CN212265258U - 基于机器视觉的盘类零件柔性倒角机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了基于机器视觉的盘类零件柔性倒角机，其使得工件放置到工作台的对应区域后，整个设备自动完成对工件的端面孔的识别和定位，之后完成对于孔的倒角，其倒角快捷方便，为企业节约人工成本、且提高了产品的品质。其包括底座，所述底座的上表面的宽度方向中心区域设置有加工平台，所述加工平台的上表面的前部固装有背光光源模块，所述背光光源模块的上表面的前端固设有工装定位板，所述背光光源模块的后端面上固设有气缸安装板，所述背光光源模块的后段区域的宽度方向中心位置设置有下凹导向槽，压紧气缸固装于所述气缸安装板，所述压紧气缸的活塞压头置于所述下凹导向槽内，所述活塞压头的部分上凸于所述背光光源模块的上表面。

Description

基于机器视觉的盘类零件柔性倒角机

技术领域

本实用新型涉及倒角机结构的技术领域，具体为基于机器视觉的盘类零件柔性倒角机。

背景技术

盘型零件(如柔轮、钢轮、凸轮以及十字交叉轴承)在工业机器人等设备上起着至关重要的作用，其生产和加工流程也是十分的严格。由于其表面有众多的孔位，并且每个孔位的尺寸不完全相同，这给生产增加了许多困难。传统的人工孔位倒角的方式对人的依赖程度较高，到倒角的大小无法实现量化式控制，同时，作业过程中存在一定的危险性。传统的倒角专机缺陷明显，柔性不足，要求工件的摆放姿态做到精准一致，并且换型调试过程中需要对工装、刀具、加工轨迹调整，耗费时间过长。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了基于机器视觉的盘类零件柔性倒角机，其使得工件放置到工作台的对应区域后，整个设备自动完成对工件的端面孔的识别和定位，之后完成对于孔的倒角，其倒角快捷方便，为企业节约人工成本、且提高了产品的品质。

基于机器视觉的盘类零件柔性倒角机，其特征在于：其包括底座，所述底座的上表面的宽度方向中心区域设置有加工平台，所述加工平台的上表面的前部固装有背光光源模块，所述背光光源模块的上表面的前端固设有工装定位板，所述背光光源模块的后端面上固设有气缸安装板，所述背光光源模块的后段区域的宽度方向中心位置设置有下凹导向槽，压紧气缸固装于所述气缸安装板，所述压紧气缸的活塞压头置于所述下凹导向槽内，所述活塞压头的部分上凸于所述背光光源模块的上表面，所述底座中心区域的宽度方向两侧分别固装有上凸的龙门立柱，两根所述龙门立柱支架设置有横梁，横梁和龙门立柱组成龙门架结构，所述龙门架结构上设置有三轴模组，所述三轴模组的Z轴输出部分的下部末端固装有连接立板，所述连接立板的宽度方向中心位置固装有倒角电主轴，所述倒角电主轴的底部输出端固装有倒角刀，所述连接立板的宽度方向一侧固装有全局相机，所述连接立板的宽度方向另一侧固装有局部相机。

其进一步特征在于：

所述三轴模组具体包括X轴组件、Y轴组件、Z轴组件，其使得倒角电主轴、全局相机、局部相机的三维方向可调；

所述底座的上表面的宽度方向中心设置有上凸导向台，所述上凸导向台沿X轴向布置，所述上凸导向台上设置有X轴轨道和对应的驱动结构，所述加工平台通过导轨副支承于X轴轨道，其使得整个加工平台在X轴向可完成相对于三轴模组的X轴组件的运动的补偿进给，确保工件始终位于相对加工区域的中心位置；

