专利名称:一种高效视觉定位机构

发布日期:2025-06-16 浏览量:1

专利名称:一种高效视觉定位激光打标机机构

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该专利通过同光路/旁轴视觉定位选择适应不同精度需求,以刮擦预处理、多面翻转、自动供料解决传统打标中断问题,并借环境补偿与模块化提升复杂工况适应性。其核心价值在于将离散功能(定位、清洁、翻转)整合为高流畅性系统,尤其满足精密电子、汽车零部件等高端制造领域对“零停机”与“微米级精度”的双重需求。未来方向可探索AI视觉实时路径规划,进一步压缩定位延时 一、视觉定位技术创新:精度与效率的核心 同光路系统设计通过45°分光镜整合激光光路与视觉光路,使激光发生器与视觉相机共享同一光学路径。激光刻印光束穿透分光镜直射工件,而工件反射光经分光镜折射进入视觉相机,实现定位与检测同步,避免传统双系统校准误差29。 优势:定位精度达微米级(如芯片刻印),且避免激光损伤视觉传感器。 旁轴视觉定位机构(大幅面应用) 采用分离式工业相机+XYZ手动精密滑台,独立于激光振镜系统。通过腰型孔调节工业相机位置,一次性捕获大尺寸工件(如1m²以上面板)全貌图像,避免同轴视野受限导致的多次机械移位。 算法协同:视觉系统直接输出坐标至打标软件,消除机械移动累积误差,定位效率提升40。 视觉拼接定位(超大幅面方案) 针对超大工件(如汽车钣金),采用XY二维移动平台+CCD视觉定位: 将打标面分割为若干区域; 每完成一区打标,拍摄已打标图案边缘特征; 通过图像匹配算法校准下一区起始位置,实现无缝拼接9。 精度保障:位置误差控制在±0.05mm内,适用于航空航天标牌加工。 二、机构效率优化设计:自动化与多功能集成 表面预处理机构:集成旋转刮臂系统:在工件旋转至打标工位时,橡胶刮臂自动旋转180°,刮除待打标面的锈蚀、油污或粉尘(尤其适用于金属件),确保激光直接作用于洁净表面,减少返工率。 联动设计:刮臂运动与回转座同步,无额外动力消耗。 多工位翻转机构 夹持-旋转一体化模块:通过齿轮组驱动双向螺杆,使夹持块在水平移动时同步旋转,实现工件多面自动翻转。结合视觉系统对每一面独立定位,单次上料完成多面打标(如电子外壳六面体)3。 案例:手机键盘产线打标效率提升60%8。 物料自动供给系统 上料-报警联动:提升板自动输送物料至打标工位;当物料耗尽时,触块闭合触发警鸣器,避免设备空转停机。配合输送轨道+振镜打标头,实现全流程无人化48。 典型应用:汽车零部件产线连续8小时运行,停机率下降90%4。 三、环境适应性与稳定性设计 防尘与烟雾处理 透明防护罩+负压过滤系统:打标头周边加装密封罩,抽风机将刻蚀烟雾经烟雾过滤器(多层活性炭+HEPA)净化后排出,避免粉尘附着视觉镜头或污染车间7。 实测效果:镜头清洁周期延长至500小时,定位稳定性显著提升7。 环境光/温漂补偿 动态光源调节:集成光照传感器,自动调整环形LED亮度,确保视觉图像一致性5。 温漂校正:基板内置温度传感器,通过FPGA实时修正镜头热变形导致的图像畸变5。 模块化快拆接口 工业相机镜头采用无工具卡扣式安装,更换时间<30秒;电气接口集成于航空插头,支持“热插拔”维护