基于多向定位的对象加工平台的制作方法

本发明涉及胚体加工领域，尤其涉及一种基于多向定位的对象加工平台。

背景技术：

配钥匙机分为卧式配钥匙机和立式配钥匙机，配钥匙机又分自动配钥匙机和手动配钥匙机两种。卧式配匙机和立式配匙机是完全不同的两台机器。卧式配匙机是配平板匙、十字匙、车类匙的，通用在锯齿形的钥匙；立式配匙机是配电脑匙的，是防盗门钥匙，表面上有一个一个小坑的钥匙。

配钥匙机是目前一种比较理想的修配锁匙专用机械。配钥匙机具有投资小、效益好、体积小、重量轻、移动方便、维修方便、耗电省、操作灵活简便等特点。特别适合在城乡流动设摊，五金、单车、摩托车、汽车修理等行业扩大业务范围使用。

当前，钥匙的配置普遍采用钥匙齿形跟随模式执行粗略加工后，再凭借人工经验的手动打磨以执行精细加工，即便如此，最终配置获得的钥匙仍存在精度不足需要多次返工的可能，给配置钥匙的用户的配置钥匙的加工厂家造成困扰。

技术实现要素：

为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种基于多向定位的对象加工平台，能够在引入包括水平推动设备、垂直推动设备和远近推动设备的多向定位机构的基础上，实现对钥匙原件的齿形的现场检测，进而执行对钥匙胚体的自动加工和配置，从而提升钥匙配制的精度和效率。

为此，本发明需要具备以下两处重要的发明点：

(1)基于视觉检测结果对钥匙原件的齿形进行即时检测，并基于即时检测数据采用机械加工模式或激光加工模式执行对钥匙胚体的加工和配置；

(2)引入包括水平推动设备、垂直推动设备和远近推动设备的多向定位机构为钥匙胚体的加工和配置提供有效的、高精度的定位基座。

根据本发明的一方面，提供了一种基于多向定位的对象加工平台，所述平台包括：

多向定位机构，包括水平推动设备、垂直推动设备和远近推动设备，所述远近推动设备包括第一电动机，所述垂直推动设备包括第二电动机，所述水平推动设备包括第三电动机，在各自电动机的推动下，所述远近推动设备、所述垂直推动设备和所述水平推动设备分别沿着z轴、y轴和x轴三个方向移动，所述垂直推动设备设置在所述远近推动设备一侧的固定竖杆上用于在所述固定竖杆上执行y轴即垂直方向的移动，所述水平推动设备设置在连接所述垂直推动设备的横杠上，所述横杠位于所述水平推动设备的正上方，所述微型成像机构设置在所述水平推动设备上，用于在所述水平推动设备的带动进行x轴即水平方向上的移动；

配件放置工位，为机械手臂式结构，设置在所述远近推动设备的中央位置且与所述远近推动设备处于同一水平面，用于夹持待配置的钥匙原件；

所述微型成像机构用于面向下方的所述远近推动设备执行即时成像操作以获得即时成像图像；

齿形检测设备，与所述微型成像机构连接，用于基于钥匙原件的颜色成像特征从所述即时成像图像中提取钥匙原件所在的成像区域，进而基于所述成像区域获得所述钥匙原件的齿形图案；

自动配置机构，与所述齿形检测设备连接，用于基于接收到的齿形图案对钥匙胚体进行切割操作以获得所述钥匙原件对应的钥匙配件；

用户设定机构，分别与所述第一电动机、所述第二电动机和所述第三电动机连接，用于在人工操控下驱动所述第一电动机、所述第二电动机和所述第三电动机以分别调节所述远近推动设备的远近位置、所述垂直推动设备在所述固定竖杆上的高度位置以及所述水平推动设备在所述横杠的水平位置；

其中，所述自动配置机构为机械加工设备或者激光切割设备，用于基于机械加工模式或者激光切割模式执行对钥匙胚体的切割操作以获得所述钥匙原件对应的钥匙配件。

根据本发明的另一方面，还提供了一种基于多向定位的对象加工方法，所述方法包括使用一种如上述的基于多向定位的对象加工平台，用于在多向定位的基础上采用机械加工模式或激光加工模式执行对钥匙胚体的加工和配置。

本发明的基于多向定位的对象加工平台设计紧凑、应用广泛。由于能够在引入包括水平推动设备、垂直推动设备和远近推动设备的多向定位机构的基础上，实现对钥匙原件的齿形的现场检测，进而执行对钥匙胚体的自动加工和配置，从而提升了钥匙配制的精度和效率。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的基于多向定位的对象加工平台的微型成像机构的内部结构图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的基于多向定位的对象加工平台的实施方案进行详细说明。

随着现代应用数学新成果的推出和电子计算机的应用，为适应宇航技术的发展，自动控制理论跨入了一个新阶段：现代控制理论。主要研究具有高性能，高精度的多变量变参数的最优控制问题，主要采用的方法是以状态为基础的状态空间法。目前，自动控制理论还在继续发展，正向以控制论，信息论，仿生学为基础的智能控制理论深入。

为了实现各种复杂的控制任务，首先要将被控制对象和控制装置按照一定的方式连接起来，组成一个有机的总体，这就是自动控制系统。在自动控制系统中，被控对象的输出量即被控量是要求严格加以控制的物理量，他可以要求保持为某一恒定值，例如温度，压力或飞行航迹等；而控制装置则是对被控对象施加控制作用的机构的总体，它可以采用不同的原理和方式对被控对象进行控制，但最基本的一种是基于反馈控制原理的反馈控制系统。在反馈控制系统中，控制装置对被控装置施加的控制作用，是取自被控量的反馈信息，用来不断修正被控量和控制量之间的偏差从而实现对被控量进行控制的任务，这就是反馈控制的原理。

