超薄钢化玻璃的双目摄像识别自动钻孔机床制造技术

本实用新型专利技术公开了一种能够实现超薄钢化玻璃钻孔的自动化，同时提高钻孔效率的超薄钢化玻璃的双目摄像识别自动钻孔机床。该超薄钢化玻璃的双目摄像识别自动钻孔机床，包括二维工作平台、钻床机架、伺服驱动主轴系统、双目摄像系统、数据处理及控制系统、图库模块处理系统；通过双目摄像系统实现对钻孔过程钻头的高清图像采集，然后通过图库模块处理系统参照图库中理想图像，通过数据处理及控制系统中的数据处理单元处理获得评价钻头当前磨损状态的量化值；反馈控制实时补偿钻头进给量。采用该超薄钢化玻璃的双目摄像识别自动钻孔机床能够保证钻头在使用寿命内自动完成钻孔加工，产品质量稳定，大幅度减少加工辅助时间。

Binocular camera recognition automatic drilling machine for ultra-thin tempered glass

The utility model discloses an automatic drilling machine tool for ultra-thin toughened glass, which can realize the automatic drilling of ultra-thin toughened glass and improve the drilling efficiency. The automatic drilling machine tool for identifying ultra-thin toughened glass by binocular camera includes a two-dimensional working platform, a drilling machine frame, a servo-driven spindle system, a binocular camera system, a data processing and control system, and a graphic library module processing system. The graphic library module deals with the ideal image in the reference database, and obtains the quantitative value of evaluating the current wear state of the bit through the data processing and the data processing unit in the control system. The automatic drilling machine with this ultra-thin toughened glass binocular camera identification can ensure the automatic completion of drilling in the service life of the drill bit, the product quality is stable, greatly reducing the processing auxiliary time.

