本发明涉及粉末压机技术领域，特别是涉及一种自动旋转定位装置及方法。
背景技术：
粉末制品液压机在汽车发动机、电动工具、家电、航空航天、等领域生产中，具有广泛的应用，由于对粉末制品零件精度的要求十分高，要求在生产过程中对工件定位十分准确，否则会影响零件压制精度或者造成模具的损坏。
随着粉末制品液压机的应用范围的日益广泛，数字化控制技术在粉末制品液压机中也得到了广泛的应用，因此高端的数控粉末制品液压机，对各工件旋转定位精度要求和自动化程度非常高。传统的粉末液压机通过人工方式放入工件，效率低、危险程度高、产品一致性差、无法适应大批量生产。为此，专门针对此问题采用安装支座、遮光板、工业相机、照明光源、旋转盘、伺服电机、减速机、相机支架、工业计算机、接近开关、图像处系统等组装等开发了一套自动旋转装置，以实现工件的旋转定位，方便机械手抓取到模具内整形压制。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：提供一种自动旋转定位装置及方法，该专利基于图像识别比对技术，进而实现工件的旋转定位，方便机械手抓取到模具内整形压制。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种自动旋转定位装置，至少包括：
定位装置固定支架(9)，在所述定位装置固定支架(9)的上表面安装有旋转盘(3)；在所述定位装置固定支架(9)的下方安装有减速机(6)和伺服电机(7)；所述伺服电机(7)通过减速机(6)与旋转盘(3)的中心轴连接；所述旋转盘(3)的上表面铺设有黑色防滑胶皮；
竖直方向设置的相机支架(5)；所述相机支架(5)的下端与定位装置固定支架(9)的侧壁固定连接；所述相机支架(5)的上端安装有工业相机(1)；所述工业相机(1)位于旋转盘(3)的正上方；
用于控制伺服电机(7)工作状态的plc；
安装有图像处理系统的工业计算机；所述工业相机(1)通过数据线与工业计算机进行数据交互；所述工业计算机通过opc通信方式与plc进行数据交互。
进一步：在旋转盘(3)的一侧设置有接近开关(8)，所述接近开关(8)与工业计算机电连接，所述接近开关(8)安装于相机支架(5)上。
更进一步：还包括照明光源(2)，所述照明光源(2)固定于相机支架(5)上。
更进一步：还包括遮光板(4)，所述遮光板(4)与相机支架(5)的顶部固定连接，所述工业相机(1)位于遮光板(4)内。
一种自动旋转定位装置的方法，包括如下步骤：
步骤101、人工采集工件的标准图像，并将标准图像模板在工业计算机进行保存；
步骤102、通过上料机械手将工件放置在旋转盘(3)的中心位置；当接近开关(8)检测到工件存在时，则接近开关(8)将检测结果发送给工业计算机，工业计算机控制照明光源(2)和工业相机(1)依次启动，并执行步骤103；否则，接近开关(8)不向工业计算机发送信息；
步骤103、工业相机(1)采集工件图像，并将工件图像发送给工业计算机，工业计算机将工件图像和标准图像进行比对，计算得出两者的偏差角，当偏差角大于0.05度时，则工业计算机根据偏差角的大小通过plc控制伺服电机(7)的旋转偏差角度纠正，随后重复步骤102和步骤103，直至偏差角小于等于0.05度，随后，执行步骤104；
步骤104、工件旋转定位完成，机械手抓取工件至模具内进行后续工艺。
本发明具有的优点和积极效果是：
(1)开发了自动旋转定位装置，实现了粉末整形压机上料自动旋转定位功能，实现了整形工件批量、自动化、高效生产。
(2)通过图像处理系统和伺服电机配合实现了工件的高精度旋转定位，工件定位精度<0.1度。
(3)通过图像快速处理和伺服电机高速执行配合，实现了工件的高速定位，整个自动定位执行时间<0.8秒，满足了粉末整形压机8-12件/秒的生产节拍需求。
(4)自动旋转定位装置采用模块化单元设计，结构简单，更换、维护检修方便，适用范围广泛。
附图说明
图1是本专利第一优选实施例的主视图；
图2是本专利第一优选实施例的左视图；
图3是本专利第一优选实施例图2的b-b剖面图；
图4是本专利第二优选实施例的结构图；
