宝石打孔的视觉定位装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种宝石打孔的视觉定位装置及方法，其中，视觉识别系统，切割头，工装治具，电机，X轴移动轴，Y轴移动轴，Z轴移动轴，C轴旋转轴安装在机架顶部，电机固定在机架的箱体内，X轴移动轴安装在Y轴移动轴上，C轴旋转轴安装在X轴移动轴上，工装治具与C轴旋转轴通过皮带连接，宝石放置在工装治具上，Z轴移动轴安装在大理石立柱上，切割头、视觉识别系统安装在Z轴移动轴上，光纤激光器安装在机架底部，工控机与控制板卡及视觉识别系统电连接，控制板卡与光纤激光器电连接，光纤激光头安装在切割头上。本发明专利技术能自动识别宝石圆心，识别精度高，速度快，提高了工作效率，降低了人员劳动强度。

【技术实现步骤摘要】
宝石打孔的视觉定位装置及方法
本专利技术涉及一种宝石打孔装置。具体涉及一种宝石打孔的视觉定位装置。
技术介绍
本专利技术做出以前，宝石打孔采用钻头打孔的方式进行打孔，首先宝石硬度比较高，不易钻孔，对钻头的损耗也大，近年来已逐步被激光打孔取代；其次钻石比较小，打孔时使用手动定位，定位精度低，打孔位置理论需求位置有误差，产品合格率得不到保证，增加了企业成本，降低了工作效率，加大了人员的劳动强度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种宝石打孔的视觉定位装置及方法，能够以宝石的圆心为基准进行相应图形的打孔，位置精度高，保证了设备的平稳运行,提高了工作效率，降低了人员的劳动强度。为了达到上述目的，本专利技术有如下技术方案：本专利技术的一种宝石打孔的视觉定位装置，包括机架，视觉识别系统，光纤激光器，控制板卡，切割头，工装治具，电机，X轴移动轴，Y轴移动轴，Z轴移动轴，C轴旋转轴，所述视觉识别系统，控制卡，切割头，工装治具，电机，X轴移动轴，Y轴移动轴，Z轴移动轴，C轴旋转轴安装在机架顶部，电机固定在机架的箱体内，宝石放置在工装治具上，工装治具与C轴旋转轴通过皮带连接，C轴旋转轴安装在X轴移动轴上，X轴移动轴安装在Y轴移动轴上，Z轴移动轴安装在大理石立柱上，切割头、视觉识别系统安装在Z轴移动轴上，所述控制卡与电机电连接，电机与X轴移动轴、Y轴移动轴、Z轴移动轴以及C轴旋转轴连接，控制卡控制电机驱动X轴移动轴、Y轴移动轴、Z轴移动轴的移动，使C轴旋转轴及工装治具、切割头、视觉识别系统移动，实现定位；工控机与控制板卡电连接，控制板卡与光纤激光器电连接，视觉识别系统对宝石进行拍照，把拍照采集到的轮廓进行拟合处理，计算出圆心的坐标值，然后与标定时的圆心的坐标值进行比对，计算出宝石圆心对应X轴移动轴和Y轴移动轴的偏差值，进行精确对位，根据工控机设置的打孔图形自动移动X轴移动轴、Y轴移动轴、Z轴移动轴以及C轴旋转轴进行打孔。其中，所述工装治具包括皮带、宝石夹头、旋转盘、皮带轮、C轴电机、宝石、拉杆、弹簧，所述C轴电机与皮带轮连接，皮带轮通过皮带与宝石夹头连接，宝石夹头底部连接有拉杆，拉杆连接有弹簧，弹簧连接旋转盘底部；宝石夹头、拉杆、弹簧位于旋转盘中心孔内，所述旋转盘中心孔顶部为倒圆台形状，所述宝石夹头顶部也为对应的倒圆台形状，宝石夹头顶部由三瓣组成，三瓣之间留有夹持宝石的空隙，当弹簧拉动拉杆时，拉杆拉动宝石夹头顶部向下移动，宝石夹头顶部侧面受到旋转盘中心孔内壁挤压，使夹持宝石的空隙收紧，在夹紧宝石的同时，宝石夹头也固定在旋转盘顶部。