CN115942090A - 龙门加工中心图像采集刀柄及其取像方法 - Google Patents
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Abstract
龙门加工中心图像采集刀柄及其取像方法，属于数控加工中心机床加工技术领域，包括刀柄主体，刀柄主体的端部设置有摄像头保护罩以及摄像机构，摄像头保护罩与刀柄主体通过螺纹连接，摄像头保护罩包括镜头仓和主板仓，镜头仓的侧壁设置有排线槽、镜头穿过孔以及镜头固定孔；主板仓包括排线槽和信号传出槽；摄像机构包括摄像头、主板、以及导电触点，主板设置在主板仓内部；摄像头设置在镜头仓内部；摄像头通过导线与主板连接；主板通过导线与导电触点连接。本发明设计一种图像采集刀柄，结合图像采集软件及自动机床数据采集控制图像合成软件，实现大工件加工过程中的图像采集，具有投入成本低，成像过程简单，使用灵活的优点。
Description
技术领域
本发明属于数控加工中心机床加工技术领域，特别是涉及到数控加工中心机床的图像采集刀柄的使用。
背景技术
数控加工中心种类繁多，应用广泛。特别是大型数控龙门加工中心的应用，更为广泛。加工工件4m以上，多种10m，20m等，在加工大的工件时，特别是加工大型复杂零件时，需要图像采集，就需要布置多个采集摄像头，还有考虑复杂的空间运算关系，导致投入成本高，运算复杂，灵活性不强的缺点，难以满足使用需求。
现有的龙门加工中心不具备取像功能，如需改造要投入大量成本。
因此，现有技术亟需一种新的方案来解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供龙门加工中心图像采集刀柄及其取像方法，可在任意数控机床上实现扩展功能，增加一种图像采集刀柄，并根据工件范围在指定的区域内实现自动取像并合成的技术，以来解决现有技术中存在的问题。
龙门加工中心图像采集刀柄，包括刀柄主体，所述刀柄主体的端部设置有摄像头保护罩以及摄像机构，所述摄像头保护罩与刀柄主体通过螺纹连接，摄像头保护罩包括镜头仓和主板仓，所述镜头仓的侧壁设置有排线槽、镜头穿过孔以及镜头固定孔；所述主板仓包括排线槽和信号传出槽；所述摄像机构包括摄像头、主板、以及导电触点，所述主板设置在主板仓内部；所述摄像头设置在镜头仓内部；所述摄像头通过导线与主板连接；所述主板通过导线与导电触点连接。
所述刀柄主体内部设置有电池仓，电池仓与导电触点连通。
所述主板仓的底部设置有柔性绝缘片，柔性绝缘片的底部设置有排线槽。
所述主板包括存储模块、主控芯片、蓝牙模块以及线孔。
龙门加工中心图像采集刀柄的取像方法，应用所述龙门加工中心图像采集刀柄，包括以下步骤，
步骤一、通过龙门加工中心智能图像采集生成软件生成数控程序；
步骤二、将一个以上基准块等间距放置在待加工工件上；
步骤三、安装龙门加工中心图像采集刀柄电池，将刀柄主体装入机床主轴；
步骤四、启动主板的蓝牙模块，与龙门加工中心电脑端蓝牙模块连接；数控程序控制刀柄主体移动到图像采集位置，开启摄像头，进行图像扫描，获得每个基准块对应图像信息；
步骤五、将一个以上基准块对应的图像信息进行拼接，完成工件加工过程中的图像采集。
所述步骤二基准块间距为龙门加工中心机床最大取像范围值。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：龙门加工中心图像采集刀柄及其取像方法，设计一种图像采集刀柄，结合图像采集软件及自动机床数据采集控制图像合成软件，实现大工件加工过程中的图像采集，具有投入成本低，成像过程简单，使用灵活的优点。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
图1为本发明龙门加工中心图像采集刀柄结构示意图。
图2为本发明龙门加工中心图像采集刀柄的摄像头保护罩结构示意图。
图3为本发明龙门加工中心图像采集刀柄的刀柄主体结构示意图。
图4为本发明龙门加工中心图像采集刀柄的柔性绝缘片结构示意图。
图5为本发明龙门加工中心图像采集刀柄的主板结构示意图。
图6为本发明龙门加工中心图像采集刀柄的取像方法用基准块结构示意图。
