一种五轴联动控制方法及五轴联动装置制造方法及图纸

技术编号：40781828 阅读：3 留言：0更新日期：2024-03-25 20:26

本发明专利技术涉及一种五轴联动控制方法及五轴联动装置，包括大理石龙门架、大理石底板、成像组件自动调焦模块和四轴姿态调整模块；四轴姿态调整模块包括X轴运动模块、Y轴运动模块、R轴运动模块以及θ轴运动模块；R轴运动模块包括第一驱动模组，第一驱动模组设置于θ轴运动模块的侧面；θ轴运动模块包括多工位安装板，多工位安装板上设置有多个中空旋转滑台，每个中空旋转滑台连接独立的驱动电机；第一驱动模组带动多工位安装板沿第一驱动模组的输出轴线摆动旋转。本发明专利技术使得被检测产品位置可以随着检测过程中的需要自动移动，被检测产品本身的姿态可以随着检测过程中的需要调整到任意姿态；相机光源可以随着被检测点的空间位置变化上下移动。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及视觉检测，尤其是一种五轴联动控制方法及五轴联动装置。

技术介绍

1、自动检测设备在实际应用过程中，大多数情况都会遇到需要检测一款产品的多个面或多个检测点，这就需要被检测产品在检测过程中需要不断地调整姿态，不断调整被检测产品与光学检测设备的空间相对位置。因此在传统的检测设备上，就需要设计不同的定位工装，利用搬运模组不停地使产品在不同的定位工装上来回切换，以满足被检测产品以不同姿态实现检测。当被检测产品的被检测面数量较多或被检测面形状不规则，这种方式就很难满足检测过程中对被检测产品姿态和空间位置变化的全部要求。

2、另外在检测过程中，针对不同的缺陷，相机、光源和产品被检测面三者的位置关系都是不一样的。传统的检测方式，每个检测工位由相机和光源组成的检测模块，相机/光源相对位置固定，无法做到相机/光源位置随着被检测点的空间位置变化而变化。因此检测能力有限，每次能检测的缺陷类型有限。

3、此外，市场上现有的多轴结构采用整体驱动，或采用带式传动，无法消除各动作单元的装配间隙，或受限于带式传动的局限性；动作的一致性准确性无法保证；并且，市场上设备旋转机构未采用中空设计，无法满足部分产品的检测时的背光要求。

技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题是：提供一种五轴联动控制方法及五轴联动装置，使得被检测产品位置可以随着检测过程中的需要自动移动，被检测产品本身的姿态可以随着检测过程中的需要调整到任意姿态；相机光源可以随着被检测点的空间位置变化上下移动。

2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种五轴联动装置，包括大理石龙门架以及大理石底板，所述的大理石龙门架上设置有成像组件自动调焦模块，所述的大理石底板上设置有四轴姿态调整模块；

3、所述的四轴姿态调整模块包括x轴运动模块、y轴运动模块、r轴运动模块以及θ轴运动模块；所述的y轴运动模块设置于大理石底板上，所述的x轴运动模块滑动设置于y轴运动模块上，所述的r轴运动模块以及θ轴运动模块设置于x轴移栽模块上；

4、所述的r轴运动模块包括第一驱动模组，所述的第一驱动模组设置于θ轴运动模块的侧面；所述的θ轴运动模块包括多工位安装板，所述的多工位安装板上设置有多个中空旋转滑台，每个中空旋转滑台连接独立的驱动电机；所述的第一驱动模组带动多工位安装板沿第一驱动模组的输出轴线摆动旋转。

5、进一步说，本专利技术所述的成像组件自动调焦模块包括z轴运动模块以及设置在z轴运动模块上的成像组件；所述的成像组件沿z轴运动模块上下移动。

6、进一步说，本专利技术所述的第一驱动模组包括第一电机，所述的第一电机为伺服电机，所述的伺服电机的输出端连接有转角减速机，所述的转角减速机的输出端连接θ轴运动模块。

7、同时，本专利技术还提供了一种五轴联动的控制方法，包括以下步骤，

8、s1、设定起始状态：

9、确定点a的坐标为(x1,y1,z1)，点b的坐标设为(0,0,z2)；θ轴垂直于xy平面，ob连线与θ轴对齐；oa连线在xy平面上的投影与y轴的夹角为α，在yz平面上的投影与z轴的夹角为β；

10、s2、进行θ轴旋转：

11、以θ轴为旋转轴，将坐标系旋转α角度；

12、s3、进行r轴摆动：

13、在新的坐标系中，使r轴进行摆动，摆动角度为β；

14、s4、x轴移动：

15、所有点在x轴方向上移动-x1的距离；

16、s5、y轴移动：

17、所有点在y轴方向上移动-y1的距离；

18、s6、z轴补偿：

19、根据给定的公式计算δz，对z轴进行补偿；

20、补偿值δz计算方法为：

21、s7、完成联动动作。

22、本专利技术的有益效果是，解决了
技术介绍
中存在的缺陷，被检测产品不仅可以进行xy轴联动以实现位置不断变化，且可以围绕着x轴进行r方向摆动，也可以进行θ轴进行旋转，可以做到被检测产品空间姿态的调整；另外，相机和光源可以整体沿z轴进行移动，xy轴调整产品位置，通过xyz三个坐标系联动，自适应被检测点的空间位置变换；θ轴采用中空设计，满足部分产品检测需要添加背光的需要；θ轴各个驱动动力均采用独立的伺服电机，消除了多级传动后机构之间因为装配累积误差的不同造成的运动一致性差异。

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【技术保护点】

1.一种五轴联动装置，其特征在于：包括大理石龙门架以及大理石底板，所述的大理石龙门架上设置有成像组件自动调焦模块，所述的大理石底板上设置有四轴姿态调整模块；

2.如权利要求1所述的一种五轴联动装置，其特征在于：所述的成像组件自动调焦模块包括Z轴运动模块以及设置在Z轴运动模块上的成像组件；所述的成像组件沿Z轴运动模块上下移动。

3.如权利要求1所述的一种五轴联动装置，其特征在于：所述的第一驱动模组包括第一电机，所述的第一电机为伺服电机，所述的伺服电机的输出端连接有转角减速机，所述的转角减速机的输出端连接θ轴运动模块。

4.一种如权利要求1所述的五轴联动装置的控制方法，其特征在于：包括以下步骤，

【技术特征摘要】

2.如权利要求1所述的一种五轴联动装置，其特征在于：所述的成像组件自动调焦模块包括z轴运动模块以及设置在z轴运动模块上的成像组件；所述的成像组件沿z...

【专利技术属性】
技术研发人员：王郑，和江镇，王岩松，高时柏，汪涛，
申请(专利权)人：征图新视江苏科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

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