CN106334846B - 中走丝线切割机智能光学自动穿丝装置及穿丝方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中走丝线切割机智能光学自动穿丝装置及穿丝方法，包括工业相机、二维移动机构、夹线夹子和切割机床；所述二维移动机构活动式放置在切割机床的XY数控工作台上；线夹子夹持在二维移动机构夹持固定的钼丝上；业相机位于所述切割机床外的任意一边。所述穿丝方法步骤为：（1）标定；（2）计算位置偏差；（3）偏差补偿；（4）自动穿丝。本发明一种中走丝线切割机智能光学自动穿丝方法简单，其通过穿丝***进行位置偏差补偿，实现了自动穿丝功能，一方面有效提高了穿丝速度，另一方面提高了穿丝的准确度和穿丝质量，大大提高了中走丝线切割机的加工效率，实用性强，是中走丝切割技术发展的革新。

Description

中走丝线切割机智能光学自动穿丝装置及穿丝方法
技术领域
本发明涉及中走丝切割技术领域，特别是涉及一种中走丝线切割机智能光学自动穿丝装置及穿丝方法。
背景技术
随着科技技术的发展，各种先进的制造技术的出现，改变了很多行业的传统的加工方式。而线切割行业，在最近的很多年，技术上没有很大的突破和发展。而另一个方面是因为线切割的加工方法还没有别的更先进的加工方式可以取代。所以在现有的线切割设备上进行技术的革新和升级是非常有必要和价值的。
线切割加工过程中，在加工工件上预先打好通孔，然后人工将工具电极通常为钼丝穿丝通过设备的丝孔，再穿过工件上预先打好的通孔。当加工过程中发生断丝现象后，也需要人工进行穿丝操作。为了保证加工的效果，设备穿丝孔都非常的小，钼丝也通常是直径为0.10～0.18mm的钼丝，截面尺寸小，人工穿丝难度能够大，效率低，穿丝偏差大，从而直接降低线切割机的切割效率和切割质量。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种中走丝线切割机智能光学自动穿丝装置及穿丝方法，能够解决现有人工穿丝存在的上述不足之处。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种中走丝线切割机智能光学自动穿丝装置，包括工业相机、二维移动机构、夹线夹子和切割机床；
所述二维移动机构活动式放置在所述切割机床的XY数控工作台上，用于夹持移动钼丝；
所述夹线夹子夹持在所述二维移动机构夹持固定的钼丝上，用于将钼丝送入穿丝孔；
所述工业相机位于所述切割机床外的任意一边，用于拍照记录夹线夹子夹持处的钼丝坐标。
在本发明一个较佳实施例中，所述工业相机带有镜头和光源。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种中走丝线切割机智能光学自动穿丝方法，包括如下步骤：
（1）位置标定方法：切割前，标定工业相机和穿丝孔的位置关系，并记录二维移动机构在工业相机处和穿丝孔处的坐标位置；
（2）切割时，用夹线夹子夹住钼丝并移动至所述工业相机处拍照，计算钼丝位置并求出与步骤（1）中的位置偏差；
（3）偏差补偿，将步骤（2）中得到的位置偏差补偿到步骤（1）中记录的所述二维移动机构在穿丝孔处的坐标中；
（4）自动穿丝，根据步骤（3）中补偿后的坐标位置，移动所述二维移动机构至穿丝孔的上方，并通过所述夹线夹子将钼丝穿入所述穿丝孔中，完成穿丝。
在本发明一个较佳实施例中，所述位置标定方法为：
第一步，将夹线夹子夹在二维移动机构夹持的钼丝的任意位置上，移动所述二维移动机构至夹线夹子夹持处的钼丝至工业相机下，拍照；
第二步，计算求出所述夹线夹子处的钼丝在切割机床上的XY平面的位置，并记录为当前二维移动机构的坐标位置（x1，y1）；
第三步：人工控制移动所述二维移动机构，把钼丝送到穿丝孔的上方，并控制所述夹线夹子把钼丝送入穿丝孔中，记录当前所述二维移动机构的坐标位置（x2，y2），完成标定。
在本发明一个较佳实施例中，所述钼丝位置的计算方法为视觉算法。
在本发明一个较佳实施例中，所述钼丝的位置偏差等于所述二维移动机构在所述工业相机处的位置偏差，也等于所述二维移动机构在穿丝孔处的位置偏差。
本发明的有益效果是：本发明一种中走丝线切割机智能光学自动穿丝方法简单，其通过穿丝***进行位置偏差补偿，实现了自动穿丝功能，一方面有效提高了穿丝速度，另一方面提高了穿丝的准确度和穿丝质量，大大提高了中走丝线切割机的加工效率，实用性强，是中走丝切割技术发展的革新。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明实施例包括：