图中1-刀柄主体、2-摄像头、3-主板、5-导电触点、6-柔性绝缘片、7-电池仓、8-摄像头保护罩、9-镜头仓、10-主板仓、11-螺纹、12-排线槽、13-镜头穿过孔、14-镜头固定孔、15-信号传出槽、301-存储模块、302-主控芯片、303-蓝牙模块、304-线孔、20-基准块、201-荧光面、202-强磁面。
具体实施方式
龙门加工中心图像采集刀柄，如图1-图5所示，包括刀柄主体1，所述刀柄主体1的端部设置有摄像头保护罩8以及摄像机构，所述摄像头保护罩8与刀柄主体1通过螺纹11连接，摄像头保护罩8包括镜头仓9和主板仓10，所述镜头仓9的侧壁设置有排线槽12、镜头穿过孔13以及镜头固定孔14；所述主板仓10包括排线槽12和信号传出槽15；所述摄像机构包括摄像头2、主板3、以及导电触点5，所述主板3设置在主板仓10内部；所述摄像头2设置在镜头仓9内部；所述摄像头2通过导线与主板3连接；所述主板3通过导线与导电触点5连接。
所述刀柄主体1内部设置有电池仓7，电池仓7与导电触点5连通。
所述主板仓10的底部设置有柔性绝缘片6，柔性绝缘片6的底部设置有排线槽12。
所述主板3包括存储模块301、主控芯片302、蓝牙模块303以及线孔304。
龙门加工中心图像采集刀柄的取像方法，包括以下步骤，
步骤一、通过龙门加工中心智能图像采集生成软件生成数控程序；
步骤二、将一个以上基准块20等间距放置在待加工工件上，基准块间距为龙门加工中心机床最大取像范围值；
如图6所示，基准块20的上表面设置有荧光面201，下表面设置有强磁面202。
步骤三、将电池装入龙门加工中心图像采集刀柄电池仓7，将刀柄主体1装入机床主轴；
步骤四、启动主板3的蓝牙模块303，与龙门加工中心电脑端蓝牙模块连接；数控程序控制刀柄主体1移动到图像采集位置，开启摄像头2，进行图像扫描，获得每个基准块对应图像信息；
步骤五、将一个以上基准块对应的图像信息进行拼接，完成工件加工过程中的图像采集。
图像信息进行拼接具体采用自动机床数据采集控制图像合成软件，采集数控系统信息及采集刀柄影像信息，并将影像信息合并。
具体的，数控机床中应用本发明龙门加工中心图像采集刀柄的细节说明如下：
1、选择机床：读取机床数据库内的机床规格表，选择机床后计算状态中显示机床范围。
2、选择文件：选择工件范围文件，类型要求（DXF，CAD），正确选择后将图形显示到计算状态中，并根据基准间距画出基准示意图位置。
3、基准间距：基准块间的间距由机床最大取像间距限制，每次取图像时之间的间距。
4、取像Z机械坐标：刀柄在照相时Z轴停放的机械坐标位置。
5、间距移动最大进给限制：两个取像点之间移动时最快的进给速度，单位为mm/min。
6、保存设置：将设置信息保存至数据库用户设置表。
7、重置表：将上次设置的数据库用户设置表的内容读取并覆盖现有设置。
8、执行信息提示：各功能使用及错误提醒，产生的信息同步到数据库执行信息存储表。
9、产生数控程序：产生数控机床走刀路线。
10、输出数控程序：读取数据库后处理程序格式表中数据，根据格式产生黑线部分的走刀路线，并将数据发送到数据库数控程序存放表中。
11、当前用户：数据库用户信息表中对应的用户名称。
12、IP：当前电脑的IP地址。
13、当前状态： 空闲=未执行任何操作
导入机床=导入并勾画机床规格图形
导入文件=导入工件范围文件并勾画工件范围图形
计算基准位置=后台计算并显示基准位置
产生数据程序=后台计算程序路径中
输出数据程序=后台将数据程序写入数据库中。
以发那科数控系统类型为例，产生的数控程序如下：
| 代码 | 说明 |
| % | |
| (type:FANUC) | 备注机床类型：发那科 |
| O1600 | 程序号 |
| IF[#101NE#0] CHEN #3000=1(Bluetooth Error) | 确认刀柄蓝牙于电脑端连接状态，如果未连接报警提示。 |
| G91G28Z0 | 机床回Z轴机械零点 |
| G91G28X0Y0 | 机床回XY轴机械零点 |
| G90G00X1500Y750 | 快速移动到第一点照相位置坐标 |
