一种工件定位装置和定位方法与流程

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种工件定位装置和定位方法。

背景技术：

本部分向读者介绍可能与本发明的各个方面相关的背景技术，相信能够向读者提供有用的背景信息，从而有助于读者更好地理解本发明的各个方面。因此，可以理解，本部分的说明是用于上述目的，而并非构成对现有技术的承认。

通常工件上按照加工需要定位相应的位置进行加工时，由于通过人工裸眼观察不能进行精确的测量定位，使工件报废率极高。而采用通过工具测量的方法由于工件形态尺寸的不同，或表面不平或表面凹凸不平，因此很难找到合适工具进行测量定位，造成工件不易加工。

现有的加工方式中(以圆柱柱面中心位置定位测量为例)常看到的柱面带中心孔的圆柱加工时，采用数控机床使用先打孔后通过车刀车圆柱的方法。而对于原有圆柱体后打中心孔的器件加工，取中心点通常面临两种情况：如图1所示，一种是圆柱体1柱面表面水平并垂直横切柱体的情况，可以采用圆心尺等工具定位(对于非中心点的需求无法实现)中心点11；如图2所示，另一种是圆柱体1柱面表面10非平面且不垂直横切柱体的情况(不规则形状)，只能通过高级激光测量仪器结合数控机床来完成定位中心点11，对技术要求及加工成本要求极高。

现有技术中按照通常工件上按照机加工需要定位位置进行加工时，由于通过裸眼观察不能进行精确的测量定位，使工件报废率极高，而采用通过工具测量的方法由于工件形态尺寸的不同，或表面不水平或表面凹凸不平，因此很难找到合适工具进行测量定位，造成工件不易加工的需求。

技术实现要素：

要解决的技术问题是如何提供一种工件定位装置和定位方法。

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种工件定位装置和定位方法，可以简单有效地实现工件的定位。

第一方面，本发明提供了一种工件定位设备，包括：

工件固定支撑件，用于支撑固定工件并调整工件的位置；

对位装置，用于采集工件的图像，并根据预先设置的图形调整工件的位置使所述预先设置的图形与所述工件图像对位；

还包括设置在所述工件固定支撑件与所述对位装置之间的定位装置；

调整所述定位装置的位置对工件定位。

可选地，所述对位装置包括支架，固定在支架上的图像采集装置；

还包括显示装置，所述显示装置与所述图像采集装置通信连接用于显示所述工件的图像和预先设计的图形。

可选地，所述对位装置为智能手机或pad。

可选地，所述对所述支架上设置有凹槽，所述凹槽用于放置和固定智能手机或pad。

可选地，所述对所述支架上设置有水平仪。

可选地，所述定位装置包括：

定位管，所述定位管的轴向方向与所述图像采集装置的图像采集方向平行；

所述定位管内设置有定位准心。

可选地，所述定位管为半开放定位管。

可选地，所述定位装置上还设置有加工工具。

另一方面，本发明还提供一种工件定位方法，应用于上述的工件定位设备，所述方法包括：

将工件固定在工件固定支撑件上；

采集工件的图像，并根据预先设置的图形调整工件的位置使所述预先设置的图形与所述工件图像对位；

调整所述定位装置的位置对工件定位。

由上述技术方案可知，本发明供的工件定位装置和定位方法利用图像采集装置进行图象采集，并将实时采集的图像做为软件背景页面，选择预先设置的对位图形，对准工件进一步选择定位点，实现对位图形的位置与大小的调节功能，满足软件定位需求。本发明成本低、技术简单、测量定位简单高效可定位各种大小尺寸的材料，有效降低了工件的加工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的标准圆柱形工件定位示意图；

图2为现有技术中加工面不平整的圆柱形工件定位示意图；

图3是本发明一个实施例中一种工件定位装置结构示意图；

图4为本发明另一个实施例中一种工件定位装置结构示意图；

图5为本发明一个实施例中定位装置的支架结构示意图；

图6是本发明一个实施例中定位装置的定位管结构示意图；

图7是本发明一个实施例中定位装置的对位装置界面示意图‘

图8是本发明一个实施例中定位方法流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图3所示，本发明提供一种工件定位设备，包括：工件固定支撑件2(可选十字台钳)，用于支撑固定工件1并调整工件的位置；对位装置3，用于采集工件的图像，并根据预先设置的图形调整工件的位置使预先设置的图形与工件图像对位；还包括设置在工件固定支撑件2与对装置3之间的定位装置4；用于调整定位装置的位置对工件定位。下面对本发明和提供的工件定位设备展开详细的说明。

