[发明专利]基于对位平台实现双轴数控机床校正定位的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及数控机床控制系统领域，尤其涉及双轴数控机床加工技术领域，具体是指一种基于对位平台实现双轴数控机床校正定位的方法及系统。

背景技术

随着科技不断发展，数控机床控制系统在数控技术上得到广泛应用。数控机床自1952年在美国成功研制以来先后经历了五个发展阶段。随着微电子和计算机技术的日益成熟，推动了我国数控技术的发展，国产数控系统相继开发成功，使我国数控机床在品质上、性能上得到了保障。由于数控机床有着对工件改型的适应性强、加工精度高、提高生产率等特点，因此数控技术在现代机械加工系统中的广泛推广应用。随着数控机床应用的兴起，机床操作员对机床的加工效率和加工精度的要求也逐渐提高，例如在数控机床上采用CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件，可作为图像传感器)校正，对于某些精密的工件，比如说已经印好电路的玻璃，此时人为手工地加工定位精度不够，引入CCD视觉系统来更准确地加工。

此外，数控机床中的双Z轴机床出于成本和效率的考虑，共用XY轴，2个Z轴上安装的2个主轴用于同时加工2个一模一样的工件。目前国内的双Z轴数控机床控制系统，已经实现了双Z轴轮动加工和双Z轴联动加工，双Z轴系统常用的联动加工方式是，同时加工一组两个工件，这组工件的间距为双Z轴的间距，该组工件加工结束后，再加工第二组，……，以此类推，直到所以工件加工结束，停止机床。双Z轴系统加工多个工件的效率比单Z轴系统加工相同个数工件的效率高，但加工精度不理想，由于同时加工多个工件，对于工件位置的定位精确度要求更高，定位校准难度更大。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种通过CCD图像采集传感器采集工件实际位置，利用对位平台先自动校正其中一个工件的定位，再通过双轴数控机床的运动同时校正两个工件的定位，实现多个工件精确校正定位，提高校正速率和加工效率的基于对位平台实现双轴数控机床校正定位的方法及系统。

为了实现上述目的，本发明的基于对位平台实现双轴数控机床校正定位的方法及系统具有如下构成：

该基于对位平台实现双轴数控机床校正定位的方法，其主要特点是，对位平台放置于双轴数控机床的工作平台上，所述的工作平台上放置第一工件，所述的对位平台上放置第二工件，所述的方法包括以下步骤：

(1)图像传感器采集所述的工作平台上的第一工件的第一实际位置和所述的对位平台上的第二工件的第二实际位置；

(2)所述的双轴数控机床的处理器比较所述的第一实际位置和第二实际位置，并得到所述的第二工件相对于所述的第一工件的旋转偏移量；

(3)所述的对位平台根据所述的旋转偏移量进行移动和旋转。

进一步地，所述的双轴数控机床的处理器比较所述的第一实际位置和第二实际位置并得到所述的第二工件相对于所述的第一工件的旋转偏移量，包括以下步骤：

(2.1)所述的处理器建立所述的第一工件对应的第一虚拟坐标系和所述的第二工件对应的第二虚拟坐标系；

(2.2)所述的处理器计算得到所述的第一实际位置在所述的第一虚拟坐标系中的第一虚拟坐标，和所述的第二实际位置在所述的第二虚拟坐标系中的第二虚拟坐标；

(2.3)所述的处理器根据所述的第一虚拟坐标和第二虚拟坐标计算得到所述的第二工件相对于所述的第一工件的旋转偏移量。

进一步地，所述的步骤(3)之后，还包括以下步骤：

(4)所述的图像传感器再次采集所述的第二工件的第二实际位置；

(5)所述的处理器判断所述的第一实际位置和再次采集得到的第二实际位置之间的距离是否超出误差允许范围；

(6)如果判断结果为所述的第一实际位置和再次采集得到的第二实际位置之间的距离超出误差允许范围，则返回上述步骤(2)，否则继续步骤(7)；

(7)所述的数控机床开始加工所述的第一工件和第二工件。

更进一步地，所述的步骤(6)和(7)之间，还包括以下步骤：

(6.1)所述的处理器比较所述的第一实际位置和所述的第一工件的理论位置，得到所述的工作平台的二次旋转偏移量；

(6.2)所述的工作平台根据所述的二次旋转偏移量进行移动和旋转，且在所述的工作平台移动和旋转过程中，所述的对位平台与所述的工作平台相对静止。

此外，本发明还提供一种基于对位平台的双轴数控机床校正定位系统，其用于实现上述的方法，其主要特点是，所述的系统包括：

图像采集模块，用以采集所述的第一工件的第一实际位置和所述的第二工件的第二实际位置；