一種帶視覺(jué)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床與定位方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種帶視覺(jué)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，主軸箱固定于機(jī)床正前方，主軸箱上固定有電主軸；相機(jī)防護(hù)盒固定于主軸箱的最前端；CCD相機(jī)固定于相機(jī)防護(hù)盒內(nèi)；機(jī)床安裝自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)。本發(fā)明一種帶視覺(jué)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床與定位方法，實(shí)現(xiàn)加工中心加工過(guò)程中無(wú)碰觸在位測(cè)量，相對(duì)于手工測(cè)量，其速度快，精度高，減少加工中心的待機(jī)時(shí)間，提高設(shè)備利用率，同時(shí)避免多次裝夾引入的二次定位誤差，提高加工精度。有效提高工件的測(cè)量速度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量，將數(shù)據(jù)傳給數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)修改程序的加工坐標(biāo)，按照標(biāo)準(zhǔn)尺寸加工，大大提高加工效率，減少人工的使用，降低企業(yè)人力和設(shè)備采購(gòu)成本，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于大規(guī)模推廣。
【專利說(shuō)明】一種帶視覺(jué)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床與定位方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種數(shù)控機(jī)床，具體是一種帶有視覺(jué)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前數(shù)控機(jī)床（立式加工中心）的在線測(cè)量，主要使用的碰觸式探頭來(lái)對(duì)工件進(jìn) 行測(cè)量，這種測(cè)量過(guò)程探頭需要與被測(cè)工件接觸，會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差，并且會(huì)損傷 工件，由于多次碰觸，會(huì)對(duì)測(cè)量效率造成影響，效率低。
[0003] 立式加工中心是帶有自動(dòng)換刀裝置的一種高度自動(dòng)化的多功能數(shù)控機(jī)床，但在加 工過(guò)程中，對(duì)于不同工件都要測(cè)量計(jì)算坐標(biāo)，人為操作誤差大且效率低。特別是對(duì)玻璃板中 印有標(biāo)記點(diǎn)的零件根本無(wú)法測(cè)量。帶有視覺(jué)系統(tǒng)的加工中心把在位測(cè)量技術(shù)將加工和測(cè)量 集成在一起，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程中的自動(dòng)測(cè)量，可有效解決這一問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供了一種帶視覺(jué)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床 與定位方法，將視覺(jué)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的控制器裝到立式加工中心上，對(duì)無(wú)法用碰觸式測(cè)量的加工 工件的進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量，利用視覺(jué)定位來(lái)修正工件擺放誤差，修改坐標(biāo)，完成加工。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：
[0006] -種帶視覺(jué)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，包括機(jī)床、主軸箱、電主軸、（XD相機(jī)與相機(jī)防護(hù)盒， 所述主軸箱固定于機(jī)床正前方，主軸箱上固定有電主軸；所述相機(jī)防護(hù)盒固定于主軸箱的 最前端；所述CCD相機(jī)固定于相機(jī)防護(hù)盒內(nèi)。
[0007] 進(jìn)一步地，所述主軸箱固定于機(jī)床立柱線軌滑塊上，主軸箱可以通過(guò)絲杠傳動(dòng)做 上下移動(dòng)。
[0008] 進(jìn)一步地，所述相機(jī)防護(hù)盒通過(guò)螺釘固定于主軸箱的末端。
[0009] 一種帶視覺(jué)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床還包括定位方法，包括以下步驟：
[0010] 步驟一、C⑶相機(jī)與電腦主機(jī)連接。