如图4所示，工件定位设备还包括支架21，固定在支架21上的图像采集装置23。支架21采用四足稳定装置。工件定位设备还包括显示装置22，显示装置22与图像采集装置23通信连接，显示装置22用于显示工件1的图像和预先设计的图形。对位装置2为智能手机或pad。当然可以理解其它图像采集装置、显示装置核处理器依然可以实现对位装置相应的功能，且显示装置不一定设置在支架上其他位置也可。

如图5所示，对支架21上设置有凹槽22，凹槽22用于放置和固定智能手机或pad。通过凹槽22将手机或pad固定，并使手机或pad的摄像头对准工件的加工面。凹槽22上设置有供光线进入摄像头的通孔24。如图5所示，通过较大的凹槽22，可以适应常见的各种手机。如图5所示，对支架上设置有水平仪25，通过水平仪25可以有效调整支架的平衡以保持手机或pad的摄像头与工件加工面的投影垂直，摄像头的图像采集面处于一个水平平面上，最终保证定位的准确性。为了保证工作台放置水平，水平仪是两个。

如图6所示，定位装置还包括：定位管26，定位管26的轴向方向与图像采集装置23的摄像头的图像采集面垂直；定位管内设置有定位准心27。为了避免手机摄像头采光问题，定位管为半开放定位管。在定位管26内部整合一个环形，定位管的环形内部有一个准心27，用于对应手机拍摄。当手机图像的准心与定位管26的准心27重合后，对应的工件的点满足了三点一线的定位位置。为了保证加工位置和测量到的点一致，在定位管26上设计了三个钻头固定器，固定后的钻头可以直接打孔在测量出的点上。由于默认定位管的中心点与摄像头的中心点对齐，如果定位点不在工件的中心点，则需要进一步调整定位管的位置以使定位管的定位准心27对准加工工件的定位点，完成定位。

下面以工件为表面不平整的圆柱为例对本发明提供的工件定位设备的工作过程具体说明：

将工件1固定在工件固定支撑件2上，将手机或pad固定在支架21的凹槽22中，通过水平仪25可以有支架21的平衡以保持手机或pad的摄像头与工件加工面的投影垂直。如图7所示，启动安装在手机或pad中的定位软件，在软件界面左下角选择与工件最接近的图形，通过调整工件固定支撑件2和选择的图形大小，使图像中的工件外缘与选择的图形重合，在调整过程中可以通过软件界面右下角的滑块微调大小，通过图形界面的中下部的微调按钮精细化调整图形的位置。进一步调整定位管的位置完成工件的定位。通过在定位管26上的三个钻头固定器，固定后的钻头可以直接在工件1需要的测量的定位点或者需要加工的定位点上标记位置。

为进一步体现本发明提供的工件定位设备的优越性，本发明还提供一种应用上述装置的优越性，本发明还提供一种应用于上述定位设备的工件定位方法，方法包括：将工件固定在工件固定支撑件上；采集工件的图像，并根据预先设置的图形调整工件的位置使预先设置的图形与工件图像对位；定位装置的位置对工件定位。本发明提供的工件定位方法与上述的工件定位装置的定位过程基本相同，在此就不在一一赘述了。

在本发明还需要说明的是，本发明中定位软件可以适用于android系统还可以适用于ios系统，因此安装本定位软件的智能设备均可以实现本发明。针对一些形状不规则的工件，本定位软件还加载绘图工具，及坐标尺系统，能够实现点，线，基本图象框的绘图功能。

在完成定位后可以根据相应的定位点，对工件进一步的加工或测量。本发明提供的工件定位装置和定位方，不仅仅限于适用于钻头对工件打孔，开可以通过多个定位点标记对工件切割打磨等操作。

综上所述，本发明提供的工件定位装置和定位方法利用图像采集装置进行图象采集，并将实时采集的图像做为软件背景页面，选择预先设置的对位图形，对准工件进一步选择定位点，实现对位图形的位置与大小的调节功能，满足软件定位需求。本发明成本低、技术简单、测量定位简单高效可定位各种大小尺寸的材料，有效降低了工件的加工成本。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而能够理解的是，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释呈反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明并不局限于任何单一的方面，也不局限于任何单一的实施例，也不局限于这些方面和/或实施例的任意组合和/或置换。而且，可以单独使用本发明的每个方面和/或实施例或者与一个或更多其他方面和/或其实施例结合使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。