一种基于识别精密结构件工艺特征的智能化加工方法技术

本发明专利技术公开了一种基于识别精密结构件工艺特征的智能化加工方法，不但能够同时获取精密结构件的六个检测面的形貌信息，从而具有检测速度快、准确性高的优点，而且能够快速、准确识别精密结构件的工艺特征，从而为后续加工选择夹具、刀具和切削速度等工艺提供有效的数据支撑，更能够根据工艺要求自动生成最优的数控加工程序，从而实现精密结构件的智能化加工。从而实现精密结构件的智能化加工。从而实现精密结构件的智能化加工。

【技术实现步骤摘要】
一种基于识别精密结构件工艺特征的智能化加工方法


[0001]本专利技术涉及精密结构件加工
，具体涉及一种基于识别精密结构件工艺特征的智能化加工方法。

技术介绍

[0002]精密结构件是消费电子产品的重要组成部分，其设计和制造约占消费电子产品开发周期的二分之一，是消费电子产品生产制造的关键环节。精密结构件制造涉及多学科、多科技领域及工艺的协调配合，对精密结构件的研发和制造提出了很高的要求。
[0003]并且，精密结构件供应商需要及时根据消费电子产品的快速更新而不断研发新产品，因此，消费电子精密结构件具有单多量少、制造技术专业化、生产定制化等特点。随着科学技术的进步，加工设备要求数字化、智能化，制造过程要求信息化、可视化，以及加工要求高精度和高效率。而目前的设备和工艺不能实现上述要求，仅少数集中检测设备能够使用单摄像头对精密结构件六个面依次检测，不但不能同时获取六个检测面的形貌信息，导致检测速度慢、准确性低，而且不能快速、准确识别精密结构件的工艺特征，从而无法为后续加工选择夹具、刀具和切削速度等工艺提供数据支撑，更无法根据工艺要求自动生成最优的数控加工程序，导致不能实现精密结构件的智能化加工。
[0004]解决以上问题成为当务之急。