[0011] 步驟二、c⑶相機(jī)移至MARK點(diǎn)拍照，第一次拍照時(shí)候失敗會(huì)切換為手動(dòng)模式，用手 輪移動(dòng)鏡頭至MARK點(diǎn)正上方，按樣板學(xué)習(xí)；學(xué)習(xí)成功(XD會(huì)自動(dòng)移動(dòng)到下一個(gè)MARK點(diǎn)；重 復(fù)上面的動(dòng)作，學(xué)習(xí)完第一對(duì)MARK點(diǎn)。
[0012] 步驟三、第二次啟動(dòng)加工，若電腦主機(jī)中有加工樣板的模型，C⑶相機(jī)移動(dòng)帶MARK 點(diǎn)時(shí)，會(huì)自動(dòng)比對(duì)樣板，若比對(duì)成功會(huì)跳到下一個(gè)MARK點(diǎn)，若比對(duì)不成功，畫(huà)面會(huì)提示比對(duì) 失敗并切換為手動(dòng)比對(duì)模式；用手輪移動(dòng)鏡頭至MARK點(diǎn)正上方，按樣板比對(duì)。
[0013] 步驟四、拍點(diǎn)結(jié)束后，控制器根據(jù)MARK實(shí)際位置與理想位置的關(guān)系做坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)和 偏移，機(jī)床以偏轉(zhuǎn)后的坐標(biāo)系，加工工件。
[0014] 進(jìn)一步地，所述C⑶相機(jī)與電腦主機(jī)通過(guò)有線或無(wú)線的方式連接。
[0015] 本發(fā)明一種帶視覺(jué)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床與定位方法，實(shí)現(xiàn)加工中心實(shí)現(xiàn)無(wú)碰觸在位測(cè) 量，相對(duì)于手工測(cè)量，其速度快，精度高，減少加工中心的待機(jī)時(shí)間，提高設(shè)備利用率，同時(shí) 避免多次裝夾引入的二次定位誤差，提高加工精度。有效提高工件的測(cè)量速度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 測(cè)量，將數(shù)據(jù)傳給數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)修改程序的加工坐標(biāo)，按照標(biāo)準(zhǔn)尺寸加工，大大提高加工效 率，減少人工的使用，降低企業(yè)人力和設(shè)備采購(gòu)成本，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于大規(guī)模推廣。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本發(fā)明的實(shí) 施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0017] 圖1是本發(fā)明一種帶視覺(jué)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床與定位方法的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí) 施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019] 一種帶視覺(jué)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，包括機(jī)床1、主軸箱2、電主軸3、C⑶相機(jī)4與相機(jī)防 護(hù)盒5,所述主軸箱2固定于機(jī)床1正前方，主軸箱2上固定有電主軸3 ;所述相機(jī)防護(hù)盒5 固定于主軸箱2的最前端；所述CCD相機(jī)4固定于相機(jī)防護(hù)盒5內(nèi)；所述主軸箱2主軸箱 固定于機(jī)床1立柱線軌滑塊上，主軸箱2可以通過(guò)絲杠傳動(dòng)做上下移動(dòng)；所述相機(jī)防護(hù)盒5 通過(guò)螺釘固定于主軸箱2的最前端。
[0020] 一種帶視覺(jué)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床還包括定位方法，包括以下步驟：
[0021] 步驟一、(XD相機(jī)4與電腦主機(jī)連接。
[0022] 步驟二、C⑶相機(jī)4移至MARK點(diǎn)拍照，第一次拍照時(shí)候失敗會(huì)切換為手動(dòng)模式，用 手輪移動(dòng)鏡頭至MARK點(diǎn)正上方，按樣板學(xué)習(xí)；學(xué)習(xí)成功(XD會(huì)自動(dòng)移動(dòng)到下一個(gè)MARK點(diǎn)； 重復(fù)上面的動(dòng)作，學(xué)習(xí)完第一對(duì)MARK點(diǎn)。
[0023] 步驟三、第二次啟動(dòng)加工，若電腦主機(jī)中有加工樣板的模型，C⑶相機(jī)4移動(dòng)帶 MARK點(diǎn)時(shí)，會(huì)自動(dòng)比對(duì)樣板，若比對(duì)成功會(huì)跳到下一個(gè)MARK點(diǎn)，若比對(duì)不成功，畫(huà)面會(huì)提示 比對(duì)失敗并切換為手動(dòng)比對(duì)模式；用手輪移動(dòng)鏡頭至MARK點(diǎn)正上方，按樣板比對(duì)。
[0024] 步驟四、拍點(diǎn)結(jié)束后，控制器根據(jù)MARK實(shí)際位置與理想位置的關(guān)系做坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)和 偏移，機(jī)床1以偏轉(zhuǎn)后的坐標(biāo)系，加工工件。
