本發(fā)明涉及一種激光加工系統(tǒng)，特別是涉及一種方向盤削邊方法。

背景技術(shù)：

1、汽車方向盤是汽車上用于操縱行駛方向的輪狀裝置，其功能是將駕駛員作用到轉(zhuǎn)向盤邊緣上的力轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)矩后傳遞給轉(zhuǎn)向軸。汽車方向盤完成初步加工后，在內(nèi)外邊緣位置處還余留有廢邊，為了提高方向盤使用的舒適性和美觀性，需要對(duì)方向盤依次進(jìn)行削邊、打磨和打粗，然后在方向盤發(fā)泡層上包裹皮革。傳統(tǒng)技術(shù)方案采用人工方式對(duì)方向盤進(jìn)行削邊，采用傳統(tǒng)人工削邊的方式存在效率低下(120s/pcs)的缺陷，增加人工成本高，降低生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，更為重要的是采用傳統(tǒng)人工削邊的方式存在加工后產(chǎn)品一致性差的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種方向盤削邊方法。

2、本發(fā)明的方案為：一種方向盤削邊方法，在激光設(shè)備上對(duì)方向盤廢邊進(jìn)行削邊加工，其特征在于，該方向盤削邊方法包括：

3、(1)、3d振鏡的畸變校正，所述3d振鏡的畸變校正包括基準(zhǔn)平面z軸校正和工作深度校正，其中，所述基準(zhǔn)平面z軸校正包括振鏡的場(chǎng)曲校正和畸變校正；所述工作深度校正包括x、y和z軸比例設(shè)置及x與y的偏移設(shè)置；

4、(2)、激光加工點(diǎn)與3d相機(jī)標(biāo)定點(diǎn)的偏置距離精度確認(rèn)，其中，所述激光加工點(diǎn)指的是機(jī)械手帶動(dòng)方向盤待切割區(qū)域的中心位置重合于光軸，且方向盤待切割區(qū)域位于工作深度范圍內(nèi)，此時(shí)的機(jī)械手的坐標(biāo)；所述3d相機(jī)標(biāo)定點(diǎn)指的是機(jī)械手帶動(dòng)標(biāo)定板上的標(biāo)定塊相對(duì)于所述激光加工點(diǎn)，平移至3d相機(jī)有效掃描區(qū)域的目標(biāo)位置時(shí)，此時(shí)的機(jī)械手坐標(biāo)；

5、(3)、待切割區(qū)域確定；

6、(4)、激光削邊；

7、(5)、機(jī)械削邊。

8、進(jìn)一步地，通過場(chǎng)曲校正，使激光系統(tǒng)在基準(zhǔn)平面內(nèi)各個(gè)位置處的激光焦點(diǎn)嚴(yán)格一致，即：在不同方向上激光切割線寬誤差在±10μm以內(nèi)；通過畸變校正，使激光目標(biāo)加工位置的理論坐標(biāo)和實(shí)際坐標(biāo)誤差在±30μm以內(nèi)；通過工作深度校正，實(shí)現(xiàn)工作深度范圍內(nèi)的各個(gè)位置處的加工特征，重合于基準(zhǔn)平面內(nèi)的加工特征。

9、進(jìn)一步地，所述激光加工點(diǎn)與3d相機(jī)標(biāo)定點(diǎn)的偏置距離精度，包括如下步驟：

10、1)、將標(biāo)定板安裝至機(jī)械手上，標(biāo)定板上設(shè)有矩形凹槽，然后將標(biāo)定塊嵌套在標(biāo)定板上的矩形凹槽內(nèi)并固定，標(biāo)定塊從凹槽內(nèi)伸出或與標(biāo)定板上端面平齊，最后在標(biāo)定塊的頂面上貼上美紋膠；機(jī)械手帶動(dòng)標(biāo)定板中心移動(dòng)至所述激光加工點(diǎn)，利用激光在美紋膠上加工出直徑為3mm的通孔，記錄此時(shí)各個(gè)通孔中心的坐標(biāo)；