【技术实现步骤摘要】
超薄钢化玻璃的双目摄像识别自动钻孔机床
本技术涉及一种在超薄钢化玻璃工件上实现全自动钻孔加工的设备，该设备适用于各类仪器、仪表、电子设备等产品配件加工领域；尤其是一种超薄钢化玻璃的双目摄像识别自动钻孔机床。
技术介绍
众所周知的：不同尺寸、厚度小于0.5mm的钢化玻璃工件已广泛应用于工业、军事、日常生活等领域的各类产品，工件尺寸在不断增大的同时，其厚度仍有向轻薄发展的趋势，美国、日本等国该项应用技术领先。目前国内加工设备适用的产品厚度在3mm以上，自动化程度低；高端进口设备也存在需要人工根据当前成品的状态判断金刚石钻头的磨损情况，实时调整进刀量。由于设备功能的制约，导致超薄钢化玻璃钻孔工艺效率低，产品质量稳定性差，零件崩边、破损率高。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供了一种能够实现超薄钢化玻璃钻孔的自动化，同时提高钻孔效率的超薄钢化玻璃的双目摄像识别自动钻孔机床。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：超薄钢化玻璃的双目摄像识别自动钻孔机床，包括钻床机架、伺服驱动主轴系统、双目摄像系统、数据处理及控制系统、图库模块处理系统；所述机架上设置有可在水平方向和横向移动的二维工作台；所述二维工作台上设置有工件夹紧装置；所述伺服驱动主轴系统安装在机架上，所述伺服驱动主轴系统具有竖直方向上的钻头；所述双目摄像系统包括摄像装置，所述摄像装置安装在钻头的一侧；所述摄像装置与图库模块处理系统电连接，所述图库模块处理系统与数据处理及控制系统电连接；所述伺服驱动主轴系统与数据处理及控制系统电连接。进一步的，所述伺服驱动主轴系统具有两个，分别为第一伺服驱动主轴系统、第二伺服驱动主轴系统；所述第一伺服驱动主轴系统、第二伺服驱动主轴系统安装在钻床机架上，且所述第一伺服驱动主轴系统和第二伺服驱动主轴系统为上下对称分布的两套同心回转轴系统；所述摄像装置具有两个，分别为第一摄像装置以及第二摄像装置；所述第一摄像装置安装在第一伺服驱动主轴系统的钻头的一侧，所述第二摄像装置安装在第二伺服驱动主轴系统具有的钻头的一侧。所述第一摄像装置以及第二摄像装置均与图库模块处理系统电连接，所述图库模块处理系统与数据处理及控制系统电连接；所述第一伺服驱动主轴系统以及第二伺服驱动主轴系统均与数据处理及控制系统电连接。进一步的，所述钻床机架包括底座，所述底座一端设置有立柱，另一端设置有安装平台；所述立柱的上下两端均设置有横臂；所述第一伺服驱动主轴系统安装在立柱上端的横臂的一端，所述第二伺服驱动主轴系统安装在立柱下端的横臂的一端，所述第二伺服驱动主轴系统的钻头位于第一伺服驱动主轴系统具有的钻头的正下方；所述安装平台上设置有可在水平方向和横向移动的二维工作台。进一步的，所述第一伺服驱动主轴系统和第二伺服驱动主轴系统结构相同，且均包括钻头夹具、可调速主轴以及垂直方向的伺服进给装置，所述可调速主轴安装在伺服进给装置上，所述钻头夹具安装在可调速主轴的下端；所述钻头夹具上安装有钻头。进一步的，所述的超薄钢化玻璃的双目摄像识别自动钻孔机床，还包括冷却润滑系统，所述冷却润滑系统包括储液箱、防腐离心泵、喷淋头及调节喷淋头喷淋量的调节装置；所述储液箱、防腐离心泵、调节装置、喷淋头依次连通；所述喷淋头设置在第一伺服驱动主轴系统的钻头的一侧，且喷淋头的喷射方向向下，并指向钻头的中轴线。优选的，所述钻头采用金刚石钻头，所述钻头包括合金刀杆，所述合金刀杆下端设置有主刃、所述主刃上方设置有倒角刃。进一步的，所述倒角刃为90°锥角的圆锥形回转面。具体的，所述数据处理及控制系统是以工业可编程控制器为处理器的中央集中数据处理及控制系统，包括PLC、I/O模块、A/D模块、控制面板；所述数据处理及控制系统用于接受和处理图像信息、对比图库内存图像信息、量化钻头磨损评价值、反馈控制主轴伺服进给驱动、二维工作台的运动伺服驱动、控制界面显示。具体的，所述图库模块处理系统为数字图像存储和处理的专用单元，所述图库模块处理系统包括初始图库和自学习图库，且两者相互关联；所述初始图库和自学习图库均具有与双目摄像系统以及数据处理及控制系统的通讯接口；所述初始图库用于存储钻头使用前的标准样品图像，所述自学习图库用于存储跟踪钻头使用全周期的状态图像；且钻头报废或重新修整后自学习图库的库存归零。本技术的有益效果是：本技术所述的超薄钢化玻璃的双目摄像识别自动钻孔机床由于包括双目摄像系统、数据处理及控制系统以及图库模块处理系统；因此通过双目摄像系统实现对钻孔过程钻头的高清图像采集，然后通过图库模块处理系统参照图库中理想图像，通过数据处理及控制系统中的数据处理单元处理获得评价钻头当前磨损状态的量化值；反馈控制实时补偿钻头进给量，满足全自动化加工的需求；因此，该钻头磨损率量化处理技术填补了国内该领域自动化装备的空白。本技术所述的双目摄像识别的超薄钢化玻璃的双目摄像识别自动钻孔机床够保证钻头在使用寿命内自动完成钻孔加工，产品质量稳定，大幅度减少加工辅助时间，避免人为因素对加工质量稳定性的影响。附图说明图1为本技术实施例中超薄钢化玻璃的双目摄像识别自动钻孔机床的主视图；图2为本技术实施例中超薄钢化玻璃的双目摄像识别自动钻孔机床的侧视图；图3为本技术实施例中钻床机架的主视图；图4为图3的A-A剖视图；图5是本技术实施例中伺服驱动主轴系统的结构示意图；图6是本技术实施例中钻头的结构示意图；图7是第一伺服驱动主轴系统和第二伺服驱动主轴系统进刀量微调控制原理图；图中标示：1-二维工作平台，11-工件夹紧装置，2-钻床机架，21-底座，22-立柱，23-横臂，24-安装平台，3-第一伺服驱动主轴系统，4-第二伺服驱动主轴系统，5-第一摄像装置，6-第二摄像装置，7-数据处理及控制系统，8-图库模块处理系统，9-冷却润滑系统，10-钻头，101-合金刀杆，102-倒角刃，103-主刃。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。如图1至图6所示，本技术所述的超薄钢化玻璃的双目摄像识别自动钻孔机床，包括钻床机架2、伺服驱动主轴系统、双目摄像系统、数据处理及控制系统7、图库模块处理系统8；所述机架2上设置有可在水平方向和横向移动的；所述二维工作台1上设置有工件夹紧装置11；所述伺服驱动主轴系统安装在机架2上，所述伺服驱动主轴系统具有竖直方向上的钻头10；所述双目摄像系统包括摄像装置，所述摄像装置安装在钻头10的一侧；所述摄像装置与图库模块处理系统8电连接，所述图库模块处理系统8与数据处理及控制系统7电连接；所述伺服驱动主轴系统与数据处理及控制系统7电连接。具体的，所述二维工作台1是被加工零件的安装平台，由X、Y方向两套伺服电机驱动，重复定位精度0.008mm；主要结构包括行程分别为800mm和400mm的两套精密滚珠丝杠和导轨、安装配套件、工件夹具等，进给精度、行程满足被加工零件的尺寸及精度要求。具体的，所述图库模块处理系统8为数字图像存储和处理的专用单元，所述图库模块处理系统8包括初始图库和自学习图库，且两者相互关联；所述初始图库和自学习图库均具有与双目摄像系统以及数据处理及控制系统7的通讯接口；所述初始图库用于存储钻头10使用前的标准样品图像，所述自学习图库用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.超薄钢化玻璃的双目摄像识别自动钻孔机床，其特征在于：包括钻床机架(2)、伺服驱动主轴系统、双目摄像系统、数据处理及控制系统(7)、图库模块处理系统(8)；所述机架(2)上设置有可在水平方向和横向移动的二维工作台(1)；所述二维工作台(1)上设置有工件夹紧装置(11)；所述伺服驱动主轴系统安装在机架(2)上，所述伺服驱动主轴系统具有竖直方向上的钻头(10)；所述双目摄像系统包括摄像装置，所述摄像装置安装在钻头(10)的一侧；所述摄像装置与图库模块处理系统(8)电连接，所述图库模块处理系统(8)与数据处理及控制系统(7)电连接；所述伺服驱动主轴系统与数据处理及控制系统(7)电连接。

