[实用新型]一种适用于复杂表面结构工件的定位装置及加工系统

说明书

本实用新型涉及机械加工技术领域，具体涉及一种适用于复杂表面结构工件的定位装置及加工系统。其中，适用于复杂表面结构工件的定位装置包括处理器、固定平台、升降轴、载物台、投影仪和相机；固定平台用以固定安装在加工系统中；升降轴与所述固定平台连接，受控于所述处理器进行升降；载物台活动设置在固定平台上，其用以固定待加工件；投影仪设置在所述升降轴上，其用以受控于所述处理器向待加工件投射图案；相机设置在所述升降轴上，其用以受控于所述处理器获取所述待加工件上被投射的图案。本实用新型测量过程中不与待测工件接触，测量结果可靠，测量效率较高。

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，具体而言，涉及一种适用于复杂表面结构工件的定位装置及加工系统。

背景技术

工件的高精度加工过程中，需要获取工件在加工坐标系中的精确位置信息。对于一些结构简单的零件，例如轴孔工件，其表面结构简单，位置信息获取容易，通常通过旋转测点的方式便可以较为精确的得到工件的轴线位置、姿态等信息，进而获取工件在加工坐标系中的精确位置信息。而对于一些结构复杂的零件，位置、姿态信息获取相对复杂，因为这类零件通常具有较为复杂的表面轮廓。

相关技术中通常采用机械探针定位方法来获取零件在加工坐标系中的精确位置、姿态信息，其测量过程大致为将探针固定在机械运动轴上来触测工件表面，使测头的机械装置位移，产生触发信号并采集一个测量数据，根据一组空间位置相对固定的标志点的坐标信息建立一个探针坐标系，计算出探针尖端(即测头)在探针坐标系中的坐标，定位时根据标志点的空间坐标建立坐标系，计算出世界坐标系和探针坐标系的变换关系，就能够得到探针尖端在世界坐标系中的坐标信息，再根据加工系统中导入的模型信息，通过多点测量就可确定待加工件的安装位置、姿态信息。这种测量方式简单，但较高的测量精度要求也会使测头的成本随之升高；并且机械探针为接触式测量，容易破坏柔性工件的表面形状，影响测量精度；同时测量过程中也要求探针运动速率较为缓慢来减少探针上圆状标志物的磨损，测量效率不高。

实用新型内容

本实用新型提供一种适用于复杂表面结构工件的定位装置及加工系统，通过非接触的方式，通过获取投影图像在待加工件表面的变化规律来实现待加工件表面轮廓的测量，从而获取待加工件在加工坐标系中的精确位置、姿态信息。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一方面，本实用新型提供一种适用于复杂表面结构工件的定位装置，包括：

处理器；

固定平台，其用以固定安装在加工系统中；

与所述固定平台连接的升降轴，其受控于所述处理器进行升降；

活动设置在固定平台上的载物台，其用以固定待加工件；

设置在所述升降轴上的投影仪，其用以受控于所述处理器向待加工件投射图案；

设置在所述升降轴上的相机，其用以受控于所述处理器获取所述待加工件上被投射的图案。

在一些实施方式中，所述载物台与所述固定平台滑动连接。

在一些实施方式中，其特征在于，所述载物台通过第一线性模组与所述固定平台连接。

在一些实施方式中，所述第一线性模组通过第二线性模组与所述固定平台连接，其中，第一线性模组和第二线性模组正交布置。

在一些实施方式中，所述载物台与所述第一线性模组转动连接，载物台受控于所述处理器相对于第一线性模组转动。

在一些实施方式中，所述升降轴上设置有滑轨，所述投影仪与所述相机分别与所述滑轨滑动配合。

在一些实施方式中，所述滑轨呈圆形。