将工件从加工工位取下来再进行检测，检测后重新定义新的基准面以及重新装夹固定，势必造成二次夹装误差。因此需要设计一款在位检测装置，实现机床复杂工作环境下工件在位检测，减少由于离线测量、重新对刀产生的误差，提高检测精度，节省检测时间。
发明内容
本发明是要提供一种基于双目视觉的数控加工工件在位检测机，通过设计双目相机机械臂机构、自调整水平机构定位导引机构和底座机构，可实现对数控机床加工工件的在位检测。利用双目视觉系统可以快速捕获被测对象，获得工件全方位的外形尺寸，自调整水平机构可以将安装了双目相机的机械臂基座自动调节到水平状态而不受承载底座的影响，消除不确定误差，实现高精度的测量，自引导定位机构通过吸附头壳内置激光传感器，控制检测机构移动至合适的测量位置，并通过磁性吸附头吸附于机床上，实现在位检测机相对于机床的定位，底座机构的前后伸缩杆能够适应不同型号数控机床的在位检测。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种基于双目视觉的数控加工工件在位检测机，具有一个快速捕获被测对象，获得工件全方位的外形尺寸的双目检测部件，所述双目检测部件安装在自调整水平装置部件上，通过自调整水平装置部件自动调整双目检测部件的检测基准，确保双目检测的检测精度；所述自调整水平装置部件置于底座部件的底座内，所述底座部件的底座一侧装有定位导引部件的电磁吸附端头，底座下面装有车轮组，实现整个底座的移动，所述电磁吸附端头的壳内置有激光传感器，用于控制在位检测机移动至所需的测量位置，并通过电磁吸附端头吸附于机床上，实现在位检测机相对于机床的定位。
进一步，所述双目检测部件包括双目相机防护罩、双目相机、机械臂部件，所述双目相机固定连接在机械臂部件上，所述双目相机外部连接双目相机防护罩。
进一步，所述自调整水平装置部件包括自调整水平基座、固定支撑杆组件、双轴倾角传感器、承重件、支撑块、球头关节轴承A、球头关节轴承B，滚珠丝杠组件，所述自调整水平基座下面两侧分别球头关节轴承A连接承重件，承重件通过支撑块与固定在底座的滚珠丝杠组件中的滚珠丝杠滑块固定连接；所述双轴倾角传感器固定连接在自调整水平基座底部，所述自调整水平基座底部通过球头关节轴承B连接固定支撑杆组件，形成固定支撑杆组件和两组滚珠丝杠组件与自调整水平基座三点相连，通过双轴倾角传感器实现双目检测部件的水平调节，定位双目相机基座。
进一步，所述固定支撑杆组件包括下支撑杆、上支撑杆、固定架、螺钉、法兰，所述上支撑杆与球头关节轴承B螺纹连接，所述下支撑杆通过法兰固定在底座部件的前身定位底座上。
进一步，所述球头关节轴承A一端与自调整水平基座通过螺纹连接，另一端与承重件过盈配合，并用螺钉固定在支撑块上，所述支撑块右侧通过四个六角沉头螺钉固定在滚珠丝杠滑块上；所述滚珠丝杆组件上顶端通过丝杠后端盖固定连接在底座部件的前身定位底座上端，所述滚珠丝杆组件下端通过丝杆前端盖固定连接在底座部件的前身定位底座下底槽内。
进一步，所述定位导引部件包括电磁吸附端头、车轮组、伸缩脚部件，所述电磁吸附端头与底座部件的后身定位底座固定连接，所述伸缩脚部件由伸缩杆、定位法兰、限位套筒、万向球组成，所述伸缩杆一端通过定位法兰固定连接在底座部件的后身定位底座顶端，另一端通过限位套筒固定在底座部件的前后底座底端，限位套筒则通过内六角螺钉固定在底座上，伸缩脚末端通过六角螺钉连接万向球。
进一步，所述底座部件包括前身定位底座、后身定位底座、前后伸缩杆组件、导向定位盘，前后伸缩杆组件一端通过定位法兰与后身定位底座固定连接，另一端通过螺纹连接件与前身定位底座固定连接，导向定位盘通过内六角沉头螺钉固定于后身定位底座，当伸缩杆前后伸缩时起导向作用。
