一種激光加工中基于視覺定位的上下料的方法及設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種定位方法，特別是一種適用于激光加工領(lǐng)域、利用照相技術(shù)的視覺定位方法。一種激光加工中基于視覺定位的上下料的方法，步驟A.將代加工的物料放置在載物平臺(tái)，然后用夾具加緊物料，使物料在載物平臺(tái)穩(wěn)固；步驟B.激光加工位中心處設(shè)置基點(diǎn)，視覺定位單元中的照相裝置對(duì)物料照相，視覺定位單元得到物料的位置數(shù)據(jù)，所述物料位置數(shù)據(jù)為物料靠近基點(diǎn)端到基點(diǎn)的距離，視覺定位單元將所述位置數(shù)據(jù)傳遞給控制單元；步驟C.控制單元根據(jù)位置數(shù)據(jù)確定載物平臺(tái)的移動(dòng)距離，載物平臺(tái)的移動(dòng)距離為物料靠近基點(diǎn)端到基點(diǎn)的距離。本方法能夠準(zhǔn)確定位物料的位置，提高加工精度，并且能夠使物料的定位和移動(dòng)自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率。
【專利說明】一種激光加工中基于視覺定位的上下料的方法及設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供一種定位方法，特別是一種適用于激光加工領(lǐng)域、利用照相技術(shù)的視覺定位方法。

【背景技術(shù)】
[0002]激光加工由于具有無接觸加工，無刀具磨損，無切削力加工；可加工各種金屬、非金屬，及高硬度、高熔點(diǎn)和脆性等材料；能量集中，加工快，熱影響區(qū)小，熱變形?。豢捎霉饫w柔性傳輸，加工靈活；可實(shí)現(xiàn)全數(shù)控加工，生產(chǎn)效率高等大量?jī)?yōu)點(diǎn)，已廣泛運(yùn)用于日常生活和工作的各個(gè)方面。隨著運(yùn)用的越來越深入，激光加工正朝著高速、高效和高精度的方向不斷向前推進(jìn)和發(fā)展。
[0003]傳統(tǒng)的激光加工裝置和設(shè)備由于受光學(xué)系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)等相關(guān)方面的影響，加工精度、效率以及范圍都受到一定的限制，激光利用率不高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種激光加工中基于視覺定位的上下料的方法，其能夠準(zhǔn)確定位物料的位置，從而可以使得推送機(jī)構(gòu)可以精確控制物料的推送距離，提高加工精度，并且能夠使物料的定位和移動(dòng)自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率。同時(shí)本發(fā)明提出一種適用于本上下料方法的一種激光加工中基于視覺定位的上下料的設(shè)備。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種激光加工中基于視覺定位的上下料的方法，其包括以下步驟:
步驟A.將代加工的物料放置在載物平臺(tái)，然后用夾具加緊物料，使物料在載物平臺(tái)穩(wěn)固；
步驟B.激光加工位中心處設(shè)置基點(diǎn)，視覺定位單元中的照相裝置對(duì)物料照相，視覺定位單元得到物料的位置數(shù)據(jù)，所述物料位置數(shù)據(jù)為物料靠近基點(diǎn)端到基點(diǎn)的距離，視覺定位單元將所述位置數(shù)據(jù)傳遞給控制單元；
步驟C.控制單元根據(jù)位置數(shù)據(jù)確定載物平臺(tái)的移動(dòng)距離，載物平臺(tái)的移動(dòng)距離為物料罪近基點(diǎn)端到基點(diǎn)的距尚；
所述載物平臺(tái)有兩個(gè)，一個(gè)載物平臺(tái)在定位時(shí)，另一個(gè)載物平臺(tái)可進(jìn)行物料的卸下和安裝，兩個(gè)載物平臺(tái)交替進(jìn)行。
[0006]一種基于視覺定位的快速上下料激光加工裝置，其特征在于:其包括安裝平臺(tái)、立柱、安裝梁、激光加工單元、裝料單元、視覺定位單元、控制單元，
水平設(shè)置的安裝平臺(tái)；
立柱，設(shè)置在安裝平臺(tái)中間并豎直安裝，所述立柱低端與安裝平臺(tái)固定連接；
水平設(shè)置的安裝梁，安裝梁中間位置與所述立柱另頂端固定連接，所述安裝平臺(tái)、立柱和上安裝量組成“工”型結(jié)構(gòu)；