技术实现思路

[0005]为解决以上的技术问题，本专利技术提供了一种基于识别精密结构件工艺特征的智能化加工方法。
[0006]其技术方案如下：
[0007]一种基于识别精密结构件工艺特征的智能化加工方法，其要点在于，按照以下步骤进行：r/>[0008]S1、摄像头调节机构和镜面调节机构启动，摄像头和面镜组合复位，使面镜组合分布在精密结构件的预设位置周围；
[0009]S2、搬运机构启动，将待识别的精密结构件转运至预设位置；
[0010]S3、摄像头启动，对精密结构件进行拍摄，并将采集到的图像传给工控机；
[0011]S4、利用工控机处理传输来的图像，并判断得到的精密结构件三维图像是否完整：是，进入步骤S6，否，进入步骤S5；
[0012]S5、摄像头调节机构和镜面调节机构启动，调整摄像头和面镜组合的位置，完成后返回步骤S3；
[0013]S6、利用工控机再次处理精密结构件三维图像，获得精密结构件的特征参数；
[0014]S7、匹配工控机数据库中的三维模型，并判断是否能够识别出精密结构件的身份信息：是，进入下一步骤，否，返回步骤S5；
[0015]S8、基于识别出的精密结构件的身份信息和对应的三维模型，确定精密结构件的
工艺参数；
[0016]S9、基于精密结构件的工艺参数，确定加工精密结构件的机床的型号，同时生成对应的数控加工程序；
[0017]S10、将已识别的精密结构件转运至下一位置，并返回步骤S1。
[0018]作为优选：所述搬运机构包括透明的置物板，所述精密结构件置于置物板上，所述面镜组合包括设置在置物板上方的主面镜、副面镜和两块侧面镜以及设置在置物板下方的底面镜，所述镜面调节机构包括用于带动主面镜沿Y轴方向转动的主面镜调节组件、用于带动副面镜沿Y轴方向转动的副面镜调节组件、用于带动侧面镜沿Z轴方向转动的侧面镜调节组件和用于带动底面镜沿Y轴方向转动的底面镜调节组件，所述主面镜和副面镜沿X轴方向分别竖向设置在精密结构件的两侧，所述底面镜横向朝精密结构件和主面镜倾斜地设置在精密结构件和副面镜下方，从而能够将精密结构件X轴方向靠近副面镜一侧以及Z轴方向下侧的图像反射到主面镜上，两块侧面镜沿Y轴方向分别竖向朝精密结构件和副面镜倾斜地设置在主面镜的两侧，从而能够将精密结构件X轴方向靠近主面镜一侧以及Y轴方向靠近对应侧面镜一侧的图像反射给摄像头，所述副面镜能够将精密结构件X轴方向靠近副面镜一侧和Z轴方向上侧的图像反射到主面镜上，所述主面镜能够将精密结构件X轴方向靠近主面镜一侧和Z轴方向上侧的图像以及副面镜和底面镜反射来的图像反射给摄像头。
[0019]采用以上结构，通过将主面镜、副面镜、底面镜和两块侧面镜巧妙地布置在待识别的精密结构件周围，只需要一个摄像头，对准主面镜进行拍摄，就能够极为高效地获取精密结构件各个方位的完整图像，以便于通过视觉算法准确提取精密结构件的尺寸、形状等特征。
[0020]作为优选：所述置物板为固定安装在置物板支架上的透明钢化玻璃板，所述搬运机构还包括配置在透明钢化玻璃板旁的机械臂。
[0021]采用以上结构，结构简单可靠，能够配合机械臂对精密结构件实现快速转运。
[0022]作为优选：所述置物板采用呈圆环形板状结构的环形透明钢化玻璃，该环形透明钢化玻璃围绕在主面镜、主面镜调节组件、两块侧面镜以及两个侧面镜调节组件周围，并通过转台驱动装置可转动地安装在机架上，所述环形透明钢化玻璃上均匀分布有用于夹持各种精密结构件的通用夹具。
[0023]采用以上结构，相对于机械臂的成本更低，同样简单可靠。
[0024]作为优选：所述主面镜、主面镜调节组件、两块侧面镜以及两个侧面镜调节组件外设置有遮光罩，该遮光罩的开口朝向精密结构件和摄像头。
[0025]采用以上结构，通过设置遮光罩，能够有效避免环境光的干扰，从而无需将整套设备设置在无环境光干扰的环境中，降低了使用要求和使用成本。
[0026]作为优选：所述主面镜调节组件包括均设置在镜面安装架上的主面镜固定件和主面镜直线模组以及固定在主面镜直线模组滑台上的主面镜连接件，所述主面镜的上部与主面镜固定件枢接，所述主面镜的下部通过主面镜推杆与主面镜连接件枢接，以使主面镜直线模组能够带动主面镜沿Y轴方向转动。
[0027]采用以上结构，能够通过工控机进行控制，调节精度高，调节效率高，配合好，能够确保主面镜完整地将精密结构件X轴方向靠近主面镜一侧和Z轴方向上侧的图像以及副面镜和底面镜反射来的图像反射给摄像头。
[0028]作为优选：所述侧面镜调节组件包括均设置在镜面安装架上的侧面镜固定件和侧面镜电动推杆，所述侧面镜电动推杆的活塞杆外端通过万向节连接侧面镜推杆的一端，所述侧面镜推杆的另一端与侧面镜远离主面镜的位置枢接，所述侧面镜靠近主面镜的位置与侧面镜固定件枢接，以使侧面镜电动推杆能够带动侧面镜沿Z轴方向转动。
