一种基于视觉传感的多工位冲孔机械的制作方法

1.本发明涉及机械加工相关领域，尤其涉及一种基于视觉传感的多工位冲孔机械。


背景技术：

2.冲孔机是将原材料安装好后，在动力机构的驱动下，冲孔模具作用在材料上，完成冲孔的一种机械设备，冲孔机可以进行薄片加工，冲压，模压，压纹等强迫金属进入模具的作业。
3.而现今在进行一些方管或圆管等零件的机械冲孔加工时，为加快冲孔效率的提高，常设置两个以上冲孔工位，来进行多工位冲孔活动，进行高效率冲孔活动。
4.现有中国专利为cn202020521057.7的视觉定位钻孔设备，解决了传统钻孔设备对于异形加工板件不好固定，难以保证钻孔位置准确性的问题，包括底座，底座上固定有工作台，底座顶面后侧滑动有横坐标滑座，底座顶面左侧滑动有纵坐标滑座，横坐标滑座顶部固定连接有横坐标滑杆，纵坐标滑座的顶部固定连接有纵坐标滑杆，横坐标滑杆和纵坐标滑杆上滑动有位于二者交叉处的钻头滑座，钻头滑座上安装有气缸，气缸的伸缩杆固定安装有电机固定板，电机固定板前侧固定安装有摄像头，电机固定板的下方固定安装有钻头，电机固定板上滑动安装有定位板，定位板中部开有钻头孔，本装置结构简单，使用方便，通过视觉定位能够对异形加工件快速定位，提高钻孔效率和精度，具有很强的实用性。
5.从上述专利可得知，现今所用的冲孔或钻孔设置，均安装有视觉传感定位结构，来进行工件的精确定位冲孔活动，而现今所采用的视觉传感定位结构，大多数为ccd相机构成，来进行工件外表面明显特征的抓拍与标记，使后续进行冲孔设备进行精确冲孔活动，但其在冲孔使用中，对于方形管与圆管的输送稳固效果不够高效，较不能够随管件形状的不同，来进行稳固处形状的改变，使稳固处与管件形状相匹配，实现稳定水平移动冲孔，较容易在传输中，出现输送偏移或卡顿现象。


技术实现要素：

6.因此，为了解决上述不足，本发明提供一种基于视觉传感的多工位冲孔机械。
7.为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于视觉传感的多工位冲孔机械，包括机架，所述机架前端右侧安装有控制器，所述机架上端中部纵向安装有滚筒输送机，且滚筒输送机从前至后依次安装有三组ccd相机主体，所述机架上端左右两侧均设有支架，且右侧所设支架上端设置有第一电机，所述第一电机左侧与第一螺杆相连接，且第一螺杆上下相对称安装有第一导杆，所述第一螺杆与第一导杆外侧均与冲孔组件相连接，还包括设于机架前侧的可调稳固装置和设于滚筒输送机中部上端的中段调中装置，所述可调稳固装置包括相接于机架前侧的稳固架、设于稳固架内部中端用于调换配合的调节组件以及与调节组件后侧相连接用于工件承接配合的稳固组件。
8.优选的，所述冲孔组件包括相接于第一螺杆与第一导杆外侧的移动座、设于移动座上端的第二电机、相连于第二电机底部的第二螺杆、与第二螺杆外侧相螺纹连接的滑座、
等距设于滑座左右两侧的第二导杆以及设于滑座前侧的冲孔机主体。
9.优选的，所述调节组件包括转动连接于稳固架内部的转盘、相接于转盘前侧的驱动臂、相接于转盘中部前侧的驱动电机、相对设于转盘上端的调节盘以及与调节盘中部纵向插接的连接轴，所述连接轴后侧与稳固组件相连接。
10.优选的，所述稳固组件包括相接于连接轴后侧的箱体、分别设于箱体内部上下两侧的方形稳固结构与圆形稳固结构。
11.优选的，所述方形稳固结构包括安装于箱体右侧上端的第一传动电机、相接于第一传动电机左侧的双头螺柱、螺纹连接于双头螺柱左右两侧的第一夹持板、置于第一夹持板内部的橡胶垫以及嵌入橡胶垫内部的滚珠。
