基于机器视觉的机床自寻位在无模渐进成形设备中的实现

在板料的无模渐进成形过程中,使用导正杆定位底支撑模型,由于配合误差和模型浮动等问题造成定位效率低、精度差。基于机器视觉的机床自寻位系统利用图像采集系统对定位孔进行图像捕捉与处理,获得底支撑模型的坐标系,然后在数控系统中对机床坐标系进行离线变换,实现成形轨迹位置到底支撑模型的自适应,完成了金属板料无模渐进成形中底支撑模型的非接触式高精度快速定位。

自寻位数控机床的研究

对基层敏捷制造问题进行了分析 ,提出了解决问题的新思路 ,研究开发了适于基层敏捷制造的智能化自寻位数控机床。该机床通过仿人智能途径 ,主动感知工件信息、自动分析求解工件实际状态、实时生成加工轨迹 ,实现对工件的位姿自适应加工 ,彻底消除常规机床依赖精密夹具和人工找正所带来的众多弊端 ,为提高制造企业底层对市场动态变化的快速响应能力提供了一种新的装备。

基于SVD的超精密工件自寻位加工算法能力评价

为进一步改善超精密表面修形的最终精度、效率与成本,优化超精密自寻位加工的工艺方向与工艺决策过程,开展了对超精密工件的自寻位加工算法点云融合过程的定量评价研究,提出了基于SVD的自寻位加工算法能力评价方法。首先基于运动学方法建立了点云融合的矩阵表示,分别对平动、转动、复合运动等情况建立了自寻位结果的转换矩阵表示,获得自寻位点云融合转换矩阵;进而对转换矩阵进行奇异值分解得到转换矩阵的奇异值列表;最后将列表中最大奇异值用以表征自寻位加工算法的能力。通过对某型超精密叶片在平动、转动和复合运动、共计1078组自由放置状态进行分析,发现所提出的评价指标在独立平动和独立转动两种任意放置情况下能够正确地表征自寻位加工算法的工艺能力。对于独立平动情况,自寻位加工算法能够正常定位加工,其最大奇异值也与预设偏差较小;对于独立转动情况,当旋转角度小于45°时,均能够正确地进行自寻位加工,最大奇异值差值也趋近于零,旋转角度超过45°时,算法的自寻位加工能力恶化,这一特性能够被所提指标正确捕捉。对于由平动和转动构成的复合运动而言,所提指标显示约35%的情况能够正确进行自寻位加工,其余情况无法进行正确的自寻位加工。结果表明本文所提方法建立的指标能够正确表征自寻位加工算法能力。

超大构件自寻位加工中并联机床位姿检测技术的研究

为了提高在超大构件自寻位加工中并联机床位姿的检测精度及效率,提出采用原点平移设置机床参考坐标系的方法来检测机床位姿,并且给出了机床参考坐标系位姿的检测方法以及机床参考坐标系与机床坐标系位置关系的标定方法,用实例验证了该机床位姿检测方法的可行性。

纺织机械关键件的自寻位数控编程技术的研究

针对纺织机械零件数控加工中存在的定位问题和解决方法进行研究,完成了触发式测头在加工中心上实现在线检测的方法及程序编制方法,使加工零件的序前调整、找正,序中监控及序后测量等可自动完成,实现高效率、高自动化的检测;面向纺织机械关键件的自寻位数控编程技术进行总体设计,开发纺织机械关键件的检测系统。