[发明专利]一种基于视觉的数控机床全闭环系统

摘要

本发明提供一种基于视觉的数控机床全闭环系统，包括半闭环控制的工作台、测量单元、分析计算单元、加工用的刀夹和刀具；所述测量单元呈法兰盘状，加装在刀夹旁、刀柄上，所述分析计算单元与原来的半闭环控制工作台一起构成全闭环系统。分析计算单元根据摄像头采集到的激光线位置和形状，按照三角形法则计算工件表面的形貌；还介绍了一种基于视觉的数控机床全闭环系统的加工方法，完成一次加工包括扫描工作台、夹具并建模、扫描毛坏并建模、加工、加工结束四个步骤。本发明可以实时测量刀具每次移动后的加工动作效果，重建加工过程中的形貌，将加工的表面质量例如粗糙度等也纳入全闭环的控制系统，能成倍地提高加工精度。

主权项

一种基于视觉的数控机床全闭环系统，包括组件如下：半闭环控制的工作台、测量单元、分析计算单元、加工用的刀夹和刀具；所述测量单元呈法兰盘状，加装在刀夹旁、刀柄上，不随刀具转动，但随刀具移动，安装有若干对“一”字型激光发射器和摄像头，摄像头处于法兰盘底部大圆环上，激光发射器处于法兰盘底部小圆环上；所述分析计算单元与原来的半闭环控制工作台一起构成全闭环系统,分析计算单元根据摄像头采集到的激光线位置和形状，按照三角形法则计算工件表面的形貌；加工工件时,工件的每一个点至少会都被测量两次，测量每个加工动作得到的加工效果，可重建出表面加工前后的三维形貌，以及与预期效果的偏差，建立出加工参数和加工效果的对应关系，并根据这种实时的对应关系，动态调整加工参数，得到更精确的加工效果。