进一步，所述前后伸缩杆组件包括定位法兰、电动伸缩杆、伸缩底座连接件、联结器，电动伸缩杆一端通过螺钉和联结器外壁的四个螺纹孔固定，联结器一端与定位法兰连接，另一端与两边均为螺纹的伸缩底座连接件螺纹固定。
本发明的有益效果是：
1、本发明可以实现工件在位检测，通过双目检测部件和自调整水平装置的使用，可以使得整个机构的检测基准保持水平，确保双目检测的高精度。
2、本发明可以通过伸缩杆组件使得底座的前后分离实现更大的检测范围，适应各种不同型号的数控机床。
3、本发明通过双目检测部件、自调整水平装置部件和定位导引部件的结合，实现工件的在位检测机构，还可以适应不型号机床的工件在位检测。
附图说明
图1是本发明的基于双目视觉的数控加工工件在位检测机的主视图；
图2是本发明的基于双目视觉的数控加工工件在位检测机的俯视剖视图；
图3是本发明的伸缩脚部件主视图；
图4是本发明的自调整水平装置的主视图；
图5是本发明的伸缩杆主视图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
请参阅图1-5，本发明的基于双目视觉的数控加工工件在位检测机，由双目检测部件、自调整水平装置部件、定位导引部件和底座部件组成。
双目检测部件包括双目相机防护罩12、双目相机11、机械臂部件10，双目相机11通过螺钉与机械臂部件10的执行端连接，机械臂部件10通过螺钉与自调整水平基座24连接，底座部件包括前身定位底座4，后身定位底座16，前后伸缩杆组件15，导向定位盘13，前后伸缩杆组件15包括定位法兰39、电动伸缩杆26、伸缩底座连接件27，联结器25，电动伸缩杆26一端通过螺钉33和联结器25外壁的四个螺纹孔固定，联结器25与定位法兰39连接，另一端与两边均为螺纹的伸缩底座连接件27螺纹固定。前后伸缩杆组件15一端通过定位法兰25与后身定位底座16固定，另一端通过螺纹连接件27与前身定位底座4固定，导向定位盘13通过内六角沉头螺钉固定于后身定位底座16，通过电动伸缩杆的伸缩调整前后底座的尺寸，适应不型号机床的工件在位检测。
自调整水平装置部件包括自调整水平基座24、固定支撑杆组件、双轴倾角传感器34、承重件37、支撑块23、球头关节轴承A9、球头关节轴承B7，滚珠丝杠组件20，采用球头关节轴承解决了水平调整过程中轻微的纵横向移动问题。固定支撑杆组件包括支撑杆21、支撑杆固定架、支撑杆固定架22、球头关节轴承B7、限位筒19，支撑杆21上端与球头关节轴承B7螺纹连接，球头关节轴承B7与自调整水平基座24通过螺纹连接，中间区域与支撑杆固定架通过两个螺栓连接，底端与限位筒19连接固定在前身定位底座4；球头关节轴承A9一端与自调整水平基座24通过螺纹连接，另一端通过与承重件37过盈配合连接，承重件37通过四个螺钉35固定在支撑块23上，支撑块23右侧通过四个六角沉头螺钉40固定在滚珠丝杠滑块上；所述滚珠丝杆组件20上顶端与丝杠后端盖8连接，丝杠后端盖8通过六角螺栓31固定于前身定位底座4上端，滚珠丝杆组件20下端与丝杆前端盖14通过内六角螺钉32连接固定于前身定位底座4下底槽内；所述双轴倾角传感器34通过沉头螺钉与自调整水平基座24底部固定连接；所述固定支撑杆组件和所述两组滚珠丝杠组件20与自调整水平基座24三点固连，通过双轴倾角传感器34实现双目检测部件的水平调节，定位双目相机基座。