12.优选的，所述第一夹持板整体呈方形板状设置，且第一夹持板沿箱体上端左右相对称设置。
13.优选的，所述圆形稳固结构包括设于箱体内部下端的第二传动电机、相接于第二传动电机底部的转块、传动连接于转块左右两侧的传动架以及活动连接于传动架下端的第二夹持板，所述第二夹持板与箱体下端中部相转动连接。
14.优选的，所述第二夹持板整体呈半弧板状设置，且第二夹持板沿箱体下端作用相对称设有两块。
15.优选的，所述中段调中装置包括紧固于滚筒输送机中部上端的外壳、设于外壳后侧的气缸、相连于气缸前侧伸缩端的移动条、插接于移动条左右两侧的支杆、传动连接于移动条左右两端的转动轴以及相接于转动轴底部的接臂。
16.优选的，所述支杆、转动轴与接臂均沿移动条左右相对称安装，且两侧所设接臂均与滚筒输送机上端左右两侧内壁相平行。
17.本发明的有益效果：本发明通过在机架前侧设置了可调稳固装置，首先在稳固结构内部所设方向稳固结构与圆形稳固结构配合下，可对方管或圆管进行稳固夹持配合，使方管或圆管沿滚筒输送机中部准确导送冲孔，而配合稳固架内部中端所设的调节组件，可进行方形稳固结构与圆形稳固结构使用位置的调节更换，来灵活调整夹持稳固状态，且在滚筒输送机中段上端所设中段调中装置配合下，可使处于滚筒输送机中段的工件，在两侧所设接臂转动夹持配合下，实现中段工件的夹持调中，保证工件前后移动位置的准确，从而达到了方管或圆管工件的辅助夹持稳固与中段导送工件辅助调中导送配合的优点。
18.转盘、驱动臂、调节盘与连接轴的设置，可以在转盘与驱动臂传动配合下，进行调节盘的间歇推动，使调节盘同步带动中部相插接连接轴转动，来将与连接轴后侧相接的稳固结构，进行夹持稳固类型的快速调节转换；方形稳固结构的设置，可以在双头螺柱传动下，使双头螺柱两侧相接的第一夹持板，对方管进行夹持稳固导送，使方管沿滚筒输送机中部水平直线传输；橡胶垫与滚珠的设置，在橡胶垫弹性配合下，可进一步提高方管的夹持稳固效果，且配合橡胶垫内部所设的滚珠，可在方管水平导送时，提供滚动导向力；圆形稳固结构的设置，可以在转块与传动架传动配合下，使传动架左右两侧相传动连接的第二夹持板相对转动，对圆管进行夹持稳固配合，满足圆管的稳定传输配合；气缸、移动条、转动轴与接臂的设置，在气缸伸缩带动下，气缸前侧相接的移动条，
可进行两侧相传动连接转动轴的同时带动，使两侧所设转动轴，带动底部相对应连接接臂转动，使两侧所设的接臂，对滚筒输送机中段所传输的工件，进行夹持调中活动，进一步加强工件对中传输效果；支杆的设置，在移动条左右两侧相纵向插接支杆导向配合下，可使移动条进行前后稳定移动，保证移动条两侧相传动连接的转动轴，实现流畅稳定传动配合。
附图说明
19.图1是本发明结构示意图；图2是本发明冲孔组件结构示意图；图3是本发明可调稳固装置结构示意图；图4是本发明调节组件立体正视结构示意图；图5是本发明调节组件立体结构示意图；图6是本发明稳固组件结构示意图；图7是本发明方形稳固结构立体结构示意图；图8是本发明圆形稳固结构立体结构示意图；图9是本发明中段调中装置正视剖面结构示意图。