11、2)、機(jī)械手帶動(dòng)標(biāo)定板中心移動(dòng)至所述3d相機(jī)標(biāo)定點(diǎn)，記錄此時(shí)各個(gè)通孔中心的坐標(biāo)；

12、3)、將步驟1)和步驟2)中記錄的各個(gè)通孔中心的坐標(biāo)輸入系統(tǒng)控制器，獲取點(diǎn)列距離接近率，即為所述激光加工點(diǎn)與3d相機(jī)偏置距離的精度，若精度在±25μm范圍內(nèi)，所述激光加工點(diǎn)與3d相機(jī)的偏置確認(rèn)成功。

13、進(jìn)一步地，在確認(rèn)所述激光加工點(diǎn)與3d相機(jī)標(biāo)定點(diǎn)的偏置距離的精度時(shí)，標(biāo)定塊始終位于所述激光工作深度區(qū)域內(nèi)；并且標(biāo)定塊數(shù)量為4個(gè)，4個(gè)標(biāo)定塊之間合圍成矩形或直角梯形區(qū)域，對(duì)角線處的2個(gè)標(biāo)定塊等高，非對(duì)角線的標(biāo)定塊具有高度差；另外，方向盤100上有多個(gè)待切割區(qū)域，對(duì)于不同的待切割區(qū)域，均需要進(jìn)行激光加工點(diǎn)與3d相機(jī)標(biāo)定點(diǎn)的偏置檢測(cè)。

14、進(jìn)一步地，所述激光設(shè)備包括系統(tǒng)控制器、機(jī)架、大理石、裝設(shè)于機(jī)架頂部的激光系統(tǒng)、裝設(shè)于機(jī)架上并設(shè)于激光系統(tǒng)一側(cè)的第一調(diào)位機(jī)構(gòu)、安裝在第一調(diào)位機(jī)構(gòu)的3d相機(jī)、裝設(shè)于機(jī)架前側(cè)的第二調(diào)位機(jī)構(gòu)、安裝在第二調(diào)位機(jī)構(gòu)上的測(cè)試平臺(tái)、裝設(shè)于大理石上的機(jī)械手和飛刀組件，所述第一調(diào)位機(jī)構(gòu)帶動(dòng)3d相機(jī)在水平方向進(jìn)行調(diào)位，所述第二調(diào)位機(jī)構(gòu)上帶動(dòng)測(cè)試平臺(tái)在垂直方向進(jìn)行調(diào)位；所述激光系統(tǒng)包括紫外激光器、擴(kuò)束鏡、紫外反射鏡及3d振鏡，所述紫外激光器發(fā)出直徑光束經(jīng)擴(kuò)束鏡中心轉(zhuǎn)化為準(zhǔn)直光束，準(zhǔn)直光束經(jīng)紫外反射鏡中心反射進(jìn)入所述3d振鏡。

15、進(jìn)一步地，所述測(cè)試平臺(tái)具有真空吸附功能以對(duì)打標(biāo)紙進(jìn)行固定，3d振鏡的畸變校正時(shí)，先將打標(biāo)紙固定在測(cè)試平臺(tái)上，激光系統(tǒng)在打標(biāo)紙上進(jìn)行打標(biāo)測(cè)試。

16、進(jìn)一步地，待切割區(qū)域確定時(shí)，所述第一調(diào)位機(jī)構(gòu)帶動(dòng)3d相機(jī)進(jìn)行水平方向調(diào)位，3d相機(jī)到達(dá)指定位置，機(jī)械手帶動(dòng)待加工的方向盤水平移動(dòng)到3d相機(jī)下方的激光加工點(diǎn)位置處，3d相機(jī)獲取待切割區(qū)域的坐標(biāo)數(shù)據(jù)并擬合成曲線，并發(fā)送至系統(tǒng)控制器。

17、進(jìn)一步地，待切割區(qū)域分為第一待切割區(qū)域和第二待切割區(qū)域，第一待切割區(qū)域適用于激光切割加工，第二待切割區(qū)域適用于飛刀加工。

