[實用新型]基于機器視覺的全自動打磨系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920572620.0
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN209811886U
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭杰;向守兵;胡明華;雷剛;陳昌海;陳亮;肖鐵忠;郭武士;韓凌峰;郭欣;彭林;王濤
• 申請（專利權(quán)）人: 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B19/00;B24B41/06;B24B49/12;B24B51/00
• 代理公司: 50247 重慶航圖知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 胡小龍

本實用新型公開了本實用新型首先提出了一種基于機器視覺的全自動打磨系統(tǒng)，包括：工件裝夾平臺，用于裝夾定位待打磨工件；打磨裝置，包括安裝在所述工件裝夾平臺一側(cè)的工業(yè)機器人，所述工業(yè)機器人上安裝設(shè)有用于打磨所述待打磨工件的打磨執(zhí)行裝置；機器視覺圖像系統(tǒng)，用于采集所述待打磨工件的待打磨面的圖像數(shù)據(jù)；上位機控制系統(tǒng)，所述上位機控制系統(tǒng)根據(jù)所述機器視覺圖像系統(tǒng)采集得到的所述待打磨面的圖像數(shù)據(jù)，建立所述待打磨面的三維模型，并得到所述待打磨面的打磨軌跡；機器人控制柜，所述機器人控制柜接收來自所述上位機控制系統(tǒng)的打磨控制指令，并控制所述工業(yè)機器人按照所述打磨軌跡執(zhí)行打磨動作。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及機器視覺、自動控制及機器人自動打磨技術(shù)，具體是一種基于機器視覺的全自動打磨系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中，打磨和拋光是常見的加工工序。目前,很多工件的打磨和拋光工作都是由人工完成，人工打磨不僅效率低、打磨周期長、經(jīng)濟性差、打磨質(zhì)量難以保持一致性，不利于后續(xù)的精加工處理；而且由于打磨環(huán)境粉塵對人體有較大傷害，同時存在工人勞動強度大等問題，這些因素都不利于有效提高生產(chǎn)效率。

隨著工業(yè)機器人技術(shù)在現(xiàn)代化生產(chǎn)中的應(yīng)用，其在打磨拋光領(lǐng)域的應(yīng)用也日益深入。其中，用于規(guī)劃機器人運動軌跡的一種常見方法是人工示教，但人工示教周期長，軌跡規(guī)劃通常更加依賴操作人員經(jīng)驗，在軌跡的優(yōu)化和工作節(jié)拍的處理方面比較難以達到最佳狀態(tài)。尤其是當(dāng)加工工件差異性大、型線復(fù)雜、弧度變化時，需要頻繁示教，通用性較差，頻繁停機進行示教也不利于提高整體加工的自動化程度。

機器視覺在圖像識別和定位方面扮演著越來越重要的角色。機器視覺的應(yīng)用目前主要表現(xiàn)在引導(dǎo)和定位、外觀檢測、高精度檢測和產(chǎn)品溯源等方面。在國內(nèi)，通過圖像空間的路徑規(guī)劃和基于圖像的控制方法，主要應(yīng)用于焊接機器人對焊縫的跟蹤，在機器人打磨領(lǐng)域應(yīng)用還比較有限，而且相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用對操作人員要求較高，推廣起來比較困難。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種基于機器視覺的全自動打磨系統(tǒng)，具有集成度高、操作容易、方便高效、經(jīng)濟實用、智能化程度高和打磨質(zhì)量穩(wěn)定且可靠的優(yōu)點。

為達到上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：

一種基于機器視覺的全自動打磨系統(tǒng)，包括：

工件裝夾平臺，用于裝夾定位待打磨工件；

打磨裝置，包括安裝在所述工件裝夾平臺一側(cè)的工業(yè)機器人，所述工業(yè)機器人上安裝設(shè)有用于打磨所述待打磨工件的打磨執(zhí)行裝置；

機器視覺圖像系統(tǒng)，用于采集所述待打磨工件的待打磨面的圖像數(shù)據(jù)；

上位機控制系統(tǒng)，所述上位機控制系統(tǒng)根據(jù)所述機器視覺圖像系統(tǒng)采集得到的所述待打磨面的圖像數(shù)據(jù)，建立所述待打磨面的三維模型，并得到所述待打磨面的打磨軌跡；

機器人控制柜，所述機器人控制柜接收來自所述上位機控制系統(tǒng)的打磨控制指令，并控制所述工業(yè)機器人按照所述打磨軌跡執(zhí)行打磨動作。

進一步，所述打磨執(zhí)行裝置包括電主軸；

還包括電氣控制柜，所述電氣控制器內(nèi)設(shè)有PLC控制器和用于控制所述電主軸的變頻器，所述PLC控制器根據(jù)所述上位機控制系統(tǒng)的控制指令通過所述變頻器控制所述電主軸動作。

進一步，所述打磨執(zhí)行裝置還包括用于控制所述電主軸沿其軸向方向移動的恒力浮動控制機構(gòu)、用于檢測所述電主軸移動距離的位移傳感器和用于檢測所述電主軸運動姿態(tài)的姿態(tài)傳感器；

所述位移傳感器以所述電主軸的軸線為中心環(huán)形均布設(shè)置為多個，所述上位機控制系統(tǒng)根據(jù)所述位移傳感器檢測得到的所述電主軸的浮動位移數(shù)據(jù)判斷安裝在所述電主軸上的打磨工具的磨損情況。