[發明專利]機器視覺引導的自動沖床

無效

• 申請號: 201210058637.7
• 申請日: 2012-03-07
• 公開（公告）號: CN102601192A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 李新;鄒駿宇;吉峰
• 申請（專利權）人: 無錫信捷電氣有限公司
• 主分類號: B21D22/00
• 分類號: B21D22/00
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 王金成

技術領域

本發明涉及機器視覺引導的自動沖床，屬于機械加工裝置領域。

背景技術

傳統的自動沖壓技術大多采用的物料是卷料，在料架與送料機之間增設整平機，將料整平后送至沖床處進行沖壓，物料只能局限于規則的卷料而且機器設備比較龐大。但是人工排工序的繁瑣以及沖壓工件的不規則性使得原材料不能充分得到利用，使得加工成本提高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有的缺陷，提供了機器視覺引導的自動沖床，可以識別出原材料的形狀輪廓并計算出沖料位置，優化沖頭運動軌跡和運動控制。

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：

機器視覺引導的自動沖床，其特征在于：包括圖像采集模塊、主控制器、沖料機構、移料平臺及人機交互模塊；圖像采集模塊連接主控制器，主控制器連接沖料機構和移料平臺，移料平臺上安裝有原材料。

進一步的，圖像采集模塊包括數字圖像采集器和光源。

進一步的，主控制器包括機器視覺模塊、程序控制模塊和驅動模塊，三個模塊順序連接；驅動模塊包括飛輪驅動模塊、移料驅動模塊。

進一步的，沖料機構包括飛輪、沖頭、模具、沖壓傳感器，飛輪上帶有沖壓傳感器，在沖頭上裝有模具。移料平臺包括電機、氣缸、夾具、限位傳感器。

數字圖像采集及視覺模塊用于處理原材料圖像，識別出原材料的形狀輪廓并計算出沖料位置。程序控制模塊根據所有沖料位置優化運動軌跡和運動控制。驅動模塊包括飛輪驅動模塊、移料驅動模塊。其中飛輪驅動模塊用于驅動沖頭進行沖壓；移料驅動模塊控制一個兩軸的移動，將夾具夾持的原材料移至沖頭下進行沖壓。沖料機構的飛輪帶動沖頭進行沖壓，在飛輪上帶有沖壓傳感器，在沖頭上裝有模具，沖壓傳感器主要用于在沖壓過程中給出信號使得移料平臺保持靜止。

本發明機器視覺引導的自動沖床，利用機器視覺模塊對材料的形狀輪廓進行提取并計算出沖料位置，由程序控制模塊根據所有沖料位置優化運動軌跡，在省去許多龐大的機械機構的同時充分利用原材料，節省生產成本。

附圖說明

附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1是本發明視覺引導的自動沖床的工作結構框圖；

圖2是本發明視覺引導的自動沖床的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。

如圖1、圖2所示，機器視覺引導的自動沖床利用圖像采集器1及兩個光源，通過圖像采集模塊和機器視覺模塊處理原材料2的圖像，識別出原材料2的形狀輪廓并計算出沖料位置；程序控制模塊根據所有沖料位置優化運動軌跡和運動控制；驅動模塊驅動沖料機構和移料平臺3的電機和氣缸等執行機構實現夾持、移料、沖料等動作。移料平臺3安裝在機架4上。

充分地利用了機器視覺引導沖壓，既能擺脫龐大的機械機構又能節省原材料適應不規則的材料。其中在沖料機構及移料平臺3上裝有多個傳感器，沖料機構上的沖壓傳感器保證了在沖料的同時移料平臺3保持靜止，一旦移料平臺3有移動則沖料將不準；同時在移料平臺3上也裝有限位傳感器，起到了限位及原點指示的作用；專用的控制面板5的人機交互界面能清晰的顯示采集到的圖像，其分為自動和手動兩種模式，使整個系統更為人性化與智能化。

圖像采集模塊獲取原材料的圖像并傳輸到主控制器中的機器視覺模塊；主控制器內的機器視覺模塊識別出原材料的形狀輪廓和位置并計算出沖料位置傳送給主控制器內的程序控制模塊；主控制器內的程序控制模塊實現數據和邏輯運算，將運動指令傳送給驅動模塊；由驅動模塊執行運動指令，驅動移料平臺和沖料機構上的電機、氣缸等執行機構，實現自動沖料。本發明的優點在于：通過自動識別產品形狀自動調整沖料間距，在更換生產產品時，簡化操作、提高精度；通過自動識別材料的形狀自動排布沖料位置，最大化的節省材料；通過運動軌跡規劃提高移料和沖料運動速度，提高生產效率。

本發明機器視覺引導的自動沖床，利用機器視覺模塊對材料的形狀輪廓進行提取并計算出沖料位置，由程序控制模塊根據所有沖料位置優化運動軌跡，在省去許多龐大的機械機構的同時充分利用原材料，節省生產成本。

最后應說明的是：以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。