[发明专利]一种数控机械设备自动对位系统及方法

说明书

本发明属于机械加工技术领域，公开了一种数控机械设备自动对位系统及方法，所述数控机械设备自动对位系统包括：运动控制模块、参数配置模块、红外线定位模块、图像采集模块、预处理模块、主控模块、图像对比模块、指令执行模块和运行状态监测模块。本发明通过红外线定位模块和对工件图像进行对比处理，实现了基于红外线和视觉的对位，通过视觉对位可以对待加工工件的对位状态进行视觉检测，避免由于人为因素造成对位偏差，影响设备的生产效率和产品质量的问题；同时本发明通过运行状态监测模块可以对加工机械的工作状态进行实时监测，便于及时了解设备的运转情况。

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，尤其涉及一种数控机械设备自动对位系统及方法。

背景技术

目前，随着科技的不断发展，自动化加工技术取得了很大的发展，大量的数控机械设备被投入使用，给生产加工带来了很大的方便。在机械加工中，待加工工件的定位是数控机械的关键步骤，主要用来按照设计对材料进行定位加工。

现有的定位方式都是通过人工对加工机械的工作端进行位置调节固定，通过将待加工组件放置在同一位置进行数控加工，但是人为对位容易造成对位偏差，影响设备的生产效率和产品加工精度。而且在将工件固定完成后无法对工件的对位状态进行检测，容易造成加工次品的产生。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有的定位方式都是通过人工对加工机械的工作端进行位置调节固定，人为对位容易造成对位偏差，影响设备的生产效率和产品加工精度。

(2)在将工件固定完成后无法对工件的对位状态进行检测，容易造成加工次品的产生。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种数控机械设备自动对位系统及方法。

本发明是这样实现的，一种数控机械设备自动对位方法，其特征在于，所述数控机械设备自动对位方法，包括：

步骤一，参数配置模块通过外部输入设备对待加工工件的位置坐标进行输入设定；

步骤二，红外线定位模块通过红外线信号发射器和红外线信号接收器对对位组件的位置进行定位；图像采集模块通过CCD工业相机对待加工工件的图像进行采集；

步骤三，根据采集的图像信息，预处理模块对采集的待加工工件的图像进行灰度化处理、二值化处理和图像平滑处理；图像对比模块通过图像处理软件对预处理后的图像与预设的工件图像进行对比；

步骤四，根据图像处理分析结果，指令执行模块根据图像对比结果生成控制指令，通过控制指令对加工部件的位置进行调节；运行状态监测模块通过分布在机械设备多个位置的不同传感器对设备的运行状态进行监测，并将监测结果传递到主控模块进行数据处理分析；运行状态监测模块包括：数据采集单元、数据存储单元、模型构建单元和状态输出单元；

步骤五，根据监测分析的结果，运动控制模块通过多个运动电机对待加工部件的位置进行调整控制；

所述步骤二中，红外线定位模块对定位组件进行定位的的过程为：

利用红外线获取图像信息，利用图像像素灰度对定位组件图像进行描述；通过搜索模板，并进行模板匹配；

模板匹配完成后，对相关匹配进行计算，确定相关峰值位置，输出相应的定位结果；

在输出相应定位结果后，计算相对应的置信度，抽取模板图集，对相互匹配的模板进行更换，重复上述操作；

所述步骤三中，预处理模块对采集的待加工工件的图像进行二值化处理过程为：

将待加工工件的图像确定图像的直方图，将直方图中的像素点数量除以总的像素点；