定位导引部件包括电磁吸附端头5、车轮组1、伸缩脚部件6，所述电磁吸附端头5与后身定位底座16通过内六角螺钉29相连接，产生磁性时与机床吸附固定机身，所述车轮组1固定于底座，共四组，实现整个底座的移动；所述伸缩脚部件6由伸缩杆17、定位法兰18、限位套筒3、万向球2组成，伸缩杆17一端与定位法兰18连接，定位法兰18通过六角螺栓固定在顶端，另一端通过限位套筒3固定在前后底座底端，限位套筒3则通过内六角螺钉28固定在底座上，伸缩脚末端通过六角螺钉连接万向球2。
本发明通过双目检测部件、自调整水平装置部件和定位导引部件的结合，实现工件的在位检测机构，还可以适应不型号机床的工件在位检测。
Claims (2)
1.一种基于双目视觉的数控加工工件在位检测机，具有一个快速捕获被测对象，获得工件全方位的外形尺寸的双目检测部件，其特征在于：所述双目检测部件安装在自调整水平装置部件上，通过自调整水平装置部件自动调整双目检测部件的检测基准，确保双目检测的检测精度；自调整水平装置部件置于底座部件的底座内，底座部件的底座一侧装有定位导引部件的电磁吸附端头，底座下面装有车轮组，实现整个底座的移动，电磁吸附端头的壳内置有激光传感器，用于控制在位检测机移动至所需的测量位置，并通过电磁吸附端头吸附于机床上，实现在位检测机相对于机床的定位；所述自调整水平装置部件包括自调整水平基座、固定支撑杆组件、双轴倾角传感器、承重件、支撑块、球头关节轴承A、球头关节轴承B，滚珠丝杠组件，所述自调整水平基座下面两侧分别通过球头关节轴承A连接承重件，承重件通过支撑块与固定在底座的滚珠丝杠组件中的滚珠丝杠滑块固定连接；双轴倾角传感器固定连接在自调整水平基座底部，自调整水平基座底部通过球头关节轴承B连接固定支撑杆组件，形成固定支撑杆组件和两组滚珠丝杠组件与自调整水平基座三点相连，通过双轴倾角传感器实现双目检测部件的水平调节。
2.根据权利要求1所述的基于双目视觉的数控加工工件在位检测机，其特征在于：所述固定支撑杆组件包括下支撑杆、上支撑杆、固定架、螺钉、法兰，所述上支撑杆与球头关节轴承B螺纹连接，所述下支撑杆通过法兰固定在底座部件的前身定位底座上；所述球头关节轴承A一端与自调整水平基座通过螺纹连接，另一端与承重件过盈配合，承重件用螺钉固定在支撑块上，支撑块右侧通过四个六角沉头螺钉固定在滚珠丝杠滑块上；所述自调整水平装置部件中的滚珠丝杠组件上顶端通过丝杠后端盖固定连接在底座部件的前身定位底座上端，所述滚珠丝杠组件下端通过丝杆前端盖固定连接在底座部件的前身定位底座下底槽内；所述定位导引部件包括电磁吸附端头、车轮组、伸缩脚部件，所述电磁吸附端头与底座部件的后身定位底座固定连接，所述伸缩脚部件由伸缩杆、定位法兰、限位套筒、万向球组成，所述伸缩杆一端通过定位法兰固定连接在底座部件的前身定位底座顶端，另一端通过限位套筒固定在底座部件的前身定位底座底端，限位套筒则通过内六角螺钉固定在前身定位底座上，伸缩脚末端通过六角螺钉连接万向球；所述底座部件包括前身定位底座、后身定位底座、前后伸缩杆组件、导向定位盘，前后伸缩杆组件一端通过定位法兰与后身定位底座固定连接，另一端通过螺纹连接件与前身定位底座固定连接，导向定位盘通过内六角沉头螺钉固定于后身定位底座，当伸缩杆前后伸缩时起导向作用；所述前后伸缩杆组件包括定位法兰、电动伸缩杆、伸缩底座连接件、联结器，电动伸缩杆一端通过螺钉和联结器外壁的四个螺纹孔固定，联结器一端与定位法兰连接，电动伸缩杆另一端与两边均为螺纹的伸缩底座连接件螺纹固定。
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