工件定位机构的制作方法

1.本实用新型涉及机械加工技术领域，特别涉及一种工件定位机构。


背景技术：

2.在一些加工工艺中，存在工件定位工序，例如，工件印制工艺中，在工件上印制图案之前，需要对治具上的工件进行准确定位，以确保图案印制的准确性。
3.现有的一种工件定位方式中，采用一个摄像头完成对工件的定位，难以适用于较大工件的定位操作，且定位准确性较低。
4.因此，如何提高工件定位的效率与准确性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种工件定位机构，能够提高工件定位的效率与准确性。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种工件定位机构，包括安装架和治具；所述安装架上设置至少两个视觉系统，且各所述视觉系统在所述安装架上的位置沿着垂直于升降方向可调；所述视觉系统的摄像头朝下，所述治具位于所述摄像头的下方。
8.优选地，所述安装架上设有垂直于升降方向的调位导轨，至少两个滑杆并列设置且滑动连接于所述调位导轨上，各所述滑杆上分别连接有所述视觉系统。
9.优选地，所述滑杆通过微调装置连接所述视觉系统，所述微调装置带动其上所述视觉系统进行的调位运动包括垂直于升降方向和所述调位导轨的运动和/或沿升降方向的运动。
10.优选地，所述安装架上固定设置限位板，所述限位板上设有沿着平行于所述调位导轨的方向延伸的限位槽，所述滑杆滑动连接于所述限位槽，且所述滑杆能够滑动至与所述限位槽延伸方向上的两端相抵。
11.优选地，所述滑杆通过滑杆锁定结构锁定于所述调位导轨上，且所述滑杆锁定结构可解锁。
12.优选地，所述治具连接于治具调节装置，所述治具调节装置带动所述治具进行的调节运动包括垂直于升降方向的运动。
13.优选地，所述治具调节装置滑动连接于治具滑道，所述治具滑道至少部分结构位于所述摄像头的下方。
14.优选地，所述治具调节装置滑动连接于治具滑道，所述治具滑道上在其延伸方向上的至少两个位置处分别设有治具锁定结构，所述治具锁定结构能够锁定所述治具且可解锁。
15.优选地，所述治具锁定结构为磁性件，所述治具和/或所述治具调节装置上设有与
治具锁定结构磁吸配合的配合件。
16.优选地，所述治具上设有工件真空定位装置。
17.本实用新型提供的工件定位机构，包括安装架和治具；安装架上设置至少两个视觉系统，且各视觉系统在安装架上的位置沿着垂直于升降方向可调；视觉系统的摄像头朝下，治具位于摄像头的下方。
18.对于该工件定位机构，通过不同的视觉系统相配合，在同一时刻对工件上不同位置进行拍摄，依此可以确定工件的位置，能够有效提高工件定位的准确性，可以适用于较大尺寸工件的定位，同时，由于视觉系统位置可调，能够适用于不同形状和大小的工件的拍摄需求，适用性较好。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型所提供工件定位机构中治具、治具调节装置及治具滑道的结构图；
21.图2为本实用新型所提供工件定位机构中安装架及其上部件的结构图；
22.图3为本实用新型所提供工件定位机构中安装架及其上部件的第一局部结构图；
23.图4为本实用新型所提供工件定位机构中安装架及其上部件的第二局部结构图；
24.图5为本实用新型所提供工件定位机构的工作原理图；
25.图6为本实用新型所提供工件定位机构的结构图。
26.附图标记：
27.安装架1，视觉系统11，第一微调滑台12，第二微调滑台13，滑杆14，滑杆锁定结构15，调位导轨16，限位板17，立柱18，限位槽19；
28.治具2，治具滑道21，治具调节装置22，跑台23，治具锁定结构24，治具伺服马达25，定位块26；
29.工件3。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.本实用新型的核心是提供一种工件定位机构，能够提高工件定位的效率与准确性。
32.本实用新型所提供工件定位机构的具体实施例一中，请参考图1至图6，包括安装架1和治具2。
