螺母加工定位方法及螺母加工装置与流程

1.本发明涉及板材自动化加工技术领域，特别是涉及一种螺母加工定位方法及螺母加工装置。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高，越来越多的人们在装修时倾向于选择木质家具，例如衣柜、床、茶几等，制作材料来源于自然，具有环保、健康等优点，能够帮助人们打造出充满田园气息的生活环境。木质家具的组装主要靠木质板材通过螺栓连接、钉钉的方式连接、粘接、卡勾连接等方式进行拼接，在采用螺栓连接的家具制作过程中，需要在木质板材上加工螺母。
3.传统技术中，上述木板等板材的加工方式完全是通过人工完成的，特别是对板材上加工金属内外牙螺母时，需要人工手持螺母枪对木质板材进行连续的多次打螺母，这种方式不仅生产效率低下，加工质量参差不齐，也使得木质板材加工的人工成本居高不下，不利于大规模的自动化生产。为了提高板材的加工效率，部分厂商选择自动生产线来对板材进行流水线式加工，但是由于板材的形状、加工位置的不同，对于板材和螺母加工位置的定位识别效率较低，对于不同的加工位置需要多次识别，并且常有识别错误的情况发生，导致螺母的加工位置出现错误造成板材的报废，良品率低。


技术实现要素：

4.基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种螺母加工定位方法及螺母加工装置，能够有效提高板材的定位精度和识别效率，提高螺母加工的品质。
5.其技术方案如下：一种螺母加工定位方法，所述螺母加工定位方法包括如下步骤：
6.第一识别件对板材进行扫描，得到板材的外观特征信息；
7.将所述第一识别件获取的外观特征信息与图库中预设特征信息比对，获得对应的加工模板信息；
8.打螺母机器人获取加工模板信息，其中加工模板信息包括螺母加工坐标，按照螺母加工坐标给所述板材加工螺母。
9.上述螺母加工定位方法，在生产过程中，通过第一识别件的识别作用，能够整体获板材的外观特征信息，从而得到板材上待加工螺母的孔位信息，并且，通过将外观特征信息与图库中的预设特征信息进行比对，能够快速得到板材的标准尺寸和孔位信息，打螺母机器人按照加工模板中的标准尺寸和孔位信息进行打螺母，在一定程度上能够修正孔位加工的误差，从而有利于提高打螺母机器人打螺母的精度和准确性，同时无需打螺母机器人对板材上多个孔位进行多次定位，有利于提高定位效率，进而提高螺母加工的整体工作效率，提高产能。
10.在其中一个实施例中，步骤第一识别件对板材进行扫描，得到板材的外观特征信息，具体包括以下步骤：
11.板材进入第一识别件的识别区域；
12.传输带驱使板材朝传输方向运动，第一识别件对板材进行扫描；
13.板材离开识别区域，第一识别件对板材扫描完成，对板材的外观特征信息建立平面直角坐标系。
14.在其中一个实施例中，步骤第一识别件对板材进行扫描，得到板材的外观特征信息之前，还包括如下步骤；
15.将两种以上的板材类型的预设特征信息存储至图库中。
16.在其中一个实施例中，第一识别件为线扫相机，第一识别件对板材进行扫描的方式为扫描拍照。
17.在其中一个实施例中，预设特征信息为cad图。
18.在其中一个实施例中，所述第一识别件与所述识别区域沿板材的厚度方向分别设置于所述板材的相对两侧。
19.在其中一个实施例中，步骤打螺母机器人获取加工模板信息，其中加工模板信息包括螺母加工坐标，按照螺母加工坐标给所述板材加工螺母中，具体包括：
20.打螺母机器人上设有第二识别件，第二识别件获取加工模板信息；
21.板材进入打螺母区域，第二识别件获取板材的坐标轴零点；
22.第二识别件将加工模板信息与板材对应，打螺母机器人根据螺母加工坐标对板材加工螺母。
23.在其中一个实施例中，所述第二识别件为2d相机。
24.在其中一个实施例中，步骤打螺母机器人获取加工模板信息，其中加工模板信息包括螺母加工坐标，按照螺母加工坐标给所述板材加工螺母后，还包括：
25.加工完成后，将板材传输至打标工位；
26.激光打标机获取加工模板信息，对板材的预设位置进行打标；
27.打标完成后，将板材传输至下料工位。
28.一种螺母加工装置，所述螺母加工装置采用上述中任意一项所述的螺母加工定位方法在板材上加工螺母。
29.上述螺母加工装置，在生产过程中，通过第一识别件的识别作用，能够整体获板材的外观特征信息，从而得到板材上待加工螺母的孔位信息，并且，通过将外观特征信息与图库中的预设特征信息进行比对，能够快速得到板材的标准尺寸和孔位信息，打螺母机器人按照加工模板中的标准尺寸和孔位信息进行打螺母，在一定程度上能够修正孔位加工的误差，从而有利于提高打螺母机器人打螺母的精度和准确性，同时无需打螺母机器人对板材上多个孔位进行多次定位，有利于提高定位效率，进而提高螺母加工的整体工作效率，提高产能。
附图说明
30.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
31.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为一实施例中所述的螺母加工定位方法的流程图；
