[发明专利]摄像机倾斜安装的全自动智能化冲床送料机及其纠偏方法

说明书

技术领域

本发明属于全自动送料领域，特别是涉及一种摄像机倾斜安装的全自动智能化冲床送料机及其纠偏方法。

背景技术

当前，依靠冲床冲压加工完成的各种零件应用数量巨大，而这些零件很大一部分要依靠手工操作来完成板材的送料、排料和冲压等工作，不仅危险性较大，而且效率、质量、材料利用率等指标也难以保证，另外，对于重量或尺寸稍大的原材料（金属板材），仅靠单个人力难以将材料送上冲床，又没有合适的送料机构来完成送料工作，大大限制了这类材料的加工利用。

为了解决这一问题，尽可能减少人工参与，市场上陆续推出了冲床自动送料机。旧的冲床可以保留，只需要加入自动送料机，同时在上位机（送料机的控制计算机）软件中读取工件的CAD图形文件，预先进行工件的排料，就可以将普通冲床进行改造，实现自动送料，达到“机器换人”的目的。

目前，在冲床自动化送料机研发方面，国内市场上主要有以下几种类型：

（1）纯机械联动的送料机。依靠冲床的运动行程控制材料的送料（或步进），该形式的送料机结构简单，成本低廉，但是对原材料的要求严格，必须是同一类型的整板材料，因此只适合于少数几种规则形状原材料的加工（如长条形圈带料）。

（2）半自动化的辅助设备，依靠实际获取的原材料尺寸进行固定点位的编程，依靠简单的数控系统进行点位步进，这同样限制了对原材料的灵活加工，只适用于同种规格、大批量原材料的一次性加工。

（3）采用机器视觉技术的自动送料机。利用计算机，在给定形状的板材（多为长方形或者带状材料）上进行多种规则零件（如圆形、方形）以及少数几种不规则形状零件进行排列组合及自动编程，从而实现整个冲压生产的自动化。

然而，受限于加工精度等问题，驱动板材完成进给运动的胶辊很难保证在轴线方向上的直径尺寸是完全一致的，因此，在轴线方向上胶辊的摩擦力也是难以保证完全一致的；其次，使用过程中胶辊的磨损情况也不尽相同，从而造成胶辊的摩擦力在轴线方向上难以保证完全一致；另外，当板材上有油污等附着物时，也会使得板材各处的摩擦力各不相同。因此，上述诸多原因会造成板材在进给过程中发生“走偏”现象。现有的全自动送料机，有很大一部分会出现材料“走偏”的问题，从而使得废品率增加，材料利用率降低，有时甚至损坏冲压模具。

针对上述自动送料机的走偏问题，目前采取的措施是：（1）对胶辊进行严格的挑选，尽可能保证其在轴线（长度）方向上胶辊的直径是处处一致的，但是，实际生产中要做到这一点是非常困难和耗费人工的；（2）调节胶辊两端压紧弹簧的压紧力（亦即改变胶辊与板材的压紧力），从而改变了胶辊施加到板材上的摩擦力，以此来补偿因胶辊加工精度造成的板材走偏问题（摩擦力大的地方板材的进给速度高）。但是，上述措施存在的问题是：（1）由于胶辊数量较多（6-8根），故在对各个胶辊两端的弹簧压紧力进行调节时，其各个棍子压紧力调节的一致性难以保证，调节的难度很大，对调节人员的技术水平要求很高；（2）无法做到“一劳永逸”，因为胶辊在使用过程中各处的磨损是不相同的，另外，板材上有油污等附着物时，板材各处的摩擦系数（与摩擦力成正比）是各不相同的，因此，针对这些情况，依靠调节胶辊两端弹簧的压紧力是无法防止板材走偏的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，全自动、智能化的摄像机倾斜安装的全自动智能化冲床送料机，能够实现冲压过程的全部自动化，并能解决冲床送料机中板材走偏等诸多技术问题。本发明还提供了该摄像机倾斜安装的全自动智能化冲床送料机的纠偏方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种摄像机倾斜安装的全自动智能化冲床送料机，包括送料辊和冲头，其特征在于：还包括板材运动控制平台、摄像机、驱动机构和运动控制计算机；

其中，所述板材运动控制平台水平安装，送料辊水平安装在板材运动控制平台上，板材在板材运动控制平台和送料辊之间运动，送料辊和板材运动控制平台均与驱动机构相连，送料辊用于驱动板材沿进给方向运动，板材运动控制平台用于调节板材的位置；

将水平面标记为XY平面，将板材的进给方向标记为X轴，将XY平面中与X轴垂直的方向标记为Y轴，将与XY平面垂直的方向标记为Z轴；

所述摄像机与冲头均安装在板材的上方，且摄像机与冲头在XY平面内的位置坐标均固定，冲头与驱动机构相连，且冲头沿Z轴方向运动，冲头用于完成对工件的冲压，摄像机的拍摄方向相对Z轴倾斜，摄像机用于拍摄冲头下方的板材，摄像机拍摄的图像中包含板材的特征信息；