【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种回转体类火工品特征面自动定位标识装置及方法，适用于回转体类火工品特征面的自动识别定位和激光刻印标识，同时可扫描火工品二维码信息并与火工品标识信息一一对应记录，属于火工品标识领域。
技术介绍
1、火工品作为弹、箭、星、船的重要部件，其产品的质量可靠性至关重要。为便于产品质量的可追溯性，通常会在火工品的某特征表面激光刻印标识，如图1所示，特征表面一般为六方面的某一带孔平面，标识位置一般为与特征表面相邻的三个面，标识内容包含产品代号、产品批号和流水号，三项内容分别标识于三个面上。同时，若火工品机加零件若有二维码，还需将二维码信息与火工品标识信息一一对应记录。
2、目前，国内激光标识机已广泛应用各类金属、非金属材料的刻印标识，该类激光标识机基本已标准化，但其工作模式为将待刻印标识工件用三爪卡盘或定位工装固定，人工目视调整工件刻印位置与激光器的相对位置来实现工件特征面定位，然后开展工件激光标识刻印。
3、国内现有的标准化激光标识机基本未集成二维码扫码功能。由于火工品部分机加零件表面有二维码，二维码包含零件流水号等信息，二维码可表征其唯一身份，需要对其追溯记录。这类火工品采用标准化激光标记刻印标识后，还需要人工将产品刻印信息输入到excel表中a列，然后采用手持式扫码枪扫描该发火工品零件二维码信息，将识别到的二维码信息输入到excel表中b列，使产品刻印信息与二维码信息一一对应记录，以达到本发火工品所用零件可追溯的目的。
4、以上通过人工识别调整定位火工品特征面、人工扫描输入二维码及产品
技术实现思路
1、本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种回转体类火工品特征面自动定位标识装置及方法，可自动上料、自动定位回转体类火工品特征面位置，同时可按需自动对应记录二维码及产品标识信息，提高了回转体类火工品激光标识效率和回转体类火工品标识过程信息化水平，保证质量一致性，降低了人工劳动强度。
2、本专利技术的技术解决方案是：一种回转体类火工品特征面自动定位标识装置及方法，装置包括：四轴机械手、双工位气动夹爪、三爪卡盘、卡盘伺服电机、ccd视觉相机、扫码器、吸尘器、激光器、夹爪气缸、毛刷伺服电机、毛刷气缸和控制上述机构的控制系统，以及机台、料盘、轴向定位板、毛刷、橡胶垫、v形块、基座、；其中：
3、机台上设置有水平排列的卡槽，料盘安装在卡槽上，卡槽上设置光电开关以检测料盘是否安装到位；
4、四轴机械手通过底座连接在机台上；双工位气动夹爪通过基座与四轴机械手末端连接，双工位气动夹爪的每只夹爪固定在夹爪气缸上，且每只夹爪末端有两个相对的v形块，v形块上有橡胶垫；
5、卡盘伺服电机安装在机台上，三爪卡盘集成在卡盘伺服电机的驱动端，三爪卡盘夹紧物料后控制系统控制卡盘伺服电机的驱动端旋转，带动回转体类火工品旋转完成标识刻印；轴向定位板平放在三爪卡盘上，用于托起回转体类火工品，使其适应卡爪的高度；
6、ccd视觉相机、扫码器、毛刷、吸尘器和激光器周向分布于三爪卡盘四周，刚性连接在机台上，ccd视觉相机与激光器的相对安装位置呈一定角度；
7、毛刷气缸安装在机台上，毛刷伺服电机固定在毛刷气缸活塞上，毛刷固定在毛刷伺服电机驱动端；工作时，毛刷气缸活塞伸出，毛刷伺服电机带动毛刷旋转实现标识面清扫功能，清扫出的多余物由吸尘器吸出。
8、优选的，回转体类火工品两端为外圆柱或外螺纹结构，中间为六方凸起，料盘上横纵排列多个通孔用于放置回转体类火工品，回转体类火工品的外圆柱或外螺纹与料盘的通孔通过孔轴配合实现径向约束；回转体类火工品凸起的六方端面和料盘的通孔边缘配合实现轴向约束。
9、优选的，双工位气动夹爪夹持力设计为(10～30)n·m，行程设计为(20～26)mm，v形块夹持长度为(8～15)mm，适用于直径φ(10～25)mm的回转体类火工品。
10、优选的，三爪卡盘开口大小为φ(60～80)mm，行程为(35～40)mm，旋转定位精度为±0.02°。
11、优选的，轴向定位板边缘设计三个槽，用于避开三爪卡盘的卡爪并适应卡爪径向收拢的行程。
12、优选的，ccd视觉相机为至少1200万像素的黑白面阵相机，匹配光源采用环形白光源。
13、优选的，激光器波长(1064±5)nm。
14、优选的，回转体类火工品特征面自动识别定位及标识装置的工作方式如下：
15、s1.人工将待标识的回转体类火工品竖直放入到料盘的通孔中；
16、s2.控制系统向四轴机械手发送夹持信号，使四轴机械手带动双工位气动夹爪夹持两件回转体类火工品并移动到三爪卡盘处，控制系统检测到回转体类火工品到位后驱动三爪卡盘的卡爪径向收拢后夹紧回转体类火工品；
17、s3.控制系统检测到三爪卡盘夹紧回转体类火工品后，向卡盘伺服电机发送旋转信号，使卡盘伺服电机驱动三爪卡盘进行360°旋转，旋转过程中ccd视觉相机实时拍摄回转体类火工品外轮廓图像并发送给控制系统，控制系统将获取的外轮廓图像与控制系统预先设定的特征面图像进行对比，待捕捉到相同图像时，控制系统使卡盘伺服电机停止转动，完成特征面定位；