33.图2为一实施例中所述的步骤s10的流程图；
34.图3为一实施例中所述的步骤s30的流程图；
35.图4为一实施例中所述的螺母加工装置的结构示意图。
36.附图标记说明：
37.100、螺母加工装置；110、第一识别件；120、打螺母机器人；121、第二识别件；130、传输带；140、激光打标机。
具体实施方式
38.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
39.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。
40.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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
41.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
43.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”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。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
44.随着人们生活水平的提高，越来越多的人们在装修时倾向于选择木质家具，例如衣柜、床、茶几等，制作材料来源于自然，具有环保、健康等优点，能够帮助人们打造出充满田园气息的生活环境。木质家具的组装主要靠木质板材通过螺栓连接、钉钉的方式连接、粘接、卡勾连接等方式进行拼接，在采用螺栓连接的家具制作过程中，需要在木质板材上加工螺母，例如内外牙螺母。
45.传统技术中，上述木板等板材的加工方式完全是通过人工完成的，特别是对板材上加工金属内外牙螺母时，需要人工手持螺母枪对木质板材进行连续的多次打螺母，这种方式不仅生产效率低下，加工质量参差不齐，也使得木质板材加工的人工成本居高不下，不利于大规模的自动化生产。为了提高板材的加工效率，部分厂商选择自动生产线来对板材进行流水线式加工，但是由于板材的形状、加工位置的不同，对于板材和螺母加工位置的定位识别效率较低，对于不同的加工位置需要多次识别，并且常有识别错误的情况发生，导致螺母的加工位置出现错误造成板材的报废，良品率低。
46.请参阅图1与图4，图1示出了本发明一实施例中所述的螺母加工定位方法的流程图，图4示出了本发明一实施例中所述的实施螺母加工定位方法的螺母加工装置100的结构示意图，本发明一实施例提供了的一种螺母加工定位方法，螺母加工定位方法包括如下步骤：
47.s10、第一识别件110对板材进行扫描，得到板材的外观特征信息；
48.s20、将第一识别件110获取的外观特征信息与图库中预设特征信息比对，获得对应的加工模板信息；
49.s30、打螺母机器人120获取加工模板信息，其中加工模板信息包括螺母加工坐标，按照螺母加工坐标给板材加工螺母。
50.上述螺母加工定位方法，在生产过程中，通过第一识别件110的识别作用，能够整体获板材的外观特征信息，从而得到板材上待加工螺母的孔位信息，并且，通过将外观特征信息与图库中的预设特征信息进行比对，能够快速得到板材的标准尺寸和孔位信息，打螺母机器人120按照加工模板中的标准尺寸和孔位信息进行打螺母，在一定程度上能够修正孔位加工的误差，从而有利于提高打螺母机器人120打螺母的精度和准确性，同时无需打螺母机器人120对板材上多个孔位进行多次定位，有利于提高定位效率，进而提高螺母加工的整体工作效率，提高产能。
51.其中，本螺母加工定位方法的加工对象中的板材除了木质板材外，还可为金属板材、复合板材、塑料板材等，且螺母的种类为内外牙螺母，其内牙和外牙的形状也可为不同形状。
52.板材上对应的螺母加工位置坐标可以是加工好的孔、凹槽，也可以是标记点、标记图案等。不同板材之间，其区别可为尺寸、厚度、材质、螺母加工位置、螺母加工数量的不同。
53.请参阅图2，图2示出了本发明一实施例中所述的步骤s10的流程图；在一个实施例中，步骤s10、第一识别件110对板材进行扫描，得到板材的外观特征信息，具体包括以下步骤：
54.s11、板材进入第一识别件110的识别区域；
55.s12、传输带130驱使板材朝传输方向运动，第一识别件110对板材进行扫描；
56.s13、板材离开识别区域，第一识别件110对板材扫描完成，对板材的外观特征信息
建立平面直角坐标系。
57.如此，在对板材的识别过程中，通过坐标零点的设置，能够快速建立板材的平面直角坐标系形成板材的外观特征信息，从而与图库中的预设特征信息比对，快速找出与板材对应的型号的加工模板信息，进而对应在待加工的板材上，有利于提高板材的识别效率和精确程度。
58.其中，第一识别件110对板材的扫描过程可为拍照、动态线扫描或其它扫描方式。