本专利技术的一种宝石打孔的视觉定位方法，有以下步骤：1)控制板卡控制电机驱动X轴移动轴、Y轴移动轴、Z轴移动轴以及C轴旋转轴的运动，使切割头、视觉识别系统移动，也能控制电机带动C轴旋转轴上的工装治具及宝石移动，实现定位；2)通过移动视觉识别系统，通过视觉识别系统对宝石轮廓进行拍照，打孔软件对拍照图片进行拟合处理形成完整清晰的边界轮廓，计算出圆心的坐标值，然后与标定时的圆心的坐标值进行比对，计算出宝石圆心X轴移动轴和Y轴移动轴的偏差值，实现精确对位。3)定位完成后，控制板卡控制电机驱动X轴移动轴、Y轴移动轴、Z轴移动轴把工装治具及切割头移动到打孔位置，根据工控机设置的打孔图形自动移动X轴移动轴、Z轴移动轴以及C轴旋转轴进行打孔。4)打孔完成后，电机驱动X轴移动轴、Y轴移动轴将宝石移动到下料位置。由于采取了以上技术方案，本专利技术的优点在于：能通过视觉识别系统对宝石的圆心进行精确的定位，提高了定位精度，确保的产品的合格率，同时也提高了工作效率。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术宝石的放大示意图；图3为本专利技术工装治具主视图的放大示意图；图4为图3的左视图；图5为图3的俯视图；图6为图3的A处的剖视图的放大图。图中：1、X轴移动轴；2、Y轴移动轴；3、Z轴移动轴；4、工装治具；5、C轴旋转轴；6、视觉识别系统；7、切割头；8、光纤激光器；9、工控机；10、机架；1-1、皮带；2-1、宝石夹头；3-1、皮带轮；4-1、C轴电机；5-1、宝石；6-1、拉杆；7-1、弹簧；8-1、旋转盘；9-1、旋转盘中心孔。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。参见图1—3，本专利技术的本专利技术的一种宝石打孔的视觉定位装置，包括机架，视觉识别系统，光纤激光器，控制板卡，切割头，工装治具，电机，X轴移动轴，Y轴移动轴，Z轴移动轴，C轴旋转轴，工控机，所述视觉识别系统，控制卡，切割头，工装治具，电机，X轴移动轴，Y轴移动轴，Z轴移动轴，C轴旋转轴安装在机架顶部，电机固定在机架的箱体内，宝石放置在工装治具上，工装治具与C轴旋转轴通过皮带连接，C轴旋转轴安装在X轴移动轴上，X轴移动轴安装在Y轴移动轴上，Z轴移动轴安装在大理石立柱上，切割头、视觉识别系统安装在Z轴移动轴上，所述控制卡与电机电连接，电机与X轴移动轴、Y轴移动轴、Z轴移动轴以及C轴旋转轴连接，控制卡控制电机驱动X轴移动轴、Y轴移动轴、Z轴移动轴的移动，使C轴旋转轴及工装治具、切割头、视觉识别系统移动，实现定位；工控机与控制板卡电连接，控制板卡与光纤激光器电连接，视觉识别系统对宝石进行拍照，把拍照采集到的轮廓进行拟合处理，计算出圆心的坐标值，然后与标定时的圆心的坐标值进行比对，计算出宝石圆心对应X轴移动轴和Y轴移动轴的偏差值，进行精确对位，根据工控机设置的打孔图形自动移动X轴移动轴、Y轴移动轴、Z轴移动轴以及C轴旋转轴进行打孔。所述工装治具包括皮带、宝石夹头、旋转盘、皮带轮、C轴电机、宝石、拉杆、弹簧，所述C轴电机与皮带轮连接，皮带轮通过皮带与宝石夹头连接，宝石夹头底部连接有拉杆，拉杆连接有弹簧，弹簧连接旋转盘底部；宝石夹头、拉杆、弹簧位于旋转盘中心孔内，所述旋转盘中心孔顶部为倒圆台形状，所述宝石夹头顶部也为对应的倒圆台形状，宝石夹头顶部由三瓣组成，三瓣之间留有夹持宝石的空隙，当弹簧拉动拉杆时，拉杆拉动宝石夹头顶部向下移动，宝石夹头顶部侧面受到旋转盘中心孔内壁挤压，使夹持宝石的空隙收紧，在夹紧宝石的同时，宝石夹头也固定在旋转盘顶部。