33.安装架1固定设置在立柱18上，受立柱18支撑。安装架1上设置至少两个视觉系统
11，各视觉系统11可以仅能够拍摄工件的部分结构，也可以能够拍摄到整个工件。具体地，视觉系统11为ccd组件。本实施例中，视觉系统11为5个，其他实施例中，视觉系统11也可以为其他数量，例如7个。各视觉系统11在安装架1上的位置沿着垂直于升降方向可调，其中，升降方向对应为z轴的方向，z轴、x轴和y轴两两垂直，也就是说，视觉系统11在x轴、y轴所确定的平面方向上位置可调。
34.视觉系统11的摄像头朝下。治具2上用于承载工件3，治具2位于摄像头的下方。视觉系统11的摄像头能够对其下工件3进行拍摄，具体地，视觉系统11通讯连接于控制装置，通过控制装置接收并分析视觉系统11获取的图像。
35.在使用时，工件3安装在治具2上，调节各视觉系统11在安装架1上的安装位置，使得工件3上的特定结构能够分别对应于不同视觉系统11的拍摄范围。本实施例中，如图5所示，工件3上的特定结构为工件3的边缘，各视觉系统11分别拍摄工件3的边缘所在位置。各视觉系统11相配合，可以得到同一时刻工件3上各特定结构的位置，结合各视觉系统11之间的位置关系以及拍摄结果可以准确确定工件3的位置。当然，在其他实施例中，视觉系统11获取的工件3上的特定结构也可以为其他结构，例如，工件3中部的孔结构。
36.本实施例中，不同的视觉系统11相配合，在同一时刻对工件3上不同位置进行拍摄，依此可以确定工件3的位置，能够有效提高工件3定位的准确性，可以适用于较大尺寸工件3的定位，同时，由于视觉系统11位置可调，能够适用于不同形状和大小的工件3的拍摄需求，适用性较好。
37.进一步地，安装架1上设有垂直于升降方向的调位导轨16，至少两个滑杆14并列设置且滑动连接于调位导轨16上，调位导轨16对滑杆14沿y轴进行导向，具体可以采用手动调节的方式调节滑杆14的位置。本实施例中，如图2所示，滑杆14为3个，其他实施例中，也可以为4个或者其他数量。各滑杆14上分别连接有视觉系统11，一个滑杆14上可以设置一个或者至少两个视觉系统11，例如如图2所示，两侧的滑杆14上各设置一个视觉系统11，中间的滑杆14上设置3个视觉系统11。
38.各滑杆14上的视觉系统11可以分别在一个对应的区域内调节拍摄位置，如本实施例中，在y轴方向上分为三个区域，每个滑杆14上的视觉系统11各自对应一个区域的拍摄。各视觉系统11可以在其对应的区域内进行y轴的适应性调节，有利于提高调节效率。
39.进一步地，请参考图2，滑杆14通过微调装置连接视觉系统11，微调装置带动其上视觉系统11进行的调位运动包括垂直于升降方向和调位导轨16的运动和沿升降方向的运动。
40.具体如图3所示，微调装置包括连接于调位导轨16的第一微调滑台12和连接于第一微调滑台12的第二微调滑台13，第一微调滑台12沿x轴带动视觉系统11运动，第二微调滑台13沿z轴带动视觉系统11运动。其中，微调滑台具体可以为自动或手动的调节装置。当然，在其他实施例中，微调装置还可以进行其他设置，例如，微调装置包括两个输出端的运动方向相垂直的气缸。
41.在滑杆14位置确定后，通过微调装置可以再微调视觉系统11的位置。微调装置除了可以配合滑杆14实现对视觉系统11在垂直于z轴方向上的全面调节外，还可以对视觉系统11进行升降方向的调节，以进一步提高拍摄范围的调节范围。
42.当然，在其他实施例中，微调装置带动其上视觉系统11进行的调位运动也可以仅
包括垂直于升降方向和调位导轨16的方向的运动或者仅包括沿升降方向的运动，也能够实现对视觉系统11拍摄范围的调节。
43.进一步地，请参考图2和图3，安装架1上固定设置限位板17，限位板17上设有沿着平行于调位导轨16的方向延伸的限位槽19，滑杆14滑动连接于限位槽19，且滑杆14能够滑动至与限位槽19延伸方向上的两端相抵，通过限位槽19可以限定各滑杆14的移动范围，避免滑杆14之间的相互撞击。如图2所示，各滑杆14的两端分别于一个限位槽19，每两个限位槽19对应连接一个滑杆14，能够保证滑杆14运动的稳定性。