59.具体在本实施例中，请参阅图4，第一识别件110为线扫相机，第一识别件110对板材进行扫描的方式为扫描拍照。如此，对于面积较大的板材能够通过线扫的方式对板材进行动态扫描，方便第一识别件110的安装，提高第一识别件110的识别精度。本实施例仅提供一种第一识别件110的具体实施方式，但并不以此为限。
60.在一个实施例中，请参阅图1，步骤s10、第一识别件110对板材进行扫描，得到板材的外观特征信息之前，还包括如下步骤；
61.s00、将两种以上的板材类型的预设特征信息存储至图库中。
62.如此，通过建立图库，提前将所有待加工的板材类型的标准特征信息储存至图库中，第一识别件110获取板材的外观特征信息后，能够与图库中的标准特征信息进行比对，从而获得对应的加工模板信息。具体地，图库存储在储存模块中，如储存模块为电脑硬盘、储存卡、储存芯片或其它储存位置。并能够对图库中的标准特征信息进行增加、删减、编辑，从而对标准特征信息进行管理，提高螺母加工装置100对更多类型板材的兼容性。
63.可选地，图库中的标准特征信息的格式可为图片、cad图文件、矢量图文件或其它形式的标准特征信息。外观特征信息与标准特征信息比对的过程可为坐标比对、轮廓识别等比对方式。
64.在一个实施例中，预设特征信息为cad图。如此，兼容性强，适用于多种控制模块的识别，携带坐标信息，识别效率高，进而有利于提高螺母加工的整体工作效率。本实施例仅提供一种预设特征信息的具体类型选择，但并不以此为限。
65.在一个实施例中，第一识别件110与识别区域沿板材的厚度方向分别设置于板材的相对两侧。如此，第一识别件110在识别区域的正上方，板材进入识别区域后能够直接建立直角坐标系，无需坐标的转换，有利于提高第一识别件110的识别效率，进而进一步提高工作效率。
66.请参阅图3，图3示出了本发明一实施例中所述的步骤s30的具体步骤流程图，在一个实施例中，步骤s30、打螺母机器人120获取加工模板信息，其中加工模板信息包括螺母加工坐标，按照螺母加工坐标给板材加工螺母中，具体包括：
67.s31、打螺母机器人120上设有第二识别件121，第二识别件121获取加工模板信息；
68.s32、板材进入打螺母区域，第二识别件121获取板材的坐标轴零点；
69.s33、第二识别件121将加工模板信息与板材对应，打螺母机器人根据螺母加工坐标对板材加工螺母。
70.如此，获得加工模板信息后，第二识别件121对板材进行拍照识别，获取板材的坐标轴零点，并且对板材进行定位，从而将加工模板信息与打螺母区域内的板材对应，从而能够使得打螺母机根据螺母加工坐标自动连续加工螺母，无需重复对不同的螺母加工位置进行多次识别，有利于提高识别效率。
71.可选地，板材的传输方式可为带传动、链传动、地辊机传动或其它传动方式。
72.具体地，螺母加工装置100包括传输带130。识别区域、打螺母区域分别位于传送带的传输路线上。如此，能够保证板材能够平稳、顺利的在不同工位中运动，提高工作效率。本实施例仅提供一种板材的具体传输方式，但并不以此为限。
73.可选地，第二识别件121可为超声波传感器、3d相机、2d相机或其它识别装置。
74.在一个实施例中，第二识别件121为2d相机。进一步地，第二识别件121还设有光源。例如，第二识别件121设有环形光源。如此，能够保证第二识别件121对板材进行拍照识别，同时节省整体设备的组装成本，提高经济效益。本实施例仅提供一种第二识别件121的具体实施方式，但并不以此为限。
75.在一个实施例中，步骤：s30、打螺母机器人120获取加工模板信息，其中加工模板信息包括螺母加工坐标，按照螺母加工坐标给板材加工螺母后，还包括：
76.s40、加工完成后，将板材传输至打标工位；
77.s50、激光打标机140获取加工模板信息，对板材的预设位置进行打标；
78.s60、打标完成后，将板材传输至下料工位。
79.如此，对于不同型号的板材加工好螺母后，激光打标机140能够根据获取的板材型号对板材进行打标，从而方便板材的识别、存储和运输，进而提高板材的生产效率。
80.在一个实施例中，请参阅图4，一种螺母加工装置100，螺母加工装置100采用上述中任意一项的螺母加工定位方法在板材上加工螺母。
81.上述螺母加工装置100，在生产过程中，通过第一识别件110的识别作用，能够整体获板材的外观特征信息，从而得到板材上待加工螺母的孔位信息，并且，通过将外观特征信息与图库中的预设特征信息进行比对，能够快速得到板材的标准尺寸和孔位信息，打螺母机器人120按照加工模板中的标准尺寸和孔位信息进行打螺母，在一定程度上能够修正孔位加工的误差，从而有利于提高打螺母机器人120打螺母的精度和准确性，同时无需打螺母机器人120对板材上多个孔位进行多次定位，有利于提高定位效率，进而提高螺母加工的整体工作效率，提高产能。
82.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
83.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。