所述工装定位板的朝向所述活塞压头的面域为V型定位腔，初始状态下工件置于V型定位腔和活塞压头之间布置，所述活塞压头用于压紧工件定位于所述V型定位腔的中心区域；

所述倒角电主轴的壳体的前端还布置有气嘴，所述气嘴朝向下布置用于清理台面上的加工碎屑；

所述底座的上表面的外周设置有围栏结构，所述围栏结构上还设置有检修门板，检修门板方便设备的检修和除屑；

所述背光光源模块的对应于工件的置物表面上设置有至少一个位置开关，位置开关检测到工件后，进行后续工件锁紧定位操作；

所述底座具体为铸铁底座，确保刚性；

所述全局相机用于捕捉工件的整体定位，所述局部相机的镜头低于所述全局相机，所述局部相机用于采集工件上的端面孔的大小、实现端面孔的圆心的精确定位；

所述倒角刀为锥形结构，通过调整倒角刀的垂直向下行距离完成不同规格孔的倒角的加工。

采用本实用新型后，预先将工件对应的图纸导入倒角机的数控系统内，图纸信息包含工件高度、对应的端面孔的倒角参数，将工件置于工装定位板和活塞压头之间的加工平台上，之后活塞压头压紧工件，全局相机用于捕捉工件的整体定位参数，之后局部相机采集工件上的端面孔的大小、实现端面孔的圆心的精确定位，使得设备形成CCD智能视觉数控系统，具备孔位检测、精确定位，之后倒角机的数控系统驱动三轴模组通过倒角电主轴按照获取的端面孔的精确位置、倒角参数进行快速加工、完成倒角需求，其使得工件放置到工作台的对应区域后，整个设备自动完成对工件的端面孔的识别和定位，之后完成对于孔的倒角，其倒角快捷方便，为企业节约人工成本、且提高了产品的品质。

附图说明

图1为本实用新型的立体图结构示意图；

图2为本实用新型的去除部分检修门板的立体图结构示意图；

图3为图2的A处局部放大结构示意图；

图中序号所对应的名称如下：

底座1、加工平台2、背光光源模块3、工装定位板4、气缸安装板5、下凹导向槽6、压紧气缸7、活塞压头8、龙门立柱9、横梁10、龙门架结构11、三轴模组12、连接立板13、倒角电主轴14、全局相机15、局部相机16、上凸导向台17、X轴轨道18、工件19、V型定位腔20、气嘴21、围栏结构22、检修门板23。

具体实施方式

基于机器视觉的盘类零件柔性倒角机，见图1-图3：其包括底座1，底座1的上表面的宽度方向中心区域设置有加工平台2，加工平台2的上表面的前部固装有背光光源模块3，背光光源模块3的上表面的前端固设有工装定位板4，背光光源模块3的后端面上固设有气缸安装板5，背光光源模块3的后段区域的宽度方向中心位置设置有下凹导向槽6，压紧气缸7固装于气缸安装板5，压紧气缸7的活塞压头8置于下凹导向槽6内，活塞压头8的部分上凸于背光光源模块3的上表面，底座1中心区域的宽度方向两侧分别固装有上凸的龙门立柱9，两根龙门立柱9之间设置有横梁10，横梁10和龙门立柱9组成龙门架结构11，龙门架结构11上设置有三轴模组12，三轴模组12的Z轴输出部分的下部末端固装有连接立板13，连接立板13的宽度方向中心位置固装有倒角电主轴14，倒角电主轴14的底部输出端固装有倒角刀(图中被遮挡、属于现有成熟结构)，连接立板13的宽度方向一侧固装有全局相机15，连接立板13的宽度方向另一侧固装有局部相机16。

三轴模组12具体包括X轴组件、Y轴组件、Z轴组件，其使得倒角电主轴14、全局相机15、局部相机16的三维方向可调；

底座1的上表面的宽度方向中心设置有上凸导向台17，上凸导向台17沿X轴向布置，上凸导向台17上设置有X轴轨道18和对应的驱动结构，加工平台2通过导轨副支承于X轴轨道18，其使得整个加工平台2在X轴向可完成相对于三轴模组12的X轴组件的运动的补偿进给，确保工件19始终位于相对加工区域的中心位置；

工装定位板4的朝向活塞压头8的面域为V型定位腔20，初始状态下工件19置于V型定位腔20和活塞压头20之间布置，活塞压头20用于压紧工件19定位于V型定位腔20的中心区域；

倒角电主轴14的壳体的前端还布置有气嘴21，气嘴21朝向下布置用于清理台面上的加工碎屑；

底座1的上表面的外周设置有围栏结构22，围栏结构22上还设置有检修门板23，检修门板23方便设备的检修和除屑；

背光光源模3块的对应于工件19的置物表面上设置有至少一个位置开关(属于现有成熟结构、图中未画出)，位置开关检测到工件后，进行后续工件锁紧定位操作；

底座1具体为铸铁底座，确保刚性；

全局相机15用于捕捉工件的整体定位，局部相机16的镜头低于全局相机15，局部相机16用于采集工件上的端面孔的大小、实现端面孔的圆心的精确定位；

倒角刀为锥形结构，通过调整倒角刀的垂直向下行距离完成不同规格孔的倒角的加工。

其具体操作流程如下：

a所有法兰盘的CAD图纸按要求编号命名，并把DXF格式的文件倒入数控系统；

b当加工某一工件时，只需输入该工件的编号，系统自动加载原始数据文件；

c放置工件，位置开关检测到工件后，压紧气缸通过活塞压头推动工件至90度的V型定位腔定位；

d智能视觉系统自动启动，全局相机快速拍照初定位，并识别标识孔，紧接着局部相机对标识孔快速成像，并与原始数据文件比对，从而确定工件每个加工孔的精确位置以及孔的大小，并根据孔的大小计算出加工深度，由于数控的计算速度很快，这一系列的动作会在很短的时间内完成；