本专利技术的一种宝石打孔的视觉定位方法，有以下步骤：1)控制板卡控制电机驱动X轴移动轴、Y轴移动轴、Z轴移动轴以及C轴旋转轴的运动，使切割头、视觉识别系统移动，也能控制电机带动C轴旋转轴上的工装治具及宝石移动，实现定位；2)通过移动视觉识别系统，通过视觉识别系统对宝石轮廓进行拍照，打孔软件对拍照图片进行拟合处理形成完整清晰的边界轮廓，计算出圆心的坐标值，然后与标定时的圆心的坐标值进行比对，计算出宝石圆心X轴移动轴和Y轴移动轴的偏差值，实现精确对位。3)定位完成后，控制板卡控制电机驱动X轴移动轴、Y轴移动轴、Z轴移动轴把工装治具及切割头移动到打孔位置，根据工控机设置的打孔图形自动移动X轴移动轴、Z轴移动轴以及C轴旋转轴进行打孔。4)打孔完成后，电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宝石打孔的视觉定位装置，其特征在于：包括机架，视觉识别系统，光纤激光器，控制板卡，切割头，工装治具，电机，X轴移动轴，Y轴移动轴，Z轴移动轴，C轴旋转轴，所述视觉识别系统，控制卡，切割头，工装治具，电机，X轴移动轴，Y轴移动轴，Z轴移动轴，C轴旋转轴安装在机架顶部，电机固定在机架的箱体内，宝石放置在工装治具上，工装治具与C轴旋转轴通过皮带连接，C轴旋转轴安装在X轴移动轴上，X轴移动轴安装在Y轴移动轴上，Z轴移动轴安装在大理石立柱上，切割头、视觉识别系统安装在Z轴移动轴上，所述控制卡与电机电连接，电机与X轴移动轴、Y轴移动轴、Z轴移动轴以及C轴旋转轴连接，控制卡控制电机驱动X轴移动轴、Y轴移动轴、Z轴移动轴的移动，使C轴旋转轴及工装治具、切割头、视觉识别系统移动，实现定位；工控机与控制板卡电连接，控制板卡与光纤激光器电连接，视觉识别系统对宝石进行拍照，把拍照采集到的轮廓进行拟合处理，计算出圆心的坐标值，然后与标定时的圆心的坐标值进行比对，计算出宝石圆心对应X轴移动轴和Y轴移动轴的偏差值，进行精确对位，根据工控机设置的打孔图形自动移动X轴移动轴、Y轴移动轴、Z轴移动轴以及C轴旋转轴进行打孔。/n...

【技术特征摘要】
1.一种宝石打孔的视觉定位装置，其特征在于：包括机架，视觉识别系统，光纤激光器，控制板卡，切割头，工装治具，电机，X轴移动轴，Y轴移动轴，Z轴移动轴，C轴旋转轴，所述视觉识别系统，控制卡，切割头，工装治具，电机，X轴移动轴，Y轴移动轴，Z轴移动轴，C轴旋转轴安装在机架顶部，电机固定在机架的箱体内，宝石放置在工装治具上，工装治具与C轴旋转轴通过皮带连接，C轴旋转轴安装在X轴移动轴上，X轴移动轴安装在Y轴移动轴上，Z轴移动轴安装在大理石立柱上，切割头、视觉识别系统安装在Z轴移动轴上，所述控制卡与电机电连接，电机与X轴移动轴、Y轴移动轴、Z轴移动轴以及C轴旋转轴连接，控制卡控制电机驱动X轴移动轴、Y轴移动轴、Z轴移动轴的移动，使C轴旋转轴及工装治具、切割头、视觉识别系统移动，实现定位；工控机与控制板卡电连接，控制板卡与光纤激光器电连接，视觉识别系统对宝石进行拍照，把拍照采集到的轮廓进行拟合处理，计算出圆心的坐标值，然后与标定时的圆心的坐标值进行比对，计算出宝石圆心对应X轴移动轴和Y轴移动轴的偏差值，进行精确对位，根据工控机设置的打孔图形自动移动X轴移动轴、Y轴移动轴、Z轴移动轴以及C轴旋转轴进行打孔。


2.如权利要求1所述的一种宝石打孔的视觉定位装置，其特征在于：所述工装治具包括皮带、宝石夹头、旋转盘、皮带轮、C轴电机、宝石、拉杆、弹簧，所述C轴电机与皮带轮连...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘磊，郭军，马涛，
申请(专利权)人：武汉中谷联创光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42