[实用新型]一种基于机器视觉的棱形棒料工件自动对正上料系统

说明书

本实用新型涉及一种基于机器视觉的棱形棒料工件自动对正上料系统，该自动对正上料系统包括上料机构、推送机构、下料机构以及机器视觉采集处理控制装置；上料机构用于放置待加工棱形棒料工件；推送机构推动上料机构内的工件到数控车床内完成工件的上料；下料机构将加工后的工件推出完成下料过程；机器视觉采集处理控制装置分别与上料机构、推送机构、下料机构连接，实现整个自动对正上料系统的自动化运作。本实用新型设计的自动对正上料系统，可与数控车床实现完美配合，实现棱形棒料工件的上下料自动化作业，缩短上下料和装夹时间，提高了生产效率，降低了企业成本。

技术领域

本实用新型涉及一种基于机器视觉的棱形棒料工件自动对正上料系统，属于数控车床附属设备技术领域。

背景技术

随着科学技术的不断进步，机械制造技术水平不断提高，当今机械制造业已进入自动化的时代。数控车床已经广泛应用于各种制造企业，大大提高了生产效率。但是现在的数控车床大多需要人工装载工件，一个工人只能操作一、两台机床，在数控车床的加工过程中，加工时间仅占机床总时间的30％，而机床辅助时间(装载、工件夹紧等)占到了70％，大量的时间被浪费在等待状态，数控车床的效率得不到有效发挥。

采用数控车床自动工件装载系统，不仅可以大大提高生产效率，而且还可以降低工人的劳动强度，改善劳动条件，减少用工的数量，降低产品成本，改善企业适应市场变化的能力，提高企业的市场竞争能力。另外，由于工人工资的不断增加，很多企业都出现招工难的问题，这就迫使企业更新和改造设备，提高设备的自动化程度，从而降低用工成本。因此，数控车床实现自动工件装载具有较高的经济效益和社会效益。

目前国内有很多人从事数控车床自动对正系统的研究。如黎宴林对大批量生产感应电动机定子外圆车削的专用车床自动上下料问题进行了分析，提出了采用气动送料机械手把定子送入车床主轴的中心位置，再由芯轴和尾座夹紧工件进行加工，加工完毕后用另一接料机械手卸下零件的自动对正系统。

钟靖以工控机和PMAC为核心控制机器人运动，设计了能够自动上料的上料机构，能自动旋转90°的转向机构。李阳针对数控机床传统的人工上下料存在的耗费人力和时间等问题，设计了一种机床自动对正系统。以PLC控制器为核心，综合运用工业机器人技术、传感器技术、工业现场总线以及自动控制技术等，实现数控机床加工过程中的自动上下料以及加工棒料废料处理工作。

也有一些研究人员将机器视觉运用到自动对正系统中。如吴高德进行了基于单目视觉全自动对正系统平台的设计和搭建，通过Halcon完成了摄像机和机械手标定，理论上研究了实现空间棒料的三维姿态的算法，通过VS2015C#与Halcon混合编程，进行软件界面开发，控制机械手上下料。

张建中为解决机器人装配的自动定位问题，将视觉定位技术应用到直角坐标型机器人设计成手机镜头机器人装配设备中，开展了机器人装配设备视觉定位设计分析，提出了基于视觉定位的手机镜头机器人装配方法。

综上所述，目前的各种数控车床自动工件装载装置，大多针对某种特定工件，应用范围窄。或者是采用机械手或工业机器人，成本高，控制复杂。

数控车床所加工的工件中，棒料工件占有很大比例，而非圆柱类棒料工件，如四棱形、六棱形工件，又占了很大一部分。对于这类工件，如何实现自动装载，还未见报道。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种基于机器视觉的棱形棒料工件自动对正上料系统。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于机器视觉的棱形棒料工件自动对正上料系统，包括：

上料机构，用于放置待加工棱形棒料工件；

推送机构，推动上料机构内的工件到数控车床内完成工件的上料；

下料机构，将加工后的工件推出，完成下料过程；