一种通过机器视觉技术的压电精密驱动控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种通过机器视觉技术的压电精密驱动控制系统，包括计算机控制系统、三维运动控制器、X轴电机、Y轴电机、Z轴电机、压电驱动器、操作平台、摄像机和图像采集卡，所述计算机控制系统通过串口与所述三维运动控制器连接，所述三维运动控制器分别与所述X轴电机、Y轴电机、Z轴电机、压电驱动器连接，所述X轴电机、Y轴电机、Z轴电机、压电驱动器再分别与所述操作平台连接，所述操作平台与摄像机连接，所述摄像机与图像采集卡连接，所述图像采集卡再与计算机控制系统连接。解决了精密加工时既要求有较大行程的粗位移进给，又满足加工末端精密进给的需求，控制系统采用视觉实时监控和计算机数字图象处理技术相结合，完成对精密机械加工的定位和进给控制过程。
【专利说明】一种通过机器视觉技术的压电精密驱动控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及精密控制【技术领域】，具体涉及一种通过机器视觉技术的压电精密驱动控制系统。
【背景技术】
[0002]精密驱动和控制技术是一项与许多生产实践密切相关的高新技术，它是精密加工、精密机械、半导体件制造、电子产品组装线、生物工程、微米以及亚纳米技术等现代制造业中前沿领域的基础和关键技术之一。现代科学技术的发展，对精密驱动技术提供了越来越高的要求，要求其定位精度高、响应速度快、转换效率高、功率密度大。传统的精密驱动机构主要采用滚珠丝杠机构、静压丝杠机构、直线电机、摩擦驱动机构等作为动力与运动转换方式，由于存在摩擦、间隙、爬行、多环节传动等原因，其运动精度和定位精度难以满足现代精密驱动技术的要求。
【发明内容】
[0003]本发明克服了现有技术的不足，提供一种能精密驱动的通过机器视觉技术的压电精S驱动控制系统。
[0004]考虑到现有技术的上述问题，根据本发明的一个方面，为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案:
一种通过机器视觉技术的压电精密驱动控制系统，包括计算机控制系统、三维运动控制器、X轴电机、Y轴电机、Z轴电机、压电驱动器、操作平台、摄像机和图像采集卡，所述计算机控制系统通过串口与所述三维运动控制器连接，所述三维运动控制器分别与所述X轴电机、Y轴电机、Z轴电机、压电驱动器连接，所述X轴电机、Y轴电机、Z轴电机、压电驱动器再分别与所述操作平台连接，所述操作平台与摄像机连接，所述摄像机与图像采集卡连接，所述图像采集卡再与计算机控制系统连接。
[0005]为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是:
根据本发明的一个实施例，所述摄像机为CCD摄像机。
[0006]根据本发明的一个实施例，所述三维运动控制器通过X轴电机串口线与所述X轴电机连接。
[0007]根据本发明的一个实施例，所述三维运动控制器通过Y轴电机串口线与所述Y轴电机连接。
[0008]根据本发明的一个实施例，所述三维运动控制器通过Z轴电机串口线与所述Z轴电机连接。
[0009]根据本发明的一个实施例，所述计算机控制系统通过RS-232串口与所述三维运动控制器连接。
[0010]根据本发明的一个实施例，所述三维运动控制器包括电机、联轴器、径向轴承、丝杠、第一连接器、工作台；所述电机的转轴通过所述联轴器以及径向轴承与所述丝杠的一端连接，所述丝杠与第一连接器连接，所述第一连接器与所述工作台连接。
[0011]根据本发明的一个实施例，所述丝杠的另一端设置有丝母。
[0012]本发明还可以是:
根据本发明的一个实施例，所述工作台通过第二连接器与所述压电驱动器连接。
[0013]与现有技术相比，本发明的有益效果之一是:
本发明的通过机器视觉技术的压电精密驱动控制系统，提出了一种由步进电机驱动丝杠的粗位移进给机构和压电精密驱动器相结合的精密进给装置及控制技术，将步进电机-丝杠机构在大行程上的优势和压电驱动器具有微小精密移动的特点相结合来实现精密加工，解决了精密加工时既要求有较大行程的粗位移进给，又满足加工末端精密进给的需求，控制系统采用视觉实时监控和计算机数字图象处理技术相结合，完成对精密机械加工的定位和进给控制过程。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]为了更清楚的说明本申请文件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的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。
[0015]图1示出了根据本发明一个实施例的通过机器视觉技术的压电精密驱动控制系统的结构示意图。
[0016]图2示出了根据本发明一个实施例的通过机器视觉技术的压电精密驱动控制系统的控制逻辑结构示意图。
