基于视觉纠偏的激光粗化加工工作站及工作方法技术

本发明专利技术涉及智能制造技术领域，具体是基于视觉纠偏的激光粗化加工工作站及工作方法，包括至少一台机器人

【技术实现步骤摘要】
基于视觉纠偏的激光粗化加工工作站及工作方法


[0001]本专利技术涉及智能制造
，具体是基于视觉纠偏的激光粗化加工工作站及及工作方法
。

技术介绍

[0002]金属粗化加工是指对金属表面进行处理，使其具有一定的粗糙度和纹理特征，以满足特定的要求或应用场景
。
但是，常见的金属粗化加工一般采用人工或者打磨设备在金属表面进行处理，人工粗化效率比较低下，且加工质量参差不齐，良品率无法有效保证
。
而激光粗化加工是一种利用激光技术对材料表面进行处理的过程
。
它可以通过聚焦高能激光束在材料表面产生微小的坑洞，从而增加材料表面的粗糙度，这种加工方式无需接触材料表面即可实施加工，但是激光加工的精度高，对产品的摆放有严格的要求，产品加工过程中一般通过人工摆放产品，一旦产品摆放出现偏差，加工位置也随之发生偏差，导致出现加工位置偏差大
、
加工精度低
、
无法校准产品加工位置的情况，从而产生废品废件，浪费生产资源，增加企业制造成本
。
[0003]针对以上的不足，我们需要研发基于视觉纠偏的激光粗化加工工作站及工作方法满足广大企业的生产需求
。