18、s4.特征面定位后，控制系统驱动卡盘伺服电机继续旋转，旋转过程中扫码器读取回转体类火工品的二维码中的信息并存储至数据库中；
19、s5.二维码读取后，控制系统驱动卡盘伺服电机继续旋转使与特征面呈一定夹角的第一个待标识面对准激光器，激光器工作完成第一个面的标识“产品代号”；控制系统驱动卡盘伺服电机继续旋转，使回转体类火工品第二个待标识面对准激光器，完成第二个面的标识“批号”；之后控制系统驱动卡盘伺服电机继续旋转，使回转体类火工品第三个待标识面对准激光器，完成第三个面的标识“序号”，以此完成六方面相邻三个面标识；
20、s6.三个面上的标识完成后，控制系统驱动毛刷气缸的活塞伸出，并向毛刷伺服电机发送旋转信号使其带动毛刷旋转，完成标识位置的清扫；
21、s7.清扫完成后，控制系统向双工位气动夹爪发送夹持信号，使双工位气动夹爪中的一个夹爪夹持已标识的回转体类火工品，再将另一个夹爪上的回转体类火工品放置到三爪卡盘上，重复s3～s6完成第2件回转体类火工品的特征面识别与标识；
22、s8.两件回转体类火工品标识完成后，控制系统向双工位气动夹爪发送夹持信号，使双工位气动夹爪夹持已完成标识的第二件回转体类火工品，并将两件已完成标识的回转体类火工品转运到料盘原上料位置并放置，并向四轴机械手发送坐标调整信号，使四轴机械手调整抓取的坐标位置，用以抓取两件未标识的回转体类火工品；
23、s9.重复s2～s8，直至完成整批物料标识。
24、优选的，整个作业过程吸尘器本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种回转体类火工品特征面自动定位标识装置，其特征在于：包括
2.根据权利要求1所述的一种回转体类火工品特征面自动定位标识装置，其特征在于：回转体类火工品两端为外圆柱或外螺纹结构，中间为六方凸起，料盘(2)上横纵排列多个通孔用于放置回转体类火工品，回转体类火工品的外圆柱或外螺纹与料盘(2)的通孔通过孔轴配合实现径向约束；回转体类火工品凸起的六方端面和料盘(2)的通孔边缘配合实现轴向约束。
3.根据权利要求1所述的一种回转体类火工品特征面自动定位标识装置，其特征在于：双工位气动夹爪(4)夹持力设计为(10～30)N·m，双工位气动夹爪(4)行程设计为(20～26)mm，V形块(14)夹持长度为(8～15)mm，适用于直径φ(10～25)mm的回转体类火工品。
4.根据权利要求1所述的一种回转体类火工品特征面自动定位标识装置，其特征在于：三爪卡盘(5)开口大小为φ(60～80)mm，行程为(35～40)mm，旋转定位精度为±0.02°。
5.根据权利要求1所述的一种回转体类火工品特征面自动定位标识装置，其特征在于：轴向定位板(7)边缘
6.根据权利要求1所述的一种回转体类火工品特征面自动定位标识装置，其特征在于：CCD视觉相机(8)为至少1200万像素的黑白面阵相机，匹配光源采用环形白光源。
7.根据权利要求1所述的一种回转体类火工品特征面自动定位标识装置，其特征在于：激光器(12)波长(1064±5)nm。
8.根据权利要求1所述的一种回转体类火工品特征面自动定位标识装置的特征面自动定位及标识方法，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：整个作业过程吸尘器(11)始终保持运作状态。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：每个面的标识内容由人工提前输入到控制系统中，第一个面和第二面标识内容为固定内容，第三个面标识内容为流水号，流水号为非固定内容，流水号在标识过程自动递增，三个面标识的内容存储至数据库中，读取的二维码信息与标识内容一一对应记录。
...【技术特征摘要】
1.一种回转体类火工品特征面自动定位标识装置，其特征在于：包括
2.根据权利要求1所述的一种回转体类火工品特征面自动定位标识装置，其特征在于：回转体类火工品两端为外圆柱或外螺纹结构，中间为六方凸起，料盘(2)上横纵排列多个通孔用于放置回转体类火工品，回转体类火工品的外圆柱或外螺纹与料盘(2)的通孔通过孔轴配合实现径向约束；回转体类火工品凸起的六方端面和料盘(2)的通孔边缘配合实现轴向约束。
3.根据权利要求1所述的一种回转体类火工品特征面自动定位标识装置，其特征在于：双工位气动夹爪(4)夹持力设计为(10～30)n·m，双工位气动夹爪(4)行程设计为(20～26)mm，v形块(14)夹持长度为(8～15)mm，适用于直径φ(10～25)mm的回转体类火工品。
4.根据权利要求1所述的一种回转体类火工品特征面自动定位标识装置，其特征在于：三爪卡盘(5)开口大小为φ(60～80)mm，行程为(35～40)mm，旋转定位精度为±0.02°。
5.根据权利要求1所述的一种回转体类...
【专利技术属性】
技术研发人员：石金红，庄佑勋，庄小威，钱力，先明艳，韩登，伍科，
申请(专利权)人：四川航天川南火工技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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