图5是本专利优选实施例的俯视图；
其中：1、工业相机；2、照明光源；3、旋转盘；4、遮光板；5、相机支架；6、减速机；7、伺服电机；8、接近开关；9、定位装置固定支架。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，详细说明如下：
请参阅图1至图5，一种自动旋转定位装置，包括：
定位装置固定支架9，在所述定位装置固定支架9的上表面安装有旋转盘3；在所述定位装置固定支架9的下方安装有减速机6和伺服电机7；所述伺服电机7通过减速机6与旋转盘3的中心轴连接；所述旋转盘3的上表面铺设有黑色防滑胶皮；
竖直方向设置的相机支架5；所述相机支架5的下端与定位装置固定支架9的侧壁固定连接；所述相机支架5的上端安装有工业相机1；所述工业相机1位于旋转盘3的正上方；
用于控制伺服电机7工作状态的plc；
安装有图像处理系统的工业计算机；所述工业相机1通过数据线与工业计算机进行数据交互；所述工业计算机通过opc通信方式与plc进行数据交互。
为了提高整个装置的自动化控制：在旋转盘3的一侧设置有接近开关8，所述接近开关8与工业计算机电连接，所述接近开关8安装于相机支架5上。
为了保证采集图像的清晰度：还包括照明光源2，所述照明光源2固定于相机支架5上。
为了降低自然光噪声的影响：还包括遮光板4，所述遮光板4与相机支架5的顶部固定连接，所述工业相机1位于遮光板4内。
一种自动旋转定位装置的方法，包括如下步骤：
步骤101、人工采集工件的标准图像，并将标准图像模板在工业计算机进行保存；
步骤102、通过上料机械手将工件放置在旋转盘(3)的中心位置；当接近开关(8)检测到工件存在时，则接近开关(8)将检测结果发送给工业计算机，工业计算机控制照明光源(2)和工业相机(1)依次启动，并执行步骤103；否则，接近开关(8)不向工业计算机发送信息；
步骤103、工业相机(1)采集工件图像，并将工件图像发送给工业计算机，工业计算机将工件图像和标准图像进行比对，计算得出两者的偏差角，当偏差角大于0.05度时，则工业计算机根据偏差角的大小通过plc控制伺服电机(7)的旋转偏差角度纠正，随后重复步骤102和步骤103，直至偏差角小于等于0.05度，随后，执行步骤104；
步骤104、工件旋转定位完成，机械手抓取工件至模具内进行后续工艺。
在上述优选实施例中，新工件首次使用前需要人工采集图片并保存模板，模板即为标准图像，为后续生产提供标准图像参考。首先,通过上料机械手将工件放置在旋转盘中心；旋转盘侧面的接近开关检测到工件，并发送信号给图像系统；照明光源工作，同时图像系统采集影像盘内工件的图像到工业计算机；工业计算机上的图像系统与标准模板对比，计算得到旋转盘内工件偏差角度；偏差角度通过opc通信方式传送到plc控制系统；plc控制伺服电机旋转偏差的角度；伺服电机通过减速机带动旋转盘和工件旋转到标准模板图像位置。自动旋转定位完成后，可以方便直线机械手抓取到模具内，该自动旋转定位装置，整体结构紧凑、定位精度高、效率高、自动化程度高，适合粉末整形压机的使用要求。
工件在自动旋状定位装置上完成定位的步骤如下：
(1)首先参考图1至图5将设备硬件：工业相机、照明光源、旋转盘、伺服电机、减速机、相机支架、工业计算机、接近开关、遮光板、图像处理系统完成组装。旋转盘的上表面铺设黑色防滑胶皮，增加图像采集时对比度和防止旋转盘带动工件旋转时滑动造成定位偏差。
(2)上料机械手抓取工件并放置在旋转盘中心。
(3)通过影像盘侧面接近开关检测到有工件放置完成，并触发照明系统工作同时工业相机拍照。
(4)工业计算机上的图像处理系统，提取实际图像中的特征点，通过与存储在工业计算机内的标准工件图像模板比较，计算出旋转盘内工件与标准模板偏差角度并传送到plc，如图2所示。
(5)plc驱动伺服电机旋转，带动旋转盘转动相应的角度，保证旋转盘内的工件旋转到标准模板角度。
(6)自动旋转定位完成后，plc驱动直线机械手，抓取旋转盘内工件，并送入压机压机。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。