e设备开始倒角加工；

f加工完成后压紧气缸自动松开，人工取走工件，气嘴自动吹气清洁台面；g人工放置下一个工件，位置开关感应到后开始重复上面的流程。

其工作原理如下：预先将工件对应的图纸导入倒角机的数控系统内，图纸信息包含工件高度、对应的端面孔的倒角参数，将工件置于工装定位板和活塞压头之间的加工平台上，之后活塞压头压紧工件，全局相机用于捕捉工件的整体定位参数，之后局部相机采集工件上的端面孔的大小、实现端面孔的圆心的精确定位，使得设备形成CCD智能视觉数控系统，具备孔位检测、精确定位，之后倒角机的数控系统驱动三轴模组通过倒角电主轴按照获取的端面孔的精确位置、倒角参数进行快速加工、完成倒角需求，其使得工件放置到工作台的对应区域后，整个设备自动完成对工件的端面孔的识别和定位，之后完成对于孔的倒角，其倒角快捷方便，为企业节约人工成本、且提高了产品的品质。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.基于机器视觉的盘类零件柔性倒角机，其特征在于：其包括底座，所述底座的上表面的宽度方向中心区域设置有加工平台，所述加工平台的上表面的前部固装有背光光源模块，所述背光光源模块的上表面的前端固设有工装定位板，所述背光光源模块的后端面上固设有气缸安装板，所述背光光源模块的后段区域的宽度方向中心位置设置有下凹导向槽，压紧气缸固装于所述气缸安装板，所述压紧气缸的活塞压头置于所述下凹导向槽内，所述活塞压头的部分上凸于所述背光光源模块的上表面，所述底座中心区域的宽度方向两侧分别固装有上凸的龙门立柱，两根所述龙门立柱支架设置有横梁，横梁和龙门立柱组成龙门架结构，所述龙门架结构上设置有三轴模组，所述三轴模组的Z轴输出部分的下部末端固装有连接立板，所述连接立板的宽度方向中心位置固装有倒角电主轴，所述倒角电主轴的底部输出端固装有倒角刀，所述连接立板的宽度方向一侧固装有全局相机，所述连接立板的宽度方向另一侧固装有局部相机。

2.如权利要求1所述的基于机器视觉的盘类零件柔性倒角机，其特征在于：所述三轴模组具体包括X轴组件、Y轴组件、Z轴组件，其使得倒角电主轴、全局相机、局部相机的三维方向可调。

3.如权利要求1或2所述的基于机器视觉的盘类零件柔性倒角机，其特征在于：所述底座的上表面的宽度方向中心设置有上凸导向台，所述上凸导向台沿X轴向布置，所述上凸导向台上设置有X轴轨道和对应的驱动结构，所述加工平台通过导轨副支承于X轴轨道。

4.如权利要求1所述的基于机器视觉的盘类零件柔性倒角机，其特征在于：所述工装定位板的朝向所述活塞压头的面域为V型定位腔，初始状态下工件置于V型定位腔和活塞压头之间布置，所述活塞压头用于压紧工件定位于所述V型定位腔的中心区域。

5.如权利要求1所述的基于机器视觉的盘类零件柔性倒角机，其特征在于：所述倒角电主轴的壳体的前端还布置有气嘴，所述气嘴朝向下布置用于清理台面上的加工碎屑。

6.如权利要求1所述的基于机器视觉的盘类零件柔性倒角机，其特征在于：所述底座的上表面的外周设置有围栏结构，所述围栏结构上还设置有检修门板，检修门板方便设备的检修和除屑。

7.如权利要求1所述的基于机器视觉的盘类零件柔性倒角机，其特征在于：所述背光光源模块的对应于工件的置物表面上设置有至少一个位置开关，位置开关检测到工件后，进行后续工件锁紧定位操作。

8.如权利要求1所述的基于机器视觉的盘类零件柔性倒角机，其特征在于：所述底座具体为铸铁底座。

9.如权利要求1所述的基于机器视觉的盘类零件柔性倒角机，其特征在于：所述全局相机用于捕捉工件的整体定位，所述局部相机的镜头低于所述全局相机，所述局部相机用于采集工件上的端面孔的大小、实现端面孔的圆心的精确定位。

10.如权利要求1所述的基于机器视觉的盘类零件柔性倒角机，其特征在于：所述倒角刀为锥形结构，通过调整倒角刀的垂直向下行距离完成不同规格孔的倒角的加工。

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