数控机床加工三维辅助定位系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种数控机床加工三维辅助定位系统，用于数控机床，所述系统包括：由数控机床控制、用于对加工产品垂直Z方向测量的非接触式的光学测头；由数控机床控制、用于对所述加工产品水平XY方向测量的机器视觉装置。本实用新型专利技术技术方案通过光学测头和机器视觉装置的结合实现三维测量定位，快速又准确，可以提高数控机床的加工精度和加工效率。

【技术实现步骤摘要】
数控机床加工三维辅助定位系统
本技术涉及数控机床
，具体涉及一种数控机床加工三维辅助定位系统。
技术介绍
制造业中常见的品质检测方式是应用激光、光谱等传感器技术进行，以此来判定加工产品的质量效果。现有技术中数控机床仅仅通过二维测量方式来对加工产品的品质进行检测定位，无法对Z方向测量，因此定位准确度低，也影响了数控机床的加工精度和加工效率。综上所述，现有技术中的数控机床的加工加工精度和加工效率比较低。
技术实现思路
本技术实施例提供一种数控机床加工三维辅助定位系统，用于提高数控机床的加工精度和加工效率。为解决上述技术问题及达到上述有益效果，本技术提供一种数控机床加工三维辅助定位系统，用于数控机床，所述系统包括：由数控机床控制、用于对加工产品垂直Z方向测量的非接触式的光学测头；由数控机床控制、用于对所述加工产品水平XY方向测量的机器视觉装置。从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：通过光学测头和机器视觉装置的结合实现三维测量定位，快速又准确，可以提高数控机床的加工精度和加工效率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本技术实施例提供的数控机床加工三维辅助定位系统的结构示意图；图2是光学测头的工作原理示意图；图3是本技术实施例提供的机器视觉装置的结构示意图；图4是本技术实施例提供的数控机床加工三维辅助定位系统的工作流程示意图。具体实施方式本技术实施例提供一种数控机床加工三维辅助定位系统，用于提高数控机床的加工精度和加工效率。为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。下面通过具体实施例，分别进行详细的说明。实施例一、请参考图1，本技术实施例提供的一种数控机床加工三维辅助定位系统，用于数控机床101，所述系统包括：由数控机床101控制、用于对加工产品垂直Z方向测量的非接触式的光学测头102；由数控机床101控制、用于对所述加工产品水平XY方向测量的机器视觉装置103。通过光学测头102和机器视觉装置103的结合实现三维测量定位，快速又准确，可以提高数控机床的加工精度和加工效率。在本技术一些实施例中，可在数控机床101内安装光学测头102和机器视觉装置103进行组合来实现快速精准定位，从而实现数控机床101的三维辅助定位。在本技术实施例中，所述光学测头102为非接触式的，与接触式触发测头不同，其不必接触工件，不会损伤测头，且测量精度更高。一些实施例中，所述光学测头102具体可以为光谱共焦传感器。例如可以采用德国米铱公司IFS2405系列共聚焦传感器探头。请参考图2所示的原理图，光学测头102的工作原理如下：1.一束白光穿过小孔S，照射在色散镜头组L上。色散镜头组把白光分解成不同波长的单色光，每一个波长对应一个固定的距离值。2.当对象出现在测量区域的时候，一个特定波长的单色光正好照射在其表面，并且反射进光学系统。3.此反射光通过一个小孔S,,（只有完美聚焦在被测体表面的光才可以穿过这个小孔），由波长识别系统(光谱仪)识别其波长，从而得到其所代表的精确距离值。4.由光源射出一束宽光谱的复色光（呈白色），通过色散镜头发生光谱色散，形成不同波长的单色光。每一个波长的焦点都对应一个距离值。测量光射到物体表面被反射回来，只有满足共焦条件的单色光，可以通过小孔被光谱仪感测到。通过计算被感测到的焦点的波长，换算获得距离值。请参考图3，在本技术一些实施例中，所述机器视觉装置103包括：主体2，所述主体2下端装有下盖24，所述主体2内部装有带镜头211的、用于摄取加工产品转换成图像信号的相机21及装在所述镜头211下方的用于对所述加工产品打光的光源22；用于将所述主体2与所述数控机床101链接的安装支架1；装在所述主体2侧面、用于控制所述下盖24开和关的旋转气缸3。