20.其中：机架-1、控制器-2、滚筒输送机-3、ccd相机主体-4、支架-5、第一电机-6、第一螺杆-7、第一导杆-8、冲孔组件-9、移动座-91、第二电机-92、第二螺杆-93、滑座-94、第二导杆-95、冲孔机主体-96、可调稳固装置-10、稳固架-101、调节组件-102、转盘-1021、驱动臂-1022、驱动电机-1023、调节盘-1024、连接轴-1025、稳固组件-103、箱体-1031、方形稳固结构-10a、第一传动电机-10a1、双头螺柱-10a2、第一夹持板-10a3、橡胶垫-10a4、滚珠-10a5、圆形稳固结构-10b、第二传动电机-10b1、转块-10b2、传动架-10b3、第二夹持板-10b4、中段调中装置-11、外壳-111、气缸-112、移动条-113、支杆-114、转动轴-115、接臂-116。
具体实施方式
21.为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例进行详细阐述。
22.请参阅图1-2，本发明提供一种基于视觉传感的多工位冲孔机械，包括机架1，机架1前端右侧安装有控制器2，机架1上端中部纵向安装有滚筒输送机3，且滚筒输送机3从前至后依次安装有三组ccd相机主体4，机架1上端左右两侧均设有支架5，且右侧所设支架5上端设置有第一电机6，第一电机6左侧与第一螺杆7相连接，且第一螺杆7上下相对称安装有第一导杆8，第一螺杆7与第一导杆8外侧均与冲孔组件9相连接，还包括设于机架1前侧的可调稳固装置10和设于滚筒输送机3中部上端的中段调中装置11。
23.冲孔组件9包括相接于第一螺杆7与第一导杆8外侧的移动座91，设于移动座91上端的第二电机92，相连于第二电机92底部的第二螺杆93，与第二螺杆93外侧相螺纹连接的滑座94，等距设于滑座94左右两侧的第二导杆95，设于滑座94前侧的冲孔机主体96。
24.其中，ccd相机主体4与现有技术中的ccd相机结构相一致，能够把光学影像转化为数字信号，实现工件整体形状的扫描显示，进行智能定位与检测活动，因此，不在详细赘述ccd相机主体4具体结构。
25.首先将所要进行冲孔加工的工件放置到机架1上端中部所设的滚筒输送机3上，接着通过机架1前端右侧所设的控制器2，来进行滚筒输送机3的运行，使滚筒输送机3带动工件整体后移，在工件后移时，可预先受滚筒输送机3前侧上端所设ccd相机主体4扫描下，进行扫描定位标注活动，来获取准确工件冲孔位置，而当工件移动至前侧所设的冲孔组件9处时，滚筒输送机3将停止，而设于支架5上端的第一电机6，可带动左侧相接的第一螺杆7运行，使第一螺杆7配合上下两端相对称设置的第一导杆8，来进行外侧相传动连接冲孔组件9横向使用位置的调节；横向位置调节完成后，就可通过运行冲孔组件9内部所设的第二电机92，使第二电机92实现下端相接第二螺杆93的带动，随第二螺杆93传动下，与第二螺杆93和第二螺杆93左右两侧所设第二导杆95相传动连接的滑座94，就可带动前侧所设的冲孔机主体96下移，来与工件外表面接触，进行快速冲孔活动；冲孔完成后，可在滚筒输送机3中段上端所设ccd相机主体4扫描检测下，进行冲孔位置扫描获取，来得知是否实现准确冲孔，而冲孔不标准时，控制器2将控制滚轮输送机3反转，来将工件重新移动至前侧所设的冲孔组件9下端，进行重新加工活动，保证工件冲孔的准确标准，同时因冲压组件9沿机架1上端前后设有两处原因，使得该冲孔机械具有双冲孔工位，来加快工件冲孔位置，且在工件移出滚筒输送机3时，还可在滚筒输送机3后侧上端所设ccd相机主体4扫描下，进行工件外侧充分扫描，来获取工件外表面整体冲孔位置是否标准，进而就可达到工件视觉定位扫描检测与多工位冲孔的效果。
26.请参阅图3-8，本实施例中的可调稳固装置10包括相接于机架1前侧用于工件稳固配合的稳固架101，设于稳固架101内部中端用于调换配合的调节组件102，与调节组件102后侧相连接用于工件承接配合的稳固组件103，且稳固组件103后侧与机架1前侧相转动连接。
