[發明專利]一種基于視覺識別的多功能焊件處理裝置及控制方法

有效

• 申請號: 202010463820.X
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111673321B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 商亮亮;張浩;劉騰;李佩齊;華亮;傅懷梁;泮佳俊;張帆
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于視覺識別的多功能焊件處理裝置，其特征在于，包括：切換裝置、焊前清理裝置（9）、焊接裝置（10）和焊后處理裝置（11）；

所述切換裝置包括殼體（1）、圖像采集裝置（3）和控制裝置；

所述殼體（1）為具有兩個端面的中空三棱柱體，所述殼體（1）的頂端端面設置有用于與機械臂連接的第一法蘭（2），所述殼體（1）的三個側壁的內側面分別設置有傳動裝置；

所述傳動裝置包括升降齒條（4）和與所述升降齒條（4）嚙合的齒輪組，所述齒輪組包括傳動齒輪（5）和至少一個從動齒輪（6），所述傳動齒輪（5）和從動齒輪（6）均通過軸承固定連接在所述殼體（1）側壁的內側面上，所述傳動齒輪（5）設置在所述升降齒條（4）的一側，至少一個所述從動齒輪（6）設置在所述升降齒條（4）的另一側，所述傳動齒輪（5）與驅動單元（7）包含的驅動電機主軸固定連接；所述升降齒條（4）上固定設置有第二法蘭（8）；

所述殼體（1）的三個側壁上與各個所述升降齒條（4）對應的位置分別開設有供所述第二法蘭（8）沿所述升降齒條（4）延伸方向往復運動的限位槽；

所述焊前清理裝置（9）、焊接裝置（10）、焊后處理裝置（11）分別從所述殼體（1）的外部與各個所述第二法蘭（8）連接；

所述圖像采集裝置（3）設置在所述殼體（1）的底端端面，用于采集待處理焊件的當前狀態圖像；

所述控制裝置為STM32F4xx系列的微處理器；所述微處理器與所述圖像采集裝置（3）相連，用于對所述當前狀態圖像進行處理，得到所述待處理焊件的當前工序狀態數據；

所述微處理器與各個所述驅動單元（7）相連，用于根據所述待處理焊件的當前工序狀態數據向各個所述驅動單元（7）發送控制指令。

2.根據權利要求1所述的基于視覺識別的多功能焊件處理裝置，其特征在于，所述齒輪組包括傳動齒輪（5）和三個從動齒輪（6），所述傳動齒輪（5）和一個從動齒輪（6）設置在所述升降齒條（4）的一側，另外兩個從動齒輪（6）設置在所述升降齒條（4）的另一側。

3.根據權利要求1所述的基于視覺識別的多功能焊件處理裝置，其特征在于，所述圖像采集裝置（3）包括工業用攝像頭和設置在所述工業用攝像頭外部的防護罩。

4.一種權利要求1~3任一項所述的多功能焊件處理裝置的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：圖像采集裝置（3）采集待處理焊件的當前狀態圖像，并將所述當前狀態圖像發送給微處理器，微處理器對所述當前狀態圖像基于訓練好的卷積神經網絡模型進行圖像處理和工序識別，得到所述待處理焊件的當前工序狀態，所述待處理焊件的當前工序狀態為焊前工序狀態、焊中工序狀態和焊后工序狀態中的一種；

S2：若所述待處理焊件的工序狀態為焊前工序狀態，則微處理器控制所述焊前清理裝置（9）下降并開始工作直至所述待處理焊件的工序狀態發生改變，然后控制所述焊前清理裝置（9）復位；

若所述待處理焊件的工序狀態為焊中狀態，則微處理器控制所述焊接裝置（10）下降并開始工作直至所述待處理焊件的工序狀態發生改變，然后控制所述焊接裝置（10）復位；

若所述待處理焊件的工序狀態為焊后狀態，則微處理器控制所述焊后處理裝置（11）下降并開始工作直至所述待處理焊件的工序狀態發生改變，然后控制所述焊后處理裝置（11）復位；

S3：重復S2。

5.根據權利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述焊前清理裝置（9）下降并開始工作直至所述待處理焊件的工序狀態發生改變，然后控制所述焊前清理裝置（9）復位，具體為：

所述微處理器控制所述焊前清理裝置（9）對應的驅動單元（7）驅動傳動齒輪（5）帶動升降齒條（4）下降，進而通過所述升降齒條（4）上的第二法蘭（8）帶動所述焊前清理裝置（9）下降到工作位，同時啟動所述焊前清理裝置（9）對待處理焊件進行焊縫打磨作業；

當所述待處理焊件的工序狀態發生改變時，所述微處理器控制所述焊前清理裝置（9）停止工作，然后控制所述焊前清理裝置（9）對應的驅動單元（7）驅動傳動齒輪（5）帶動升降齒條（4）上升，進而通過所述升降齒條（4）上的第二法蘭（8）帶動所述焊前清理裝置（9）回復到初始位置。