18、進(jìn)一步地，激光削邊時(shí)，機(jī)械手帶動(dòng)方向盤的每個(gè)第一待切割區(qū)域依次移動(dòng)到激光系統(tǒng)的加工區(qū)域內(nèi)的激光加工點(diǎn)處；每完成一次調(diào)位后，激光系統(tǒng)對(duì)方向盤上的第一待切割區(qū)域不同位置進(jìn)行切割加工。

19、進(jìn)一步地，機(jī)械削邊時(shí)，機(jī)械手帶動(dòng)待加工的方向盤移動(dòng)到飛刀組件上進(jìn)行加工，飛刀組件對(duì)方向盤上的第二待切割區(qū)域進(jìn)行切割加工。

20、本發(fā)明的有益效果在于：采用激光削邊代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工削邊，有效提高加工效率；在加工前，對(duì)3d振鏡進(jìn)行畸變校正，其中畸變校正包括基準(zhǔn)平面z軸校正和工作深度校正，并且對(duì)激光加工點(diǎn)與3d相機(jī)的偏置進(jìn)行檢測(cè)，精準(zhǔn)控制方向盤削邊精度和產(chǎn)品加后的一致性，進(jìn)而提高產(chǎn)品質(zhì)量，方便后續(xù)方向盤打粗、打磨和皮革包覆工序的順利實(shí)施。