27.其中，调节组件102包括转动连接于稳固架101内部用于间歇传动配合的转盘1021，一体焊接于转盘1021前侧进行间歇推动配合的驱动臂1022，相接于转盘1021中部前侧的驱动电机1023，传动连接于转盘1021上端的调节盘1024，调节盘1024外侧设有六处凹陷处，且调节盘1024所设六处凹陷处可与驱动臂1022上端进行传动活动，与调节盘1024中部纵向插接的连接轴1025，且连接轴1025前后两侧分别与稳固架101和稳固组件103相连接。
28.具体地，稳固组件103包括相接于连接轴1025后侧实现内部稳固零件安全防护配合的箱体1031，分别设于箱体1031内部上下两侧的方形稳固结构10a与圆形稳固结构10b，且方形稳固结构10a与圆形稳固结构10b可分别进行方管与圆管的相对应稳固配合。
29.进一步说明，方形稳固结构10a包括安装于箱体1031右侧上端的第一传动电机10a1，相接于第一传动电机10a1左侧输出端进行螺纹传动的双头螺柱10a2，双头螺柱10a2左右两侧外表面所开设外螺纹呈相反状态，且双头螺柱10a2左右两侧外螺纹处均相对应螺纹连接有第一夹持板10a3，内置于第一夹持板10a3内部两侧实现弹性压紧配合的橡胶垫10a4，活动嵌入橡胶垫10a4内部用于稳固导向配合的滚珠10a5，且滚珠10a5沿相对应橡胶垫10a4内部竖直等距设有三颗。
30.其中，第一夹持板10a3整体呈方形板状设置，且第一夹持板10a3沿箱体1031上端左右相对称设置，保证左右相对称设置的第一夹持板10a3对方管实现稳定夹持稳固导向。
31.进一步说明，圆形稳固结构10b包括设于箱体1031内部下端的第二传动电机10b1，相接于第二传动电机10b1底部输出端进行正反转动配合的转块10b2，传动连接于转块10b2左右两侧的传动架10b3，传动架10b3由两部分组成，一部分呈纵向长条板状，且纵向长条板状中部设有中空传动处，另一部分呈竖直长条状设置，且竖直长条状底部前侧与第二夹持板10b4传动连接，第二夹持板10b4与箱体1031下端中部相转动连接。
32.其中，第二夹持板10b4整体呈半弧板状设置，且第二夹持板10b4沿箱体1031下端作用相对称设有两块，保证两块相对称安装的第二夹持板10b4对圆管实现稳定夹持导向稳固活动。
33.若要进行方管的导向稳固时，可将方管放置到稳固架101中部，并使方管处于方形稳固结构10a内部所设的两块第一夹持板10a3中部，在放置完成后，可通过运行方形稳固结构10a内部所设的第一传动电机10a1，使第一传动电机10a1实现左侧相接双头螺柱10a2的带动，随双头螺柱10a2转动下，与双头螺柱10a2左右两侧相对应螺纹连接的第一夹持板10a3，可相对同步移动，来对方管实现夹持稳固活动，在夹持完成时，设于第一夹持板10a3内部橡胶垫10a4处的滚珠10a5，可与方管侧壁稳定接触，实现滚动导向配合，保证方管沿滚筒输送机3对中直线后移传输，使后续冲孔机主体96，对方管实现准确冲孔活动；若要进行圆管的夹持稳固导送配合时，则需通过稳固架101内部中端所设的调节组件102，来进行方形稳固结构10a与圆形稳固结构10b使用位置的转动调节，即通过运行调节组件102内部所设的驱动电机1023，使驱动电机1023实现后侧相接转盘1021的圆周驱动，而在转盘1021圆周转动下，一体紧固于转盘1021前侧的驱动臂1022，可同步转动，并使驱动臂1022移入转盘1021上端相传动连接的调节盘1024内部，与调节盘1024内部所开设的凹陷处相传动配合，使调节盘1024受驱动臂驱动，进行间歇顺时针转动活动，而因调节盘1024外侧开设有六处凹陷处原因，使得调节盘1024需受驱动臂1022三次传动，才可使调节盘1024中部相纵向插接的连接轴1025，实现稳固组件103内部所设箱体1031的180