通过旋转气缸3开控制所述下盖24的开和关，可以实现主体2防水防尘，起到保护主体2内部件的作用。其中，光源22，用于产品打光，可凸显产品定位处的外形轮廓，提高图像清晰度；旋转汽缸3，可实现主体防水防尘，保护主体内部件；安装支架1为链接主体和数控机床的安装部件。相机21主要是图像摄影；镜头211与相机21搭配使用，通过不同型号的搭配，满足视野及清晰度的要求。机器视觉装置103还包括千兆网线及电源线缆等辅助部件。其中，机器视觉装置原理如下：机器视觉是人工智能正在快速发展的一个分支。即机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。本技术的机器视装置是通过机器视觉产品即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，得到被摄目标的形态信息，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。机器视觉装置采用工业相机将被检测的目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理装置，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，图像处理装置对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，如面积、数量、位置、长度，再根据预设的允许度和其他条件输出结果，包括尺寸、角度、个数、合格/不合格、有/无等，实现自动识别功能。因图像特征为平面效果，图像处理装置对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，实现水平XY方向的测量。在本技术一些实施例中，所述主体2内部还装有用于固定安装所述光源22的安装架23。在本技术一些实施例中，所述安装架23中间开有孔231。在本技术一些实施例中，所述相机21具体为工业相机。在本技术一些实施例中，所述机器视觉装置103还包括：图像处理装置，用于将所述相机21摄取的图像信号转变成数字化信号，对所述数字化信号进行运算来抽取所述加工产品的特征，以对所述加工产品进行水平XY方向测量。在本技术一些实施例中，光学测头102通过数控机床101控制和运动，对加工产品进行垂直Z方向测量。数控机床101，用来实现产品的定位，完成产品加工。相机21，通过光源22打光，抓取产品图片，并发送至工控一体机。工控一体机，对图像处理和分析，通过图像处理软件，实现像素与标准尺寸的转换，并将其发送至数控机床101本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数控机床加工三维辅助定位系统，用于数控机床，其特征在于，所述系统包括：由数控机床控制、用于对加工产品垂直Z方向测量的非接触式的光学测头；由数控机床控制、用于对所述加工产品水平XY方向测量的机器视觉装置；所述机器视觉装置包括：主体，所述主体下端装有下盖，所述主体内部装有带镜头的、用于摄取加工产品转换成图像信号的相机及装在所述镜头下方的用于对所述加工产品打光的光源；用于将所述主体与所述数控机床链接的安装支架；装在所述主体侧面、用于控制所述下盖开和关的旋转气缸；以及，图像处理装置，用于将所述相机摄取的图像信号转变成数字化信号，对所述数字化信号进行运算来抽取所述加工产品的特征，以对所述加工产品进行水平XY方向测量。

【技术特征摘要】
1.一种数控机床加工三维辅助定位系统，用于数控机床，其特征在于，所述系统包括：由数控机床控制、用于对加工产品垂直Z方向测量的非接触式的光学测头；由数控机床控制、用于对所述加工产品水平XY方向测量的机器视觉装置；所述机器视觉装置包括：主体，所述主体下端装有下盖，所述主体内部装有带镜头的、用于摄取加工产品转换成图像信号的相机及装在所述镜头下方的用于对所述加工产品打光的光源；用于将所述主体与所述数控机床链接的安装支架；装在所述主体侧面、用于控制所述下盖开和关的...

【专利技术属性】
技术研发人员：管洪利，叶超志，
申请(专利权)人：深圳市永达康精密科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44