[發明專利]基于圖像識別的彎管智能拋光系統及智能拋光設備

有效

• 申請號: 201610602944.5
• 申請日: 2016-07-27
• 公開（公告）號: CN106181700B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 李學崑;李瀚洋;智耕;楊向東;融亦鳴
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B24B21/16
• 分類號: B24B21/16;B24B21/18;B24B21/20;B24B41/00;B24B49/12;B24B51/00;G06K9/40;G06K9/44;G06K9/38;G06K9/46
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本發明涉及機械拋光技術領域，特別涉及一種基于圖像識別的彎管智能拋光系統及智能拋光設備。

背景技術

拋光技術廣泛應用于對產品表面質量及外觀要求較高的產品，特別是在衛浴五金等行業中，以龍頭類彎管形狀為代表的產品需求量較高。通過拋光加工以得到均勻一致的高光澤度表面，其拋光的質量直接決定了產品的優劣等級。在傳統的拋光生產中，大多采用人工拋光的方式。這種拋光方式加工效率較低，無法滿足人們對此類產品的需求；另外。還因工人操作水平和作業習慣等差異導致最終產品質量不穩定，且由于拋光過程本身帶來的高噪聲、高粉塵的惡劣環境對工人的健康造成相當大的危害。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決上述相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明一個的目的在于提出一種基于圖像識別的彎管智能拋光系統，該系統能夠智能自適應彎管之間的形狀尺寸差異，提高了產品的拋光質量，同時具有高效、省時省力的優點。

本發明的另一個目的在于提供一種智能拋光設備。

為了實現上述目的，本發明第一方面的實施例提出了一種基于圖像識別的彎管智能拋光系統，包括：上料單元、定位檢測單元、形狀識別單元、機械手拋光單元及運動控制單元，其中，所述上料單元包括彎管上料限位裝置、第一和第二彎管壓緊裝置及落料裝置，所述彎管上料限位裝置固定于機架，所述彎管上料限位裝置的限位塊分布在彎管直線部分兩側和彎管彎曲部分，所述第一和第二彎管壓緊裝置分別分布在彎管直線部分和彎管彎曲部分，所述第一和第二彎管壓緊裝置的壓緊位置在從下往上第二根彎管處，所述落料裝置由落料氣缸驅動，所述落料氣缸固定在機架上，所述落料氣缸的活塞桿端部與落料托板相連接；所述定位檢測單元包括送料氣缸、連接座、送料氣爪、到位氣缸、第一工業相機、第一相機支架、第一平板照明燈及計算機，所述送料氣缸的端蓋固定在機架上，所述送料氣缸的活塞桿與所述連接座的一端相連接，所述連接座的另一端分別與所述送料氣爪和所述到位氣缸的活塞桿相連接，所述落料托板由所述落料氣缸驅動下降至送料氣爪位置，所述送料氣爪動作，抓取彎管在所述到位氣缸的驅動下脫離所述落料托板，所述送料氣爪繼續夾持彎管在所述送料氣缸的作用下將彎管送到定位檢測指定位置，所述第一工業相機固定于第一相機支架上，用于將拍攝到的圖像數據傳至所述計算機，所述計算機用于對所述圖像數據進行圖像處理以計算出所述送料氣爪距離彎管末端的距離；所述形狀識別單元包括第二工業相機、第二相機支架、落料透明支撐板和第二平板照明燈，所述落料透明支撐板固定于機架上，所述第二工業相機安裝于所述第二相機支架上并固定于所述落料透明支撐板的正上方，并通過數據連接線與所述計算機相連，所述第二平板照明燈固定于所述落料透明支撐板的正下方以提供光源；所述機械手拋光單元包括拋光頭裝置、主機械手、副機械手及驅動裝置，所述拋光頭裝置安裝于機架上，所述主機械手包括X向線性模組、第一Y向線性模組、Z向線性模組、第一Z向旋轉方向電機、第一減速器及主手氣爪，所述X向線性模組、第一Y向線性模組、Z向線性模組安裝在機架上分別驅動主機械手在三個方向的運動，Z向轉動由固定在機架上的電機驅動，所述電機依次與減速器及聯軸器相連，聯軸器的另一端與主手氣爪相連接，以實現夾持彎管送入拋光頭，所述副機械手包括第二Y向線性模組、第二Z向旋轉方向電機、第二減速器、副手氣爪及錐形引導頭，所述第二Y向線性模組安裝在機架上分別驅動副手氣爪三個方向的運動，Z向轉動由固定在機架上的伺服電機驅動，所述伺服電機依次與第二減速器及聯軸器相連，聯軸器的另一端通過外加氣爪座使副手氣爪橫向安裝，另一側安裝錐形引導頭，所述主機械手和副機械手共同實現夾持并引導彎管進入拋光頭，進而將彎管從拋光頭取出；所述運動控制單元包括電機驅動器和PMAC運動控制卡，所述電機驅動器與伺服電機相連接，并與PMAC運動控制卡相連，所述PMAC運動控制卡通過網線與計算機通訊，并根據所生成的彎管機構的運動軌跡利用PMAC運動控制卡中的PVT控制模式，采用非均勻分段插值的PVT運動模式來擬合曲線，并通過所述計算機控制主機械手和副機械手的線性模組驅動，以進行所述主機械手和副機械手夾持彎管的運動。

另外，根據本發明上述實施例的基于圖像識別的彎管智能拋光系統還可以具有如下附加的技術特征：