°
转动，来进行箱体1031上下两侧内部分别设置方向稳固结构10a与圆形稳固结构10b使用位置的快速调节更换；当圆形稳固结构10b受调节组件102调节至上端后，就可将圆管放置到两块第二夹持板10b4内部，接着通过运行圆形稳固结构10b内部所设的第二传动电机10b1，使第二传动电机10b1实现输出端相接转块10b2的转动，通过转块10b2转动下，与转块10b2左右两侧相传动连接的传动架10b3，可同步相反移动，使两侧转动架10b3，实现竖直长条处相传动连接第二夹持板10b4的相对同步传动，使两块第二夹持板10b4，对所放置的圆管进行夹持稳固活动，使圆管处于滚筒输送机3中部，保证纵向传输的稳定，减少导送偏移现象的出现，由此，就可达到方管与圆管的相对应夹持稳固导送，提高冲孔机械对不同类型工件，实现稳定传输的优点。
34.请参阅图9，本实施例中的中段调中装置11包括横向紧固于滚筒输送机3中部上端的外壳111，设于外壳111后侧用于伸缩传动配合的气缸112，相连于气缸112前侧伸缩端进行前后移动传动配合的移动条113，且移动条113整体横向设于外壳111内底部，左右纵向插接于移动条113左右两侧用于移动导向配合的支杆114，且支杆114整体呈光滑圆柱体状设置，传动连接于移动条113左右两端的转动轴115，且转动轴115底部外侧设有倾斜延长处与移动条113横向侧端相传动连接，相接于转动轴115底部用于中段夹持调中配合的接臂116。
35.其中，支杆114、转动轴115与接臂116均沿移动条113左右相对称安装，且两侧所设接臂116均与滚筒输送机3上端左右两侧内壁相平行，保证两侧所设接臂116沿滚筒输送机3中段上端实现稳定调整配合。
36.若在工件随滚筒输送机3导送至中段，稳固组件103对工件的对中导送稳固效果降低时，可通过滚筒输送机3中段上端所设的中段调中装置11，来进行工件的辅助调整，即通过运行中段调中装置11所设的气缸112，使气缸112收缩，带动前侧伸缩端相接移动条113同步后移，而随移动条113后移下，相传动连接于移动条113左右两侧的转动轴114，沿相反轨迹同步转动方式，来使两侧转动轴114底部相对应连接的接臂115同步转动，对滚筒输送机3上端所导送的工件，进行夹持调中活动，使在纵向后移导送或纵向前移复位冲压时，均保证水平直线状态，减少移动偏移现象的出现，使工件传输过程，出现卡顿现象，由此，达到了工件导送准确性的进一步加强，使中段导送处具备调整功能的优点。
37.本实施记载的双头螺柱10a2、橡胶垫10a4与气缸112为现有常规技术，与现有类似产品无异，双头螺柱10a2是指两端均有螺纹的圆柱形件，实现双向螺纹传动配合的功能；橡胶垫10a4指的是以橡胶为原料的垫片，实现弹性缓冲配合的功能；气缸112指的是引导活塞在缸内进行直线往复运动的圆筒形金属机件，空气在发动机气缸中通过膨胀将热能转化为机械能；气体在压缩机气缸中接受活塞压缩而提高压力，实现直线往复伸缩传动配合的功能，因此不再详细赘述。以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。