技术实现思路

[0004]针对上述提到的现有粗化加工方式人工粗化效率低下
、
加工位置偏差大
、
加工精度低
、
无法校准产品加工位置的问题，本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是：
[0005]基于视觉纠偏的激光粗化加工工作站，包括至少一台的机器人
、
用于控制所述机器人作业运动的控制器和工作台，所述工作台位于所述机器人的作业范围内，所述机器人设有固定工装
、
分别连接在所述固定工装的激光工具和视觉检测装置，所述工作台设有至少一个固定夹具，所述固定夹具设有用于夹持固定产品的装夹台，所述视觉检测装置包括用于辅助检测的照明组件，所述所述工作台还设有用于辅助安装的固定支架和应对紧急情况的制动按钮；
[0006]所述控制器包括与所述视觉检测装置连接的工业电脑
、
分别与所述机器人连接的运动控制柜和示教器，所述运动控制柜用于协调所述机器人运作和供电，所述工业电脑用于采集
、
分析和计算检测数据，示教器用于读取并调试所述运动控制柜的参数；
[0007]当所述运动控制柜控制所述机器人带动所述视觉检测装置移动至产品一侧进行检测时，所述视觉检测装置将检测所得的信息传输至所述工业电脑分析计算处理，所述运动控制柜根据计算所得的信息控制所述机器人带动所述激光工具移动并对产品进行加工
。
[0008]所述控制器包括与所述视觉检测装置连接的工业电脑
、
分别与所述机器人连接的运动控制柜和示教器，所述运动控制柜用于协调所述机器人运作和供电，所述工业电脑用于采集
、
分析和计算检测数据，示教器用于读取并调试所述运动控制柜的参数
。
[0009]进一步地，为了更好地装夹产品以及便于调整产品的加工角度，所述固定夹具包
括变位装置，产品通过所述装夹台与所述变位装置固定连接，所述变位装置可绕
Z
轴和
X
轴转动产品任意角度
。
[0010]进一步地，为了加强工作站的信息采集能力，所述视觉检测装置包括用于采集产品信息的图像采集器，所述图像采集器位于所述固定夹具上侧
。
[0011]进一步地，为了更清晰地检测产品摆放位置，所述照明组件包括用于辅助检测的第一照明光源和第二照明光源
。
[0012]进一步地，为了遮挡产品加工状态并保护工人，所述工作台还设有用于遮挡保护的自动升降门，所述自动升降门与所述固定支架配合连接，当所述机器人开始工作时，所述自动升降门升起，当所述机器人停止工作时，所述自动升降门降下
。
[0013]进一步地，为了处理加工时产生的烟雾粉尘，工作站还包括烟尘处理设备和工业风扇，所述工业风扇与所述固定支架配合连接，所述固定夹具位于所述烟尘处理设备和所述工业风扇之间
。
[0014]进一步地，为了处理加工时产生的烟雾粉尘，所述烟尘处理设备设有软管和吸尘罩，所述吸尘罩开设有吸尘口，所述吸尘口与所述软管一端连通并配合连接，所述软管另一端与所述烟尘处理设备连通并配合连接
。
[0015]进一步地，为了避免作业状态时工人误入加工范围，还包括用于检测加工环境的安全光栅，所述安全光栅固定连接于所述固定支架
。
[0016]进一步地，为了提高工作站的加工稳定性，工作站还包括固定底座，所述固定底座设有安装平面和用于将所述安装平面调至水平的支撑脚，所述机器人
、
所述运动控制柜
、
所述控制器和所述工作台均固定连接于所述安装平面上，所述支撑脚位于所述固定底座靠近边缘的角落
。
[0017]本专利技术的另一目的是，为了提高工作站视觉检测的纠偏准确性，提高工作站的自动化程度，基于视觉纠偏的激光粗化加工工作站的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0018]步骤一，启动工作站，所述运动控制柜采集所述固定夹具的装夹信号，所述装夹信号包括未装夹信号
A0
和已装夹信号
A1
；
[0019]步骤二，当所述运动控制柜采集到已装夹信号
A1
后，所述运动控制柜控制所述机器人带动所述视觉检测装置从原点位置
P1
移动至所述固定夹具上侧的检测位置
P2
；
[0020]步骤三，所述运动控制柜控制所述机器人带动所述视觉检测装置从不同角度对产品拍摄至少张照片作为采集样本
C1
，并将采集样本
C1
传输至所述工业电脑；
[0021]步骤四，所述工业电脑接收到采集样本
C1
，利用视觉软件从采集样本
C1
提取特征量，所述特征量包括坐标特征量和角度特征量，通过对比采集样本
C1
与标准样本
C0
的特征量差异性，计算出采集样本
C1
的实际所在位置
P2
与标准样本
C0
的理论加工位置
P3
的特征量差值，把特征量差值作为坐标值增量与位置
P2
的坐标值相加，得到实际加工位置
P3a
的坐标值，所述工业电脑把计算结果发送至所述运动控制柜；
[0022]步骤五，所述运动控制柜控制所述机器人带动所述激光工具移动至实际加工位置
P3a
并启动所述激光工具对产品实施加工，待产品加工完毕后，所述运动控制柜控制所述机器人回到原点位置
P1
等待下一次加工；
[0023]步骤六，所述运动控制柜持续采集其它所述固定夹具的已装夹信号
A1...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于视觉纠偏的激光粗化加工工作站，包括至少一台的机器人
(1)、
用于控制所述机器人
(1)
作业运动的控制器
(2)
和工作台
(3)
，所述工作台
(3)
位于所述机器人
(1)
的作业范围内，其特征在于：所述机器人
(1)
设有固定工装
(11)、
分别连接在所述固定工装
(11)
的激光工具
(12)
和视觉检测装置
(13)
，所述工作台
(3)
设有至少一个固定夹具
(31)
，所述固定夹具
(31)
设有用于夹持固定产品的装夹台
(312)
，所述视觉检测装置
(13)
包括用于辅助检测的照明组件，所述所述工作台
(3)
还设有用于辅助安装的固定支架
(32)
和应对紧急情况的制动按钮
(33)
；所述控制器
(2)
包括与所述视觉检测装置
(13)
连接的工业电脑
(21)、
分别与所述机器人
(1)
连接的运动控制柜
(22)
和示教器
(23)
，所述运动控制柜
(22)
用于协调所述机器人
(1)
运作和供电，所述工业电脑
(21)
用于采集
、
分析和计算检测数据，示教器
(23)
用于读取并调试所述运动控制柜
(22)
的参数
。2.
根据权利要求1所述的基于视觉纠偏的激光粗化加工工作站，其特征在于：所述固定夹具
(31)
包括变位装置
(311)
，产品通过所述装夹台
(312)
与所述变位装置
(311)
固定连接，所述变位装置
(311)
可绕
Z
轴和
X
轴转动产品任意角度
。3.
根据权利要求1所述的基于视觉纠偏的激光粗化加工工作站，其特征在于：所述视觉检测装置
(13)
包括用于采集产品信息的图像采集器
(131)
，所述图像采集器
(131)
位于所述固定夹具
(31)
上侧
。4.
根据权利要求1所述的基于视觉纠偏的激光粗化加工工作站，其特征在于：所述照明组件包括用于辅助检测的第一照明光源
(132)
和第二照明光源
(133)。5.
根据权利要求1所述的基于视觉纠偏的激光粗化加工工作站，其特征在于：所述工作台
(3)
还设有用于遮挡保护的自动升降门
(322)
，所述自动升降门
(322)
与所述固定支架
(32)
配合连接，当所述机器人
(1)
开始工作时，所述自动升降门
(322)
升起，当所述机器人
(1)
停止工作时，所述自动升降门
(322)
降下
。6.
根据权利要求1所述的基于视觉纠偏的激光粗化加工工作站，其特征在于：还包括烟尘处理设备
(4)
和工业风扇
(5)
，所述工业风扇
(5)
与所述固定支架
(32)
配合连接，所述固定夹具
(31)
位于所述烟尘处理设备
(4)
和所述工业风扇
(5)
之间
。7.
根据权利要求6所述的基于视觉纠偏的激光粗化加工工作站，其特征在于：所述烟尘处理设备
(4)
设有软管
(41)
和吸尘罩
(42)
，所述吸尘罩
(42)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵洋，
申请(专利权)人：东莞市摆渡创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：