[发明专利]基于视觉的数控机床全闭环系统的加工方法

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

1.一种基于视觉的数控机床全闭环系统的加工方法，其特征在于，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，分别如下：

步骤S1：扫描工作台、夹具并建模，用测量单元对工作台、夹具进行扫描，建立工作台、夹具的三维模型；

步骤S2：扫描毛坏并建模，输入加工目标的三维模型以及表面要求，然后用测量单元对毛坏进行扫描，建立毛坯的三维模型；

步骤S3：加工，将毛坯与加工目标对齐，对加工目标的三维模型和毛坯的三维模型求差，根据机床的最大步进、最小步进、机床抖动等参数，自动生成加工动作序列；

步骤S4：加工结束，加工结束时，根据测量结果，输出加工工件的尺寸、表面要求等参数。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉的数控机床全闭环系统的加工方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：

步骤S31：分析计算单元驱动机床按预先生成的加工动作序列开始加工；

步骤S32：加工过程中，刀具每移动一步，摄像头对测量刀具周围的封闭激光线成像；

步骤S33：分析计算单元定位加工后的刀具轨迹，重建工件表面形貌；

步骤S34：反馈加工效果，计算单元求出实际与预期效果的偏差，建立和修正加工参数和加工效果的对应关系；

步骤S35：根据步骤S34的加工效果形成修正加工动作序列，继续加工。