[0025] 所述C⑶相機(jī)4與電腦主機(jī)通過(guò)有線或無(wú)線的方式連接。
[0026] 本發(fā)明一種帶視覺(jué)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床與定位方法，實(shí)現(xiàn)加工中心加工過(guò)程中無(wú)碰觸 在位測(cè)量，相對(duì)于手工測(cè)量，其智能化程度高，速度快，精度高，減少加工中心的待機(jī)時(shí)間， 大大降低人工的使用，提高設(shè)備利用率，同時(shí)避免多次裝夾引入的二次定位誤差，提高加工 精度。有效提高工件的測(cè)量速度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量，將數(shù)據(jù)傳給數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)修改程序的加工 坐標(biāo)，按照標(biāo)準(zhǔn)尺寸加工，大大提高加工效率，減少人工的使用，降低企業(yè)人力和設(shè)備采購(gòu) 成本，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于大規(guī)模推廣。
[0027] 最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可 以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種帶視覺(jué)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，包括機(jī)床、主軸箱、電主軸、CCD相機(jī)與相機(jī)防護(hù)盒，其 特征在于：所述主軸箱固定于機(jī)床正前方，主軸箱上固定有電主軸； 所述相機(jī)防護(hù)盒固定于主軸箱的最前端； 所述CCD相機(jī)固定于相機(jī)防護(hù)盒內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶視覺(jué)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，其特征在于：所述主軸箱固定 于機(jī)床立柱線軌滑塊上，主軸箱可以通過(guò)絲杠傳動(dòng)做上下移動(dòng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶視覺(jué)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，其特征在于：所述相機(jī)防護(hù)盒 通過(guò)螺釘固定于主軸箱的最前端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶視覺(jué)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，其特征在于：所述機(jī)床安裝自 動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)。
5. -種帶視覺(jué)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床還包括定位方法，其特征在于：還包括以下步驟： 步驟一、C⑶相機(jī)與電腦主機(jī)連接。 步驟二、CCD相機(jī)移至MARK點(diǎn)拍照，第一次拍照時(shí)候失敗會(huì)切換為手動(dòng)模式，用手輪移 動(dòng)鏡頭至MARK點(diǎn)正上方，按樣板學(xué)習(xí)；學(xué)習(xí)成功(XD會(huì)自動(dòng)移動(dòng)到下一個(gè)MARK點(diǎn)；重復(fù)上 面的動(dòng)作，學(xué)習(xí)完第一對(duì)MARK點(diǎn)。 步驟三、第二次啟動(dòng)加工，若電腦主機(jī)中有加工樣板的模型，CCD相機(jī)移動(dòng)帶MARK點(diǎn) 時(shí)，會(huì)自動(dòng)比對(duì)樣板，若比對(duì)成功會(huì)跳到下一個(gè)MARK點(diǎn)，若比對(duì)不成功，畫(huà)面會(huì)提示比對(duì)失 敗并切換為手動(dòng)比對(duì)模式；用手輪移動(dòng)鏡頭至MARK點(diǎn)正上方，按樣板比對(duì)。 步驟四、拍點(diǎn)結(jié)束后，控制器根據(jù)MARK實(shí)際位置與理想位置的關(guān)系做坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)和偏 移，機(jī)床以偏轉(zhuǎn)后的坐標(biāo)系，加工工件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的定位方法，其特征在于：所述CCD相機(jī)與電腦主機(jī)通過(guò)有線 或無(wú)線的方式連接。
【文檔編號(hào)】B23Q15/20GK104108049SQ201310139567
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月19日
【發(fā)明者】徐建華, 董文燦 申請(qǐng)人:寧波其銳達(dá)機(jī)械有限公司