激光加工單元，設(shè)置在立柱中間位置，激光加工單元的激光發(fā)出面與安裝平臺(tái)相對(duì)； 裝料單元，用于使代加工物輸送到激光加工單元下方，所述裝料單元安裝在安裝平臺(tái)上，所述裝料單元一端安裝在激光加工單元與安裝平臺(tái)之間的加工位，裝料單元另一端為伸出工作位的裝料位；
視覺定位單元，用于定位物料的位置，并把物料位置的信息傳遞到控制單元，所述視覺定位單元安裝在裝料單元上方，視覺定位單元的照相面與裝料單元的裝料位相對(duì)；
所述控制單元，用于接收視覺定位單元傳遞的位置信息，并通過位置信息決定控制激光加工單元的加工狀態(tài)和裝料單元的輸送狀態(tài)。
[0007]進(jìn)一步的，所述裝料單元包括導(dǎo)軌、載物平臺(tái)、夾具，所述導(dǎo)軌安裝在安裝平臺(tái)上，所述導(dǎo)軌上安裝有載物平臺(tái)，所述載物平臺(tái)可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，所述載物平臺(tái)上安裝有使物料固定在載物平臺(tái)的夾具。
[0008]進(jìn)一步的，所述安裝平臺(tái)上的裝料單元有兩個(gè)，所述裝料單元各有一個(gè)載物平臺(tái)，兩個(gè)載物平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)軌跡在同一個(gè)直線。
[0009]進(jìn)一步的，所述立柱上還安裝有除塵單元，所述除塵單元洗塵口與物料加工位相對(duì)。
[0010]進(jìn)一步的，所述裝料單元采用伺服驅(qū)動(dòng)模組或線性模組推動(dòng)載物平臺(tái)。
[0011]進(jìn)一步的，所述視覺定位單元相對(duì)裝料單元設(shè)有用于照亮裝料位的燈。
[0012]進(jìn)一步的，所述激光加工單元有1-4個(gè)，每個(gè)激光加工單元可以單獨(dú)工作。
[0013]進(jìn)一步的，所述激光加工單元可豎直方向滑動(dòng)。
[0014]進(jìn)一步的，所述立柱上安裝有豎直安裝的滑軌，所述激光加工單元安裝在滑軌上。
[0015]本發(fā)明有益效果:
1.本定位方法通過照相裝置得到物料與加工為的距離數(shù)據(jù)，并將距離數(shù)據(jù)傳遞給控制單元，控制單元控制載物平臺(tái)的移動(dòng)距離，本方法能夠準(zhǔn)確定位物料的位置，從而可以使得推送機(jī)構(gòu)可以精確控制物料的推送距離，提高加工精度，并且能夠使物料的定位和移動(dòng)自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率。
[0016]2.本加工裝置設(shè)有視覺定位單元，本單元可以根據(jù)精確定位物料位置的數(shù)據(jù)，并把物料位置的數(shù)據(jù)傳遞給控制單元，控制單元控制裝料單元的移動(dòng)距離，同時(shí)控制激光加工單元的控制時(shí)機(jī)，在同等加工范圍的情況下，加工時(shí)間大幅縮短，效率高。
[0017]3.本加工裝置采用雙裝料單元，可以交替為加工位送料，加工效率提高一倍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是基于視覺定位的快速上下料激光加工裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中1-安裝平臺(tái)，2-立柱，3-激光加工單元，4-裝料單元，41-導(dǎo)軌，42-載物平臺(tái)，43-夾具，5-視覺定位單元，6-安裝梁，7-除塵單元。

【具體實(shí)施方式】
[0020]一種激光加工中基于視覺定位的上下料的方法，其特征在于:其包括以下步驟: 步驟A.將代加工的物料放置在載物平臺(tái)，然后用夾具加緊物料，使物料在載物平臺(tái)穩(wěn)固；
步驟B.激光加工位中心處設(shè)置基點(diǎn)，視覺定位單元中的照相裝置對(duì)物料照相，視覺定位單元得到物料的位置數(shù)據(jù)，所述物料位置數(shù)據(jù)為物料靠近基點(diǎn)端到基點(diǎn)的距離，視覺定位單元將所述位置數(shù)據(jù)傳遞給控制單元；
步驟C.控制單元根據(jù)位置數(shù)據(jù)確定載物平臺(tái)的移動(dòng)距離，載物平臺(tái)的移動(dòng)距離為物料罪近基點(diǎn)端到基點(diǎn)的距尚;
所述載物平臺(tái)有兩個(gè)，一個(gè)載物平臺(tái)在定位時(shí)，另一個(gè)載物平臺(tái)可進(jìn)行物料的卸下和安裝，兩個(gè)載物平臺(tái)交替進(jìn)行。
[0021]另外本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)本方法的裝置。
