[发明专利]一种三维移动平台及其工作方法

说明书

本发明提供了一种三维移动平台及其工作方法，涉及机械加工技术领域，平台主要包括托盘、视觉部、传动部、控制器及加工部：托盘用于盛放工件；视觉部用于采集托盘及工件的二维图像，包括第一相机和第二相机；传动部用于使加工部与工件产生相对位移；加工部用于对工件进行加工；控制器分别与视觉部、传动部及加工部电连接。本方案可以将工件随意放置并固定于托盘上，经相机拍摄工件图像后，通过计算机视觉技术自动识别工件及待加工位置坐标，驱动加工部自动对准工件的待加工位置进行加工，这样可以提升上下料及加工效率，改善加工质量，保障作业人员生产安全，特别是对于大批量产品，例如显示器支架、滑轨、手机壳体等，其改善效果将更为突出。

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其是涉及一种三维移动平台及其工作方法。

背景技术

目前，对工件进行垂直打孔、扩孔及攻丝等作业时，往往由作业人员操作钻床等专用设备进行手工加工，这样既不能保证工件加工的质量一致性，也无法提高加工效率，更有极大的生成安全隐患，特别是针对大批量产品生产时，例如显示器支架、滑轨、恒力弹簧及手机壳体等，这种加工方式的劣势显得尤为突出。

随着计算机视觉技术的不断发展，可以根据物体两个方向的二维图像数据，经过计算合成物体的三维数模，大大促进了机械加工数控技术的进步。同时，通过图像识别技术，计算机还可以自动提取图像中的特征，为智能制造提供了条件。

如何把上述计算机先进技术融入至大批量机加工领域，从而大幅提升生成效率及质量，成为业内一大课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三维移动平台及其工作方法，以解决现有技术中存在的至少一种上述技术问题。

第一方面，为解决上述技术问题，本发明提供了一种三维移动平台，包括托盘、视觉部、传动部、控制器及加工部：所述托盘用于盛放工件；所述视觉部用于采集托盘及工件的二维图像，包括第一相机和第二相机；所述传动部用于使所述加工部与所述工件产生相对位移；所述加工部用于对工件进行加工；所述控制器分别与所述视觉部、所述传动部及所述加工部电连接，用于对工件二维图像进行处理后得到工件三维模型，并控制传动部及加工部运转，使加工部移动对准待加工位置后进行加工。

通过上述结构，作业者可以将工件放置于托盘上的任意位置，通过相机采集工件图像发送至控制器，所述控制器利用计算机视觉领域现有技术，计算求得工件的三维模型数据及待加工位置，驱动平台移动，完成对待加工位置的精确定位及加工。

在一种可行的实施方式中，所述传动部包括X向移动机构、Z向移动机构及Y向移动机构。

在一种可行的实施方式中，所述X向移动机构包括：第一电机、第一皮带、第一导柱及第一滑块：所述第一电机的输出端设置有皮带轮，所述第一皮带的一端套设于所述皮带轮外部，所述第一皮带的另一端套设于与所述皮带轮平行设置的另一皮带轮外部；所述第一皮带与所述托盘固接；所述第一导柱与所述第一皮带平行设置，所述第一导柱套设有第一滑块；所述第一滑块的本体固定于所述托盘的底部；通过上述结构，可以使所述托盘在第一皮带的带动下沿着第一导柱方向进行直线运动。

在一种可行的实施方式中，所述Z向移动机构包括：第二电机、第二皮带、丝杠、第二导柱及第二滑块：所述丝杠与所述第二导柱平行设置，所述第二滑块套设于二者外部构成滑块组，这样可以通过丝杠驱动第二滑块沿第二导柱进行直线运动；两组所述滑块组平行设置，且对称布置于所述托盘两侧，其中两个丝杠相同的一端均设有皮带轮；所述第二皮带连接这两个皮带轮；所述第二电机的输出端与一个丝杠设有皮带轮的一端固接；这样通过皮带传动，可以使两个丝杠在第二电机的驱动下进行同步转动，从而使两个第二滑块进行同步移动，而且这种紧凑结构布局合理、造价低廉。