| G90G00Z-420 | 将Z轴降到指定Z高度 |
| #102=1 | 提示电脑已到达照相位置 |
| N10 | 循环起始点 |
| IF[#102EQ0] GOTO 20 | 判断照相状态，照相结束时#102=0 |
| GOTO 10 | 如果#102=1跳转回循环起始点 |
| N20 | 循环结束 |
| G90G01Y250F5000 | 移动到第二点 ，进给速度为5000 |
| #102=1 | 提示电脑已到达照相位置 |
| N10 | 循环起始点 |
| IF[#102EQ0] GOTO 20 | 判断照相状态，照相结束时#102=0 |
| GOTO 10 | 如果#102=1跳转回循环起始点 |
| N20 | 循环结束 |
| ...... | 一直移动到最后一点 |
| G91G28Z0 | 机床回Z轴机械零点 |
| M30 | 程序结束并回到起始 |
| % |
以上所述仅为本发明优选的实施例而已，并不用于限制本发明，本发明龙门加工中心图像采集刀柄及其取像方法，也适用于数控加工中心为西门子系统、海德汉系统以及三菱系统的数控机床中，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.龙门加工中心图像采集刀柄，包括刀柄主体（1），其特征是：所述刀柄主体（1）的端部设置有摄像头保护罩（8）以及摄像机构，所述摄像头保护罩（8）与刀柄主体（1）通过螺纹（11）连接，摄像头保护罩（8）包括镜头仓（9）和主板仓（10），所述镜头仓（9）的侧壁设置有排线槽（12）、镜头穿过孔（13）以及镜头固定孔（14）；所述主板仓（10）包括排线槽（12）和信号传出槽（15）；所述摄像机构包括摄像头（2）、主板（3）、以及导电触点（5），所述主板（3）设置在主板仓（10）内部；所述摄像头（2）设置在镜头仓（9）内部；所述摄像头（2）通过导线与主板（3）连接；所述主板（3）通过导线与导电触点（5）连接。
2.根据权利要求1所述的龙门加工中心图像采集刀柄，其特征是：所述刀柄主体（1）内部设置有电池仓（7），电池仓（7）与导电触点（5）连通。
3.根据权利要求1所述的龙门加工中心图像采集刀柄，其特征是：所述主板仓（10）的底部设置有柔性绝缘片（6），柔性绝缘片（6）的底部设置有排线槽（12）。
4.根据权利要求1所述的龙门加工中心图像采集刀柄，其特征是：所述主板（3）包括存储模块（301）、主控芯片（302）、蓝牙模块（303）以及线孔（304）。
5.龙门加工中心图像采集刀柄的取像方法，其特征是：应用如权利要求1-4任意一项所述龙门加工中心图像采集刀柄，包括以下步骤，
步骤一、通过龙门加工中心智能图像采集生成软件生成数控程序；
步骤二、将一个以上基准块（20）等间距放置在待加工工件上；
步骤三、安装龙门加工中心图像采集刀柄电池，将刀柄主体（1）装入机床主轴；
步骤四、启动主板（3）的蓝牙模块（303），与龙门加工中心电脑端蓝牙模块连接；数控程序控制刀柄主体（1）移动到图像采集位置，开启摄像头（2），进行图像扫描，获得每个基准块对应图像信息；
步骤五、将一个以上基准块对应的图像信息进行拼接，完成工件加工过程中的图像采集。
6.根据权利要求5所述的龙门加工中心图像采集刀柄的取像方法，其特征是：所述步骤二基准块间距为龙门加工中心机床最大取像范围值。
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| CN202310032998.2A CN115942090A (zh) | 2023-01-10 | 2023-01-10 | 龙门加工中心图像采集刀柄及其取像方法 |
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| WO2021164137A1 (zh) * | 2020-02-21 | 2021-08-26 | 青岛理工大学 | 数控机床刀具状态监测及控制系统与方法 |
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