44.进一步地，请参考图3，滑杆14通过滑杆锁定结构15锁定于调位导轨16上，且滑杆锁定结构15可解锁。具体地，滑杆锁定结构15可以通过夹紧、卡接、螺栓固定等方式将滑杆14锁定在调位导轨16上。通过滑杆锁定结构15的设置，使得在调位导轨16上调节好滑杆14的位置后，采用滑杆锁定结构15将其锁定，避免视觉系统11在拍摄过程中意外滑动。其中，滑杆14采用手动调节的方式在调位导轨16上滑动，其他实施例中，滑杆14还可以连接于气缸，通过气缸驱动滑杆14在调位导轨16上滑动。
45.进一步地，请参考图1，治具2连接于治具调节装置22，治具调节装置22带动治具2进行的调节运动包括垂直于升降方向的运动。可选地，治具调节装置22为xxy对位平台，以对治具2进行x轴和y轴上的位置调节。具体地，治具调节装置22和视觉系统11均通讯连接于控制装置，受控制装置统一控制。当视觉系统11对治具2上的工件3进行拍摄后，控制装置能够根据拍摄结果控制治具调节装置22调节治具2的位置，治具2带动工件3同步移动，以实现工件3位置的精确化调整。
46.进一步地，治具调节装置22滑动连接于治具滑道21，具体地，治具滑道21沿着x轴延伸，优选地，治具滑道21设置在跑台23上，跑台23上连接治具伺服马达25，治具调节装置22连接于治具伺服马达25的输出端，以驱动治具调节装置22在治具滑道21上自动化移动。治具滑道21至少部分结构位于摄像头的下方。通过将治具2滑动连接在治具滑道21上，治具2能够运动至不同的工位上进行对应的操作。例如图6所示，治具滑道21的一端位于摄像头下方的预设定位工位，治具2运动到该工位时，通过视觉系统11对工件3进行定位；另一端延伸到下一工位，例如印制工位，治具2运动到该工位时，对工件3进行印制操作。
47.进一步地，请参考图1，治具滑道21上在其延伸方向上的至少两个位置处分别设有治具锁定结构24，治具锁定结构24能够锁定治具2且可解锁。其中，治具滑道21上的各治具锁定结构24可以分别对应一个工位，使得治具2能够在各工位停定，以保证工件3在各工位的稳定性。
48.具体地，治具锁定结构24为磁性件，治具2和/或治具调节装置22上设有与治具锁定结构24磁吸配合的配合件，配合件具体可以为磁铁或者铁块，操作方便。又或者，治具锁定结构24为螺栓，通过与治具2螺纹配合实现锁定。
49.进一步地，治具2上设有工件真空定位装置，通过真空定位装置，可以将工件3稳定固定在治具2上。另外，如图1所示，治具2上还可以设置与工件3形状相适配的定位块26，以进一步保证工件3在治具2上的稳定放置。
50.本实施例所提供工件定位机构，采用多相机多边居中定位方式对工件3进行定位，工作原理如下：
51.如图5所示，在预设上下料工位，将各ccd组件调整到工件3的指定边位置并固定
好，人工将工件3放置到治具2中，各ccd组件通过每次拍取工件3的对应数量的边缘(或mark点)，计算工件3的预设基准点(例如，设定计算规则下的工件3中点)，再通过xxy对位平台对工件3进行x轴和y轴上的偏移补偿，校正工件3位置。
52.当然，在其他实施例中，对于视觉系统11在安装架1上的位置调节，也可以通过在视觉系统11与安装架1之间连接气缸、直线电机等线性驱动装置实现，线性驱动装置的输出端的运动方向垂直于升降方向。
53.需要说明的是，当元件被称为“固定”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
54.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
55.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
56.以上对本实用新型所提供的工件定位机构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。