当前，钥匙的配置普遍采用钥匙齿形跟随模式执行粗略加工后，再凭借人工经验的手动打磨以执行精细加工，即便如此，最终配置获得的钥匙仍存在精度不足需要多次返工的可能，给配置钥匙的用户的配置钥匙的加工厂家造成困扰。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于多向定位的对象加工平台，能够有效解决相应的技术问题。

根据本发明实施方案示出的基于多向定位的对象加工平台包括：

多向定位机构，包括水平推动设备、垂直推动设备和远近推动设备，所述远近推动设备包括第一电动机，所述垂直推动设备包括第二电动机，所述水平推动设备包括第三电动机，在各自电动机的推动下，所述远近推动设备、所述垂直推动设备和所述水平推动设备分别沿着z轴、y轴和x轴三个方向移动，所述垂直推动设备设置在所述远近推动设备一侧的固定竖杆上用于在所述固定竖杆上执行y轴即垂直方向的移动，所述水平推动设备设置在连接所述垂直推动设备的横杠上，所述横杠位于所述水平推动设备的正上方，所述微型成像机构设置在所述水平推动设备上，用于在所述水平推动设备的带动进行x轴即水平方向上的移动；

配件放置工位，为机械手臂式结构，设置在所述远近推动设备的中央位置且与所述远近推动设备处于同一水平面，用于夹持待配置的钥匙原件；

所述微型成像机构用于面向下方的所述远近推动设备执行即时成像操作以获得即时成像图像，所述微型成像机构的内部结构如图1所示；

齿形检测设备，与所述微型成像机构连接，用于基于钥匙原件的颜色成像特征从所述即时成像图像中提取钥匙原件所在的成像区域，进而基于所述成像区域获得所述钥匙原件的齿形图案；

自动配置机构，与所述齿形检测设备连接，用于基于接收到的齿形图案对钥匙胚体进行切割操作以获得所述钥匙原件对应的钥匙配件；

用户设定机构，分别与所述第一电动机、所述第二电动机和所述第三电动机连接，用于在人工操控下驱动所述第一电动机、所述第二电动机和所述第三电动机以分别调节所述远近推动设备的远近位置、所述垂直推动设备在所述固定竖杆上的高度位置以及所述水平推动设备在所述横杠的水平位置；

其中，所述自动配置机构为机械加工设备或者激光切割设备，用于基于机械加工模式或者激光切割模式执行对钥匙胚体的切割操作以获得所述钥匙原件对应的钥匙配件。

接着，继续对本发明的基于多向定位的对象加工平台的具体结构进行进一步的说明。

所述基于多向定位的对象加工平台中：

所述微型成像机构的默认位置为所述横杠的中央位置且包括滤光片、光学镜头和图像传感器。

所述基于多向定位的对象加工平台中还可以包括：

功率分析机构，设置在所述齿形检测设备的左侧，与所述齿形检测设备的电源接口连接，用于获取所述齿形检测设备的实时供电电压和实时供电电流。

所述基于多向定位的对象加工平台中：

所述功率分析机构计算所述齿形检测设备的实时供电电压和实时供电电流的乘积以获得所述齿形检测设备的当前输入功率。

所述基于多向定位的对象加工平台中还可以包括：

散热风扇，设置在所述齿形检测设备的右侧，与所述功率分析机构连接，用于接收所述齿形检测设备的当前输入功率。

所述基于多向定位的对象加工平台中：

所述散热风扇还用于在接收到的所述齿形检测设备的当前输入功率超过预设功率阈值时，从休眠模式进入工作模式。

所述基于多向定位的对象加工平台中：

所述散热风扇在进入所述工作模式后，基于所述齿形检测设备的当前输入功率计算所述散热风扇的运行速度。

所述基于多向定位的对象加工平台中：

所述散热风扇基于计算的运行速度执行风扇主体的转速的控制；

其中，基于所述齿形检测设备的当前输入功率计算所述散热风扇的运行速度包括：所述齿形检测设备的当前输入功率越高，计算的所述散热风扇的运行速度越快。

所述基于多向定位的对象加工平台中还可以包括：

现场定时机构，分别与所述散热风扇、所述齿形检测设备和所述功率分析机构连接；

其中，所述现场定时机构分别为所述散热风扇、所述齿形检测设备和所述功率分析机构提供各自需要的定时信号。

同时，为了克服上述不足，本发明还搭建了一种基于多向定位的对象加工方法，所述方法包括使用一种如上述的基于多向定位的对象加工平台，用于在多向定位的基础上采用机械加工模式或激光加工模式执行对钥匙胚体的加工和配置。

另外，在所述基于多向定位的对象加工平台中，所述微型成像机构还包括用于执行光电感应动作的主动式像素传感器。主动式像素传感器(activepixelsensor，简称aps)，又叫有源式像素传感器。几乎在cmospps像素结构发明的同时，人们很快认识到在像素内引入缓冲器或放大器可以改善像素的性能，在cmosaps中每一像素内都有自己的放大器。集成在表面的放大晶体管减少了像素元件的有效表面积，降低了“封装密度”，使40％～50％的入射光被反射。这种传感器的另一个问题是，如何使传感器的多通道放大器之间有较好的匹配，这可以通过降低残余水平的固定图形噪声较好地实现。由于cmosaps像素内的每个放大器仅在此读出期间被激发，所以cmosaps的功耗比ccd图像传感器的还小。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，都应属本发明的涵盖范围。