一种用于CNC倾斜主轴的自动视觉标定测量系统及测量方法

专利主权项内容

1.一种用于CNC倾斜主轴的自动视觉标定测量系统的测量方法，其作用的自动视觉标定测量系统包括刀具模组、载台移动模组以及俯拍相机(1)，所述刀具模组和所述俯拍相机(1)设置在所述载台移动模组的上方，所述载台移动模组搭载待加工产品做XY双轴位移及旋转角度调节，所述刀具模组调节主轴刀具(2)的Z轴高度和切削角度，所述俯拍相机(1)拍照检测所述刀具模组和所述载台移动模组的相对位置并检测产品外形；所述刀具模组包括主轴刀具(2)、刀具角度调节装置以及刀具Z轴调节装置，所述刀具角度调节装置调节所述主轴刀具(2)的倾斜角度，所述刀具Z轴调节装置带动所述刀具角度调节装置和所述主轴刀具(2)沿Z轴方向上下运动，所述主轴刀具(2)切削待加工产品；所述载台移动模组包括X轴移动装置、Y轴移动装置、载台角度调节装置以及旋转台(3)，所述X轴移动装置和所述Y轴移动装置调节所述载台角度调节装置的空间位置，所述旋转台(3)设置在所述载台角度调节装置的活动端，所述载台角度调节装置调节旋转台(3)角度使待加工产品转动切割位置，其特征在于：该测量方法包括下述步骤：S1、工作人员在所述旋转台上放置标定板(4)，所述X轴移动装置和所述Y轴移动装置将所述旋转台(3)移动至所述俯拍相机(1)正下方并根据标定板(4)标记点移动，所述俯拍相机(1)依次对九个坐标点拍照定位，计算得出所述俯拍相机(1)的图像坐标系和机械轴坐标系之间的仿射变换矩阵；S2、所述旋转台(3)移动到旋转基准点，所述载台角度调节装置调节所述旋转台(3)转动0度-120度，所述旋转台(3)旋转一定角度后所述俯拍相机(1)拍照记录像素坐标点，至少获取五个点的像素坐标，根据仿射变换矩阵得出的机械坐标，结合五个像素坐标点，计算得到所述旋转台(3)的旋转中心/>以及标定旋转中心时的机械坐标，完成所述旋转台(3)的旋转中心标记；S3、待加工产品放到所述旋转台(3)上固定，所述刀具角度调节装置和所述刀具Z轴调节装置调节所述主轴刀具位置，所述X轴移动装置和所述Y轴移动装置移动产品至切割位置，所述主轴刀具启动，产品沿X轴方向靠近所述主轴刀具对产品进行切割，记录加工位置机械坐标(X1, Y1)；S4、所述旋转台(3)移动至所述俯拍相机(1)下方，所述俯拍相机(1)拍照并检测产品轮廓圆度及半径，若产品加工圆度高则进入步骤S5，若产品加工圆度低，返回步骤S3；S5、记录产品半径R1，调节所述主轴刀具角度和Z轴方向位置，所述旋转台(3)移动产品至切割位置，所述主轴刀具启动，产品沿X轴方向靠近所述主轴刀具对产品进行切割，记录加工位置机械坐标(X2, Y2)；S6、所述旋转台(3)移动至所述俯拍相机(1)下方，所述俯拍相机(1)拍照并检测产品轮廓圆度及半径，若产品加工圆度高则进入步骤S7，若产品加工圆度低，返回步骤S5；S7、记录产品半径R2，调节所述主轴刀具角度和Z轴方向位置，所述旋转台(3)移动产品至切割位置，所述主轴刀具启动，产品沿Y轴方向靠近所述主轴刀具对工件进行切割，记录加工位置机械坐标(X3, Y3)；S8、所述旋转台(3)移动至所述俯拍相机(1)下方，所述俯拍相机(1)拍照并检测产品轮廓圆度及半径，若产品加工圆度高则进入步骤S9，若产品加工圆度低，返回步骤S7；S9、记录产品半径R3和机械坐标(X3，Y3)，计算主轴刀具(2)当前姿态下与俯拍相机(1)之间的关系。