[发明专利]一种基于机器视觉刀臂定位的伺服刀库及其换刀控制方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉刀臂定位的伺服刀库，其特征在于：所述伺服刀库包括：刀库本体、凸轮机构、刀臂结构、ATC护罩、ATC换刀机构、ATC减速机、ATC伺服电机、凸轮定位传感器、刀库减速机固定座、刀库减速机、刀库伺服电机、控制盒、刀库后护罩、圆盘式刀盘单元、原点传感器、刀库前护罩、倒刀气缸组、倒刀微动开关、刀盘芯轴、刀套结构、倒刀定位座、伺服驱动器；

其中，所述凸轮机构设置于所述刀库本体的后部，所述凸轮定位传感器设置于所述刀库本体的后部且位于所述凸轮机构的上方，所述刀库本体通过所述凸轮机构与所述圆盘式刀盘单元传动连接；

所述刀臂结构具有驱动芯轴套、以及位于两个端部的抓手部，所述驱动芯轴套外套在驱动芯轴上，并且所述刀臂结构关于所述驱动芯轴套的中轴成360°旋转对称，并且还具有成轴对称的矩形刀臂身，对称轴与所述驱动芯轴套的中轴相交于旋转对称点；所述刀臂结构设置于所述圆盘式刀盘单元的下方，所述驱动芯轴使得所述刀臂结构能够绕所述驱动芯轴旋转；

所述ATC伺服电机设置于所述ATC换刀机构的上方且与所述ATC减速机传动连接，所述ATC护罩设置于所述ATC换刀机构的外周，所述刀库减速机固定座设置于所述刀库本体的上侧，所述刀库减速机安装于所述刀库减速机固定座的上方，所述刀库减速机的上方设置有刀库伺服电机，

所述控制盒设置于所述刀库减速机固定座及所述刀库减速机的一侧，在所述伺服刀库的外部的客户机床的电器柜上还设置有伺服驱动器，所述伺服驱动器分别与ATC伺服电机及刀库伺服电机连接；

所述圆盘式刀盘单元通过所述刀库后护罩的刀盘芯轴安装于所述刀库本体上，所述圆盘式刀盘单元前侧还设置有刀库前护罩，在所述圆盘式刀盘单元与所述刀库前护罩之间还设置有倒刀气缸组及倒刀微动开关，在所述倒刀气缸组与所述倒刀微动开关之间还设置有原点传感器，在所述圆盘式刀盘单元的刀盘周向上均匀设置有若干个刀套结构及倒刀定位座；所述ATC伺服电机中设置有刀臂预设角度监测编码器，所述ATC换刀机构的一侧设置有刀臂实际角度监测编码器；

所述ATC护罩后方安装有高清针孔摄像机以及X光针孔相机，用于对所述抓手部进行光学图像以及X光图像拍摄，所述高清针孔摄像机安装在X光针孔相机的相机筒上，所述X光针孔相机还包括了X射线发射以及反射射线信号探测及传输装置，并且所述反射射线信号探测及传输装置安装在所述ATC护罩后方；以及，

所述控制盒连接机床计算机系统，所述机床还具有图像采集模块，用于采集所述高清针孔摄像机以及X光针孔相机的图像数据。

2.根据权利要求1所述的一种伺服刀库，其特征在于：所述刀库减速机（8）设置于所述刀库后护罩（10）与所述ATC护罩（4）之间围成的空间中；所述刀库前护罩（13）的直径小于所述刀库后护罩（10）的直径。

3.根据权利要求1所述的一种伺服刀库，其特征在于：所述刀库后护罩（10）的下方设置有缺口（101）。

4.根据权利要求1所述的一种伺服刀库，其特征在于：所述刀库本体（1）的内部设置有容纳所述凸轮机构（2）的安装槽（1a）。

5.根据权利要求1所述的一种伺服刀库，其特征在于：所述ATC护罩（4）上还开设有仪表窗（41）。