[0022]如圖1所示的一種基于視覺定位的快速上下料激光加工裝置，包括水平設(shè)置的安裝平臺(tái)I。立柱2，設(shè)置在安裝平臺(tái)I中間位置并豎直安裝，所述立柱2 —端與安裝平臺(tái)I固定連接。水平設(shè)置的安裝梁6，安裝梁6中間位置與所述立柱2另一端固定連接，所述安裝平臺(tái)1、立柱2和上安裝梁6組成“工”型結(jié)構(gòu)。
[0023]激光加工單元3，設(shè)置在立柱2與安裝梁6連接處，激光加工單元3的加工面與安裝平臺(tái)I相對(duì)，視覺定位單元5定位出的物料位置，控制多個(gè)激光加工單元3自動(dòng)補(bǔ)償位置偏差，快速、準(zhǔn)確的加工物料。
[0024]裝料單元4，用于使物料運(yùn)輸?shù)郊す饧庸卧?下方，所述裝料單元4安裝在安裝平臺(tái)I上，所述裝料單元I 一端安裝在激光加工單元3與安裝平臺(tái)I之間的工作位，另一端為伸出工作位的裝料位。
[0025]視覺定位單元5，用于定位物料的位置，并把物料位置的信息傳遞到控制單元，視覺定位單元5安裝在安裝梁6上并安裝在裝料單元4上方，視覺定位單元5的照相面與裝料單元4伸出工作位端的裝料位相對(duì)，視覺定位單元5用于快速精確連續(xù)定位交替快速上下物料的位置，并將其精確傳送到控制單元，視覺定位單元6采用高精度工業(yè)用相機(jī)，配合高亮度、大平面光源。
[0026]控制單元，用于收集視覺定位單元5傳遞的位置信息，并通過位置信息控制激光加工單元3加工狀態(tài)和裝料單元4的輸送狀態(tài)。激光加工單元3包括用于激光發(fā)生的激光器和包含激光器的加工頭，與激光器和加工頭相連的控制單元可在一套激光加工軟件控制系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)多套硬體的控制和調(diào)整。
[0027]工作過程中，將物料放置在裝料單元4的裝料位后，通過夾具43加緊物料，物料的位置會(huì)存在一定的誤差范圍，可通過視覺定位單元5準(zhǔn)確定位每一個(gè)物料的位置數(shù)據(jù)，視覺定位單元5收集到物料的位置數(shù)據(jù)后傳遞給控制單元，控制單元依照接收開始信號(hào)的先后順序，通過裝料單元4將物料移動(dòng)到視覺定位單元5進(jìn)行拍照，依實(shí)際拍照范圍自動(dòng)計(jì)算、劃分不同激光加工單元3的加工內(nèi)容、偏移量和范圍，同時(shí)通過物料的位置數(shù)據(jù)控制裝料單元4將物料運(yùn)輸?shù)郊す饧庸卧?下的加工位，通過激光加工單元3加工物料。
[0028]裝料單元包括導(dǎo)軌41、載物平臺(tái)42和夾具43，導(dǎo)軌41安裝在安裝平臺(tái)I上，導(dǎo)軌41上安裝有載物平臺(tái)42，載物平臺(tái)42可沿導(dǎo)軌41滑動(dòng)，載物平臺(tái)42上安裝有使物料固定在載物平臺(tái)42上的夾具43。
[0029]安裝平臺(tái)I上的裝料單元4有兩個(gè)，裝料單元4各有一個(gè)載物平臺(tái)42，兩個(gè)載物平臺(tái)42的運(yùn)動(dòng)軌跡在同一個(gè)直線，兩個(gè)裝料單元4可交替向加工位運(yùn)輸物料。
[0030]立柱2上還安裝有除塵單元7，除塵單元7洗塵口與物料加工位相對(duì)，除塵工作有利于提高激光加工效率和質(zhì)量。
[0031]裝料單元4采用伺服驅(qū)動(dòng)模組或線性模組推動(dòng)載物平臺(tái)，使得推動(dòng)工作更線性，有利于提聞加工精度。
[0032]視覺定位單元5相對(duì)裝料單元4設(shè)有用于照亮裝料位的燈，有利于視覺定位單元5拍照精度。
[0033]激光加工單元3有1-4個(gè)，每個(gè)激光加工單元3可以單獨(dú)工作，每個(gè)激光加工單元3可豎直方向滑動(dòng)。立柱上安裝有豎直安裝的滑軌，所述激光加工單元3安裝在滑軌上，每個(gè)滑軌可單獨(dú)滑動(dòng)。如加工位置不同，可根據(jù)加工位需求確定單個(gè)激光加工單元3的定位高度，如加工段長(zhǎng)度較短，則可以啟動(dòng)單個(gè)激光加工單元3。