[0017]图3示出了根据本发明一个实施例的三维运动控制器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0019]实施例1
图1示出了根据本发明一个实施例的通过机器视觉技术的压电精密驱动控制系统的结构示意图。如图1所示的一种通过机器视觉技术的压电精密驱动控制系统，包括计算机控制系统101、三维运动控制器102、X轴电机103、Y轴电机104、Z轴电机105、压电驱动器106、操作平台107、摄像机108和图像采集卡109，所述计算机控制系统101通过串口与所述三维运动控制器102连接，所述三维运动控制器102分别与所述X轴电机103、Y轴电机104、Z轴电机105、压电驱动器106连接，所述X轴电机103、Y轴电机104、Ζ轴电机105、压电驱动器106再分别与所述操作平台107连接，所述操作平台107与摄像机108连接，所述摄像机108与图像采集卡109连接，采集到的图像可输入计算机内存，所述图像采集卡109再与计算机控制系统101连接。
[0020]其中，所述摄像机108可以为CXD摄像机。
[0021]所述计算机控制系统101可通过RS-232串口与所述三维运动控制器102连接。
[0022]实施例2
图2示出了根据本发明一个实施例的通过机器视觉技术的压电精密驱动控制系统的控制逻辑结构示意图。如图2所示的一种通过机器视觉技术的压电精密驱动控制系统，所述三维运动控制器通过X轴电机串口线与所述X轴电机连接。所述三维运动控制器通过Y轴电机串口线与所述Y轴电机连接。所述三维运动控制器通过Z轴电机串口线与所述Z轴电机连接。
[0023]实施例3
图3示出了根据本发明一个实施例的三维运动控制器的结构示意图。如图3所示的一种通过机器视觉技术的压电精密驱动控制系统，包括三维运动控制器302，所述三维运动控制器302包括电机310、联轴器311、径向轴承312、丝杠313、第一连接器314、工作台315 ；所述电机310的转轴通过所述联轴器311以及径向轴承312与所述丝杠313的一端连接，所述丝杠313与第一连接器314连接，所述第一连接器314与所述工作台315连接。
[0024]其中，所述丝杠313的另一端还设置有丝母316。所述工作台315通过第二连接器317与所述压电驱动器318连接。
[0025]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它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
[0026]尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。
【权利要求】
1.一种通过机器视觉技术的压电精密驱动控制系统，其特征在于，包括计算机控制系统、三维运动控制器、X轴电机、Y轴电机、ζ轴电机、压电驱动器、操作平台、摄像机和图像采集卡，所述计算机控制系统通过串口与所述三维运动控制器连接，所述三维运动控制器分别与所述X轴电机、Y轴电机、ζ轴电机、压电驱动器连接，所述X轴电机、Y轴电机、ζ轴电机、压电驱动器再分别与所述操作平台连接，所述操作平台与摄像机连接，所述摄像机与图像采集卡连接，所述图像采集卡再与计算机控制系统连接。
2.根据权利要求1所述的通过机器视觉技术的压电精密驱动控制系统，其特征在于，所述摄像机为CCD摄像机。
3.根据权利要求1所述的通过机器视觉技术的压电精密驱动控制系统，其特征在于，所述三维运动控制器通过X轴电机串口线与所述X轴电机连接。
4.根据权利要求1所述的通过机器视觉技术的压电精密驱动控制系统，其特征在于，所述三维运动控制器通过Y轴电机串口线与所述Y轴电机连接。
5.根据权利要求1所述的通过机器视觉技术的压电精密驱动控制系统，其特征在于，所述三维运动控制器通过Z轴电机串口线与所述Z轴电机连接。
6.根据权利要求1所述的通过机器视觉技术的压电精密驱动控制系统，其特征在于，所述计算机控制系统通过RS-232串口与所述三维运动控制器连接。
7.根据权利要求1所述的通过机器视觉技术的压电精密驱动控制系统，其特征在于，所述三维运动控制器包括电机、联轴器、径向轴承、丝杠、第一连接器、工作台；所述电机的转轴通过所述联轴器以及径向轴承与所述丝杠的一端连接，所述丝杠与第一连接器连接，所述第一连接器与所述工作台连接。
8.根据权利要求7所述的通过机器视觉技术的压电精密驱动控制系统，其特征在于，所述丝杠的另一端设置有丝母。
9.根据权利要求7或8所述的通过机器视觉技术的压电精密驱动控制系统，其特征在于，所述工作台通过第二连接器与所述压电驱动器连接。
【文档编号】H02N2/06GK104281087SQ201310267505
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月1日 优先权日:2013年7月1日
【发明者】李苗 申请人:李苗