技術(shù)特征：

1.一種方向盤削邊方法，在激光設(shè)備上對(duì)方向盤廢邊進(jìn)行削邊加工，其特征在于，該方向盤削邊方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方向盤削邊方法，其特征在于，通過場(chǎng)曲校正，使激光系統(tǒng)在基準(zhǔn)平面內(nèi)各個(gè)位置處的激光焦點(diǎn)嚴(yán)格一致，即：在不同方向上激光切割線寬誤差在±10μm以內(nèi)；通過畸變校正，使激光目標(biāo)加工位置的理論坐標(biāo)和實(shí)際坐標(biāo)誤差在±30μm以內(nèi)；通過工作深度校正，實(shí)現(xiàn)工作深度范圍內(nèi)的各個(gè)位置處的加工特征，重合于基準(zhǔn)平面內(nèi)的加工特征。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方向盤削邊方法，其特征在于，所述激光加工點(diǎn)與3d相機(jī)標(biāo)定點(diǎn)的偏置距離精度，包括如下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種方向盤削邊方法，其特征在于，所述激光加工點(diǎn)與3d相機(jī)標(biāo)定點(diǎn)的偏置檢測(cè)時(shí)，標(biāo)定塊始終位于所述激光工作深度區(qū)域內(nèi)；并且標(biāo)定塊數(shù)量為4個(gè)，4個(gè)標(biāo)定塊之間合圍成矩形或直角梯形區(qū)域，對(duì)角線處的2個(gè)標(biāo)定塊等高，非對(duì)角線的標(biāo)定塊具有高度差；另外，方向盤上有多個(gè)待切割區(qū)域，對(duì)于不同的待切割區(qū)域，均需要進(jìn)行激光加工點(diǎn)與3d相機(jī)標(biāo)定點(diǎn)的偏置檢測(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方向盤削邊方法，其特征在于，所述激光設(shè)備包括系統(tǒng)控制器、機(jī)架、大理石、裝設(shè)于機(jī)架頂部的激光系統(tǒng)、裝設(shè)于機(jī)架上并設(shè)于激光系統(tǒng)一側(cè)的第一調(diào)位機(jī)構(gòu)、安裝在第一調(diào)位機(jī)構(gòu)的3d相機(jī)、裝設(shè)于機(jī)架前側(cè)的第二調(diào)位機(jī)構(gòu)、安裝在第二調(diào)位機(jī)構(gòu)上的測(cè)試平臺(tái)、裝設(shè)于大理石上的機(jī)械手和飛刀組件，所述第一調(diào)位機(jī)構(gòu)帶動(dòng)3d相機(jī)在水平方向進(jìn)行調(diào)位，所述第二調(diào)位機(jī)構(gòu)上帶動(dòng)測(cè)試平臺(tái)在垂直方向進(jìn)行調(diào)位；所述激光系統(tǒng)包括紫外激光器、擴(kuò)束鏡、紫外反射鏡及3d振鏡，所述紫外激光器發(fā)出直徑光束經(jīng)擴(kuò)束鏡中心轉(zhuǎn)化為準(zhǔn)直光束，準(zhǔn)直光束經(jīng)紫外反射鏡中心反射進(jìn)入所述3d振鏡。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種方向盤削邊方法，其特征在于，所述測(cè)試平臺(tái)具有真空吸附功能以對(duì)打標(biāo)紙進(jìn)行固定，進(jìn)行3d振鏡的畸變校正時(shí)，先將打標(biāo)紙固定在測(cè)試平臺(tái)上，激光系統(tǒng)在打標(biāo)紙上進(jìn)行打標(biāo)測(cè)試。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種方向盤削邊方法，其特征在于，待切割區(qū)域確定時(shí)，所述第一調(diào)位機(jī)構(gòu)帶動(dòng)3d相機(jī)進(jìn)行水平方向調(diào)位，3d相機(jī)到達(dá)指定位置，機(jī)械手帶動(dòng)待加工的方向盤水平移動(dòng)到3d相機(jī)下方的激光加工點(diǎn)位置處，3d相機(jī)獲取待切割區(qū)域的坐標(biāo)數(shù)據(jù)并擬合成曲線，并發(fā)送至系統(tǒng)控制器。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種方向盤削邊方法，其特征在于，待切割區(qū)域分為第一待切割區(qū)域和第二待切割區(qū)域，第一待切割區(qū)域適用于激光切割加工，第二待切割區(qū)域適用于飛刀加工。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種方向盤削邊方法，其特征在于，激光削邊時(shí)，機(jī)械手帶動(dòng)方向盤的每個(gè)第一待切割區(qū)域依次移動(dòng)到激光系統(tǒng)的加工區(qū)域內(nèi)的激光加工點(diǎn)處；每完成一次調(diào)位后，激光系統(tǒng)對(duì)方向盤上的第一待切割區(qū)域不同位置進(jìn)行切割加工。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種方向盤削邊方法，其特征在于，機(jī)械削邊時(shí)，機(jī)械手帶動(dòng)待加工的方向盤移動(dòng)到飛刀組件上進(jìn)行加工，飛刀組件對(duì)方向盤上的第二待切割區(qū)域進(jìn)行切割加工。

技術(shù)總結(jié)
一種方向盤削邊方法，其包括：(1)、3D振鏡的畸變校正，所述3D振鏡的畸變校正包括基準(zhǔn)平面Z軸校正和工作深度校正；(2)、激光加工點(diǎn)與3D相機(jī)標(biāo)定點(diǎn)的偏置距離精度確認(rèn)，其中，所述激光加工點(diǎn)指的是機(jī)械手帶動(dòng)方向盤待切割區(qū)域的中心位置重合于光軸，且方向盤待切割區(qū)域位于工作深度范圍內(nèi)，此時(shí)的機(jī)械手的坐標(biāo)；所述3D相機(jī)標(biāo)定點(diǎn)指的是機(jī)械手帶動(dòng)標(biāo)定板上的標(biāo)定塊相對(duì)于所述激光加工點(diǎn)，平移至3D相機(jī)有效掃描區(qū)域的目標(biāo)位置時(shí)，此時(shí)的機(jī)械手坐標(biāo)；(3)、待切割區(qū)域確定；(4)、激光削邊；(5)、機(jī)械削邊。本發(fā)明有效提高加工效率，精準(zhǔn)控制方向盤削邊精度和產(chǎn)品加后的一致性。

技術(shù)研發(fā)人員：彭文舉,方佳,王軍,華海,李全根,李旭磊,萬智倫,程星,卓少偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東粵銘智能裝備股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15