[0034]以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種激光加工中基于視覺定位的上下料的方法，其特征在于:其包括以下步驟: 步驟A.將代加工的物料放置在載物平臺(tái)，然后用夾具加緊物料，使物料在載物平臺(tái)穩(wěn)固； 步驟B.激光加工位中心處設(shè)置基點(diǎn)，視覺定位單元中的照相裝置對(duì)物料照相，視覺定位單元得到物料的位置數(shù)據(jù)，所述物料位置數(shù)據(jù)為物料靠近基點(diǎn)端到基點(diǎn)的距離，視覺定位單元將所述位置數(shù)據(jù)傳遞給控制單元； 步驟C.控制單元根據(jù)位置數(shù)據(jù)確定載物平臺(tái)的移動(dòng)距離，載物平臺(tái)的移動(dòng)距離為物料罪近基點(diǎn)端到基點(diǎn)的距尚； 所述載物平臺(tái)有兩個(gè)，一個(gè)載物平臺(tái)在定位時(shí)，另一個(gè)載物平臺(tái)可進(jìn)行物料的卸下和安裝，兩個(gè)載物平臺(tái)交替進(jìn)行。
2.一種基于視覺定位的快速上下料激光加工裝置，其特征在于:其包括安裝平臺(tái)、立柱、安裝梁、激光加工單元、裝料單元、視覺定位單元、控制單元， 水平設(shè)置的安裝平臺(tái)； 立柱，設(shè)置在安裝平臺(tái)中間并豎直安裝，所述立柱低端與安裝平臺(tái)固定連接； 水平設(shè)置的安裝梁，安裝梁中間位置與所述立柱另頂端固定連接，所述安裝平臺(tái)、立柱和上安裝量組成“工”型結(jié)構(gòu)； 激光加工單元，設(shè)置在立柱中間位置，激光加工單元的激光發(fā)出面與安裝平臺(tái)相對(duì)；裝料單元，用于使代加工物輸送到激光加工單元下方，所述裝料單元安裝在安裝平臺(tái)上，所述裝料單元一端安裝在激光加工單元與安裝平臺(tái)之間的加工位，裝料單元另一端為伸出工作位的裝料位； 視覺定位單元，用于定位物料的位置，并把物料位置的信息傳遞到控制單元，所述視覺定位單元安裝在裝料單元上方，視覺定位單元的照相面與裝料單元的裝料位相對(duì)； 所述控制單元，用于接收視覺定位單元傳遞的位置信息，并通過位置信息決定控制激光加工單元的加工狀態(tài)和裝料單元的輸送狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于視覺定位的快速上下料激光加工裝置，其特征在于:所述裝料單元包括導(dǎo)軌、載物平臺(tái)、夾具，所述導(dǎo)軌安裝在安裝平臺(tái)上，所述導(dǎo)軌上安裝有載物平臺(tái)，所述載物平臺(tái)可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，所述載物平臺(tái)上安裝有使物料固定在載物平臺(tái)的夾具。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于視覺定位的快速上下料激光加工裝置，其特征在于:所述安裝平臺(tái)上的裝料單元有兩個(gè)，所述裝料單元各有一個(gè)載物平臺(tái)，兩個(gè)載物平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)軌跡在同一個(gè)直線。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一項(xiàng)所述的基于視覺定位的快速上下料激光加工裝置，其特征在于:所述立柱上還安裝有除塵單元，所述除塵單元洗塵口與物料加工位相對(duì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于視覺定位的快速上下料激光加工裝置，其特征在于:所述裝料單元采用伺服驅(qū)動(dòng)模組或線性模組推動(dòng)載物平臺(tái)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于視覺定位的快速上下料激光加工裝置，其特征在于:所述視覺定位單元相對(duì)裝料單元設(shè)有用于照亮裝料位的燈。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于視覺定位的快速上下料激光加工裝置，其特征在于:所述激光加工單元有1-4個(gè)，每個(gè)激光加工單元可以單獨(dú)工作。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于視覺定位的快速上下料激光加工裝置，其特征在于:所述激光加工單元可豎直方向滑動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于視覺定位的快速上下料激光加工裝置，其特征在于:所述立柱上安裝有豎直安裝的滑軌，所述激光加工單元安裝在滑軌上。
【文檔編號(hào)】B23K26/70GK104191088SQ201410391023
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月11日
【發(fā)明者】張斌, 柳泉 申請(qǐng)人:深圳市鐳盟激光設(shè)備有限公司