实施例1
一种中走丝线切割机智能光学自动穿丝装置，包括工业相机、二维移动机构、夹线夹子和切割机床。
其中，所述切割机床上固定有毛坯，毛坯上已提前打好穿丝孔。
所述二维移动机构活动式放置在切割机床的XY数控工作台上，用于夹持移动钼丝至工业相机处拍照及移动至穿丝孔处进行穿丝。
切割用的电极丝即钼丝的自由端由所述二维移动机构夹持固定，夹线夹子夹持在所述二维移动机构夹持固定的钼丝上，夹线夹子夹持的作用，一方面用于拍照记录夹线夹子夹持处的钼丝位置，另一方面用于将钼丝穿入穿丝孔中。
所述工业相机位于所述切割机床外的任意一边，用于拍照记录夹子夹持处的钼丝位置。
利用上述穿丝***进行中走丝线切割机智能光学自动穿丝的方法，具体步骤如下：
（1）切割前，标定相机和穿线孔的位置关系，并记录二维移动机构在工业相机处和穿丝孔处的坐标位置；
具体标定方法为：
第一步，将夹线夹子夹在二维移动机构夹持的钼丝端的任意位置上，移动二维移动机构使夹线夹子夹持处的钼丝移动到工业相机下，拍照；
第二步，利用视觉算法计算求出步骤（1）中拍照的夹线夹子处的钼丝在切割机床上的XY平面的位置，并记录为当前二维移动机构的坐标位置（x1，y1）；
第三步：人工移动二维移动机构，把钼丝送到穿线孔的上方，并控制夹线夹子把钼丝送入穿丝孔中，记录穿丝时二维平台的坐标位置（x2，y2），完成标定；
（2）切割时，用夹线夹子夹住钼丝并移动至工业相机处拍照，利用视觉算法计算出钼丝位置并求出与步骤（1）中的坐标位置（x1，y1）之间的位置偏差；
（3）偏差补偿，将步骤（2）中得到的位置偏差补偿到步骤（1）中记录的二维移动机构在穿丝孔处的坐标位置（x2，y2）中，得到补偿后的坐标位置（x3，y3）；钼丝的位置偏差等于二维移动机构在工业相机处的位置偏差，也等于二维移动机构在穿丝孔处的位置偏差；
（4）自动穿丝，根据步骤（3）中得到的补偿后的坐标位置（x3，y3）移动二维移动机构至穿丝孔的上方，并通过夹线夹子将钼丝准确穿入穿丝孔中，完成穿丝。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种中走丝线切割机智能光学自动穿丝装置，其特征在于，包括工业相机、二维移动机构、夹线夹子和切割机床；
所述二维移动机构活动式放置在所述切割机床的XY数控工作台上，用于夹持移动钼丝；
所述夹线夹子夹持在所述二维移动机构夹持固定的钼丝上，用于将钼丝送入穿丝孔；
所述工业相机位于所述切割机床外的任意一边，用于拍照记录夹线夹子夹持处的钼丝坐标。
2.根据权利要求1 所述的中走丝线切割机智能光学自动穿丝装置，其特征在于，所述工业相机带有镜头和光源。
3.一种中走丝线切割机智能光学自动穿丝方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1) 位置标定方法：切割前，标定工业相机和穿丝孔的位置关系，并记录二维移动机构在工业相机处和穿丝孔处的坐标位置；
(2) 切割时，用夹线夹子夹住钼丝并由二维移动机构移动至所述工业相机处拍照，计算钼丝位置并求出与步骤（1）中的位置偏差；
(3) 偏差补偿，将步骤（2）中得到的位置偏差补偿到步骤(1)中记录的所述二维移动机构在穿丝孔处的坐标中；
(4) 自动穿丝，根据步骤(3) 中补偿后的坐标位置，移动所述二维移动机构至穿丝孔的上方，并通过所述夹线夹子将钼丝穿入所述穿丝孔中，完成穿丝。
4.根据权利要求3所述的中走丝线切割机智能光学自动穿丝方法，其特征在于，所述位置标定方法为：
第一步，将夹线夹子夹在二维移动机构夹持的钼丝的任意位置上，移动所述二维移动机构使夹线夹子夹持处的钼丝移动到工业相机下，拍照；
第二步，计算求出所述夹线夹子处的钼丝在切割机床上的XY平面的位置，并记录为当前二维移动机构的坐标位置(x1，y 1)；
第三步：人工移动所述二维移动机构，把钼丝送到穿丝孔的上方，并控制所述夹线夹子把钼丝送入穿丝孔中，记录穿丝时所述二维移动机构的坐标位置(x2 ，y2) ，完成标定。
5.根据权利要求3 或4所述的中走丝线切割机智能光学自动穿丝方法，其特征在于，所述钼丝位置的计算方法为视觉算法。
6.根据权利要求3所述的中走丝线切割机智能光学自动穿丝方法，其特征在于，所述钼丝的位置偏差等于所述二维移动机构在所述工业相机处的位置偏差，也等于所述二维移动机构在穿丝孔处的位置偏差。
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