【技术特征摘要】
1.超薄钢化玻璃的双目摄像识别自动钻孔机床，其特征在于：包括钻床机架(2)、伺服驱动主轴系统、双目摄像系统、数据处理及控制系统(7)、图库模块处理系统(8)；所述机架(2)上设置有可在水平方向和横向移动的二维工作台(1)；所述二维工作台(1)上设置有工件夹紧装置(11)；所述伺服驱动主轴系统安装在机架(2)上，所述伺服驱动主轴系统具有竖直方向上的钻头(10)；所述双目摄像系统包括摄像装置，所述摄像装置安装在钻头(10)的一侧；所述摄像装置与图库模块处理系统(8)电连接，所述图库模块处理系统(8)与数据处理及控制系统(7)电连接；所述伺服驱动主轴系统与数据处理及控制系统(7)电连接。2.根据权利要求1所述的超薄钢化玻璃的双目摄像识别自动钻孔机床,其特征在于：所述伺服驱动主轴系统(3)具有两个，分别为第一伺服驱动主轴系统(3)、第二伺服驱动主轴系统(4)；所述第一伺服驱动主轴系统(3)、第二伺服驱动主轴系统(4)安装在钻床机架(2)上，且所述第一伺服驱动主轴系统(3)和第二伺服驱动主轴系统(4)为上下对称分布的两套同心回转轴系统；所述摄像装置具有两个，分别为第一摄像装置(5)以及第二摄像装置(6)；所述第一摄像装置(5)安装在第一伺服驱动主轴系统(3)的钻头(10)的一侧，所述第二摄像装置(6)安装在第二伺服驱动主轴系统(4)具有的钻头(10)的一侧，所述第一摄像装置(5)以及第二摄像装置(6)均与图库模块处理系统(8)电连接，所述图库模块处理系统(8)与数据处理及控制系统(7)电连接；所述第一伺服驱动主轴系统(3)以及第二伺服驱动主轴系统(4)均与数据处理及控制系统(7)电连接。3.根据权利要求2所述的超薄钢化玻璃的双目摄像识别自动钻孔机床,其特征在于：所述钻床机架(2)包括底座(21)，所述底座(21)一端设置有立柱(22)，另一端设置有安装平台(24)；所述立柱(22)的上下两端均设置有横臂(23)；所述第一伺服驱动主轴系统(3)安装在立柱(22)上端的横臂(23)的一端，所述第二伺服驱动主轴系统(4)安装在立柱(22)下端的横臂(23)的一端，所述第二伺服驱动主轴系统(4)的钻头(10)位于第一伺服驱动主轴系统(3)具有的钻头(10)的正下方；所述安装平台(24)上设置有可在水平方向和横向...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐焱，孙银银，徐晋勇，张斌，孙宁，陈金龙，高成，莫愁，黄伟，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：新型
国别省市：广西,45