[0029]采用以上结构，能够通过工控机进行控制，调节精度高，调节效率高，配合好，能够确保侧面镜完整地将精密结构件X轴方向靠近主面镜一侧以及Y轴方向靠近对应侧面镜一侧的图像反射给摄像头。
[0030]作为优选：所述副面镜调节组件包括均设置在移动安装板上的副镜面固定杆和副面镜电动推杆，所述副面镜电动推杆的活塞杆外端通过中间连接件连接副面镜推杆的一端，所述副面镜推杆的另一端与副面镜的上部枢接，所述副面镜的下部与副镜面固定杆枢接，以使副面镜电动推杆能够带动副面镜沿Y轴方向转动。
[0031]采用以上结构，能够通过工控机进行控制，调节精度高，调节效率高，配合好，能够确保副面镜完整地将精密结构件X轴方向靠近副面镜一侧和Z轴方向上侧的图像以及两块侧面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于识别精密结构件工艺特征的智能化加工方法，其特征在于，按照以下步骤进行：S1、摄像头调节机构和镜面调节机构启动，摄像头(30)和面镜组合复位，使面镜组合分布在精密结构件(5)的预设位置周围；S2、搬运机构启动，将待识别的精密结构件(5)转运至预设位置；S3、摄像头(30)启动，对精密结构件(5)进行拍摄，并将采集到的图像传给工控机；S4、利用工控机处理传输来的图像，并判断得到的精密结构件三维图像是否完整：是，进入步骤S6，否，进入步骤S5；S5、摄像头调节机构和镜面调节机构启动，调整摄像头(30)和面镜组合的位置，完成后返回步骤S3；S6、利用工控机再次处理精密结构件三维图像，获得精密结构件(5)的特征参数；S7、匹配工控机数据库中的三维模型，并判断是否能够识别出精密结构件(5)的身份信息：是，进入下一步骤，否，返回步骤S5；S8、基于识别出的精密结构件(5)的身份信息和对应的三维模型，确定精密结构件(5)的工艺参数；S9、基于精密结构件(5)的工艺参数，确定加工精密结构件(5)的机床的型号，同时生成对应的数控加工程序；S10、将已识别的精密结构件(5)转运至下一位置，并返回步骤S1。2.根据权利要求1所述的一种基于识别精密结构件工艺特征的智能化加工方法，其特征在于：所述搬运机构包括透明的置物板(4)，所述精密结构件(5)置于置物板(4)上，所述面镜组合包括设置在置物板(4)上方的主面镜(35)、副面镜(13)和两块侧面镜(12)以及设置在置物板(4)下方的底面镜(22)，所述镜面调节机构包括用于带动主面镜(35)沿Y轴方向转动的主面镜调节组件、用于带动副面镜(13)沿Y轴方向转动的副面镜调节组件、用于带动侧面镜(12)沿Z轴方向转动的侧面镜调节组件和用于带动底面镜(22)沿Y轴方向转动的底面镜调节组件，所述主面镜(35)和副面镜(13)沿X轴方向分别竖向设置在精密结构件(5)的两侧，所述底面镜(22)横向朝精密结构件(5)和主面镜(35)倾斜地设置在精密结构件(5)和副面镜(13)下方，从而能够将精密结构件(5)X轴方向靠近副面镜(13)一侧以及Z轴方向下侧的图像反射到主面镜(35)上，两块侧面镜(12)沿Y轴方向分别竖向朝精密结构件(5)和副面镜(13)倾斜地设置在主面镜(35)的两侧，从而能够将精密结构件(5)X轴方向靠近主面镜(35)一侧以及Y轴方向靠近对应侧面镜(12)一侧的图像反射给摄像头(30)，所述副面镜(13)能够将精密结构件(5)X轴方向靠近副面镜(13)一侧和Z轴方向上侧的图像反射到主面镜(35)上，所述主面镜(35)能够将精密结构件(5)X轴方向靠近主面镜(35)一侧和Z轴方向上侧的图像以及副面镜(13)和底面镜(22)反射来的图像反射给摄像头(30)。3.根据权利要求2所述的一种基于识别精密结构件工艺特征的智能化加工方法，其特征在于：所述置物板(4)为固定安装在置物板支架(3)上的透明钢化玻璃板，所述搬运机构还包括配置在透明钢化玻璃板旁的机械臂。4.根据权利要求2所述的一种基于识别精密结构件工艺特征的智能化加工方法，其特征在于：所述置物板(4)采用呈圆环形板状结构的环形透明钢化玻璃，该环形透明钢化玻璃围绕在主面镜(35)、主面镜调节组件、两块侧面镜(12)以及两个侧面镜调节组件周围，并通
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【专利技术属性】
技术研发人员：廖映华，陈顺龙，刘建宏，谭州，张明洁，杨明，
申请(专利权)人：四川轻化工大学，
类型：发明
国别省市：