本發(fā)明涉及激光加工技術(shù)領(lǐng)域,更具體的說(shuō),特別涉及一種復(fù)合加工中采用CCD重拾工件坐標(biāo)方法。
背景技術(shù):數(shù)沖沖床在加工零件時(shí)加工精度高,加工質(zhì)量穩(wěn)定,批量生產(chǎn)中效率高,而且能加工多種復(fù)雜的孔型和進(jìn)行各種成型加工,加工的產(chǎn)品多樣化、低成本,較強(qiáng)的加工能力。但數(shù)沖沖床在加工零件時(shí)受模具的限制,當(dāng)零件上有較復(fù)雜的輪廓或沒(méi)有合適的模具時(shí),數(shù)沖沖床就不能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)了,另外數(shù)沖沖床加工大零件的外形復(fù)雜輪廓也相對(duì)困難,加工外輪廓出現(xiàn)連續(xù)沖切痕跡。激光切割具有切割速度快、精度高、效率高等優(yōu)點(diǎn),能完成各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的加工,不受圖形的限制,比較節(jié)省材料。由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快,因此激光切割能夠獲得較好的切割質(zhì)量,切割表面光潔美觀。但當(dāng)零件上有較多的圓孔需要加工時(shí),激光切割效率下降,運(yùn)行成本增高,而且激光切割無(wú)法進(jìn)行成型加工。當(dāng)要加工的零件圓孔數(shù)量多、輪廓復(fù)雜、異型圖案、具有成型樣式時(shí),采用單一的機(jī)器明顯無(wú)法滿(mǎn)足加工要求。這就需要對(duì)數(shù)沖加工和激光切割加工這兩道工序綜合起來(lái)進(jìn)行復(fù)合加工了,但是復(fù)合加工中會(huì)存在工件二次裝夾后的位置偏差,造成兩道工序的軌跡偏離理想的精度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題,提供一種復(fù)合加工中采用CCD重拾工件坐標(biāo)方法,能夠消除二次裝夾的位置偏差。為了解決以上提出的問(wèn)題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種復(fù)合加工中采用CCD重拾工件坐標(biāo)方法,該方法采用的系統(tǒng)包括切割頭、CCD攝像頭、控制模塊和CCD測(cè)量分析模塊,具體方法步驟如下:步驟S1:將數(shù)沖加工后的工件坐標(biāo)系記為原工件坐標(biāo)系,并將所述工件裝夾在激光切割機(jī)床上,則確定原工件坐標(biāo)系在機(jī)床坐標(biāo)系上的位置;步驟S2:在所述工件上選擇兩個(gè)不在同一直線上、待測(cè)量的圓孔即第一圓孔和第二圓孔,則得到兩個(gè)圓孔的圓心在當(dāng)前工件坐標(biāo)系上的坐標(biāo),分別設(shè)為(d,c)和(b,a),以及得到兩個(gè)圓孔的圓心在機(jī)床坐標(biāo)系上的坐標(biāo)分別設(shè)為(X1,Y1)和(X2,Y2);步驟S3:將CCD攝像頭安裝于激光切割機(jī)床的切割頭上,控制模塊控制切割頭運(yùn)動(dòng),使其上的CCD攝像頭粗定位到預(yù)先選擇待測(cè)量的第一圓孔上方;步驟S4:控制模塊向CCD測(cè)量分析模塊發(fā)出測(cè)量指令,CCD測(cè)量分析模塊收到測(cè)量指令后給CCD攝像頭一個(gè)觸發(fā)信號(hào),CCD攝像頭對(duì)第一圓孔進(jìn)行拍照,并將第一圓孔的照片輸出給CCD測(cè)量分析模塊;步驟S5:CCD測(cè)量分析模塊根據(jù)接收到第一圓孔的照片,獲取第一圓孔的圓心圖像坐標(biāo)值記為(J1,K1),并將此坐標(biāo)值傳送給控制模塊存儲(chǔ);同時(shí)控制模塊還存儲(chǔ)拍照時(shí)切割頭的坐標(biāo)值記為(X11,Y11);步驟S6:控制模塊再次控制切割頭運(yùn)動(dòng),使CCD攝像頭粗定位到預(yù)先選擇待測(cè)量的第二圓孔上方;步驟S7:重復(fù)步驟S4~S5,控制模塊得到第二圓孔的圓心圖像坐標(biāo)值記為(J2,K2),以及此時(shí)切割頭的坐標(biāo)值記為(X12,Y12);步驟S8:控制模塊根據(jù)接收到所述第一圓孔和第二圓孔圓心圖像坐標(biāo)值,計(jì)算當(dāng)前工件坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)偏差值和工件原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系上的坐標(biāo),具體過(guò)程如下:步驟S81:根據(jù)公式(1)計(jì)算當(dāng)前工件坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)偏差值β:β=arctan(∣Y2-Y1∣/∣X2-X1∣)-arctan(∣a-c∣/∣b-d∣)(1)根據(jù)公式(2)計(jì)算第一圓孔和第二圓孔的圓心在機(jī)床坐標(biāo)系上的坐標(biāo)值:其中,Lx和Ly分別為CCD攝像頭相對(duì)于切割頭在X軸和Y軸的偏置量,為已知量;M為CCD攝像頭的像素當(dāng)量值,為已知量;將公式(2)帶入公式(1)即可得到當(dāng)前工件坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)偏差值;步驟S82:根據(jù)步驟S81得到的第一圓孔在機(jī)床坐標(biāo)系上的坐標(biāo)(X1,Y1),根據(jù)公式(3)計(jì)算工件原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系上的坐標(biāo)(X,Y):步驟S9:控制模塊控制切割頭將機(jī)床的加工原點(diǎn)定位到所述工件原點(diǎn)坐標(biāo)上(X、Y)上,并根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)偏差值β得到當(dāng)前工作坐標(biāo)系在機(jī)床坐標(biāo)系上的位置,修正當(dāng)前工件坐標(biāo)系,使其與原工件坐標(biāo)系重合。所述步驟S5中,CCD測(cè)量分析模塊通過(guò)黑白分析原理拾取工件上圓孔輪廓物象,根據(jù)圓輪廓測(cè)量出其圓心在CCD圖像中的坐標(biāo)值。所述步驟S5...