[發明專利]穿孔機導板智能更換系統和更換方法

有效

• 申請號: 202010650449.8
• 申請日: 2020-07-08
• 公開（公告）號: CN111992587B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 劉國棟;閆文秀;李永祥;萬本振;趙志誠;宋光鑫;周新亮;黃國梁;李忠武;李偉
• 申請（專利權）人: 太原重工股份有限公司
• 主分類號: B21B31/08
• 分類號: B21B31/08;B21C51/00
• 代理公司: 北京奧文知識產權代理事務所(普通合伙) 11534
• 代理人: 張文;苗麗娟

1.一種穿孔機導板智能更換系統，其特征在于，所述穿孔機導板智能更換系統包括：導板檢測模塊、毛管檢測模塊、導板更換機器人、導板存放架和機器人行走軌道；

所述導板檢測模塊用于采集穿孔機上的導板的使用狀態信息，并將所述使用狀態信息送至所述導板更換機器人；

所述毛管檢測模塊用于采集所述穿孔機出口的毛管的表面質量信息，并將所述表面質量信息送至所述導板更換機器人；

所述導板存放架設置在所述穿孔機一側，用于放置新導板，所述機器人行走軌道布置在所述穿孔機外側和所述導板存放架外側，所述導板更換機器人設置在所述機器人行走軌道上，所述導板更換機器人分別與所述導板檢測模塊、所述毛管檢測模塊和穿孔機自動化系統通信連接，所述導板更換機器人根據所述使用狀態信息和所述表面質量信息與所述穿孔機自動化系統進行聯動控制以更換導板；

所述導板檢測模塊包括安裝在所述導板更換機器人上部的視頻識別傳感器，所述視頻識別傳感器與所述導板更換機器人通信連接，所述視頻識別傳感器用于對所述穿孔機上的導板進行拍照識別，以獲取導板的磨損信息。

2.根據權利要求1所述的穿孔機導板智能更換系統，其特征在于，所述導板檢測模塊還包括安裝在穿孔機導板架上的測力傳感器，所述測力傳感器與所述導板更換機器人通信連接，所述測力傳感器用于檢測穿孔過程中軋制力在導板上的分布情況。

3.根據權利要求2所述的穿孔機導板智能更換系統，其特征在于，所述測力傳感器包括四個，四個所述測力傳感器分別安裝在所述穿孔機導板架的四周，四個所述測力傳感器用于檢測穿孔過程中軋制力在導板四周上的分布情況。

4.根據權利要求1所述的穿孔機導板智能更換系統，其特征在于，所述導板存放架包括：支架、支塊和側擋板；

所述支架的長度方向均勻布置有多組所述支塊，一組所述支塊用于支撐一個導板，一組所述支塊包括兩個所述支塊，兩個所述支塊對稱安裝在所述支架上，兩個所述支塊的外側的所述支架上均安裝有一個所述側擋板，兩個所述支塊外側的兩個所述側擋板間的距離與導板的長度相同，導板放置在兩個所述支塊上，兩個所述支塊外側的兩個所述側擋板的側端面與導板的側端面接觸配合。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的穿孔機導板智能更換系統，其特征在于，所述穿孔機導板智能更換系統還包括機器人存儲室，所述機器人存儲室設置在所述機器人行走軌道上。

6.根據權利要求5所述的穿孔機導板智能更換系統，其特征在于，所述機器人存儲室采用不銹鋼鐵皮制備。

7.根據權利要求1所述的穿孔機導板智能更換系統，其特征在于，所述導板更換機器人上設置有攝像頭、位移傳感器、雷達掃描儀和立體視覺傳感器，所述攝像頭、所述位移傳感器、所述雷達掃描儀和所述立體視覺傳感器與所述導板更換機器人的控制單元通信連接。

8.根據權利要求1所述的穿孔機導板智能更換系統，其特征在于，所述導板更換機器人通過設置在機器臂上的導板夾取裝置實現導板的抓取，所述導板夾取裝置包括：抓取架、抓取氣缸、鉗口架和直線滑軌；

所述抓取架安裝在所述機器臂上，所述抓取氣缸安裝在所述抓取架上且與所述導板更換機器人的控制單元通信連接，所述鉗口架包括正對布置在所述抓取架上的兩個，兩個所述鉗口架中一個固定安裝在所述抓取架上，另一個通過所述直線滑軌可直線移動地安裝在所述抓取架上，所述抓取氣缸的輸出端與所述另一個鉗口架連接，所述另一個鉗口架能夠在所述抓取氣缸的推動下沿所述抓取架移動以調整兩個所述鉗口架間的相對距離。

9.一種穿孔機導板智能更換方法，其特征在于，所述方法包括：

1)舊導板拆除：導板更換機器人啟動運行至穿孔機導板更換位置外側并向穿孔機自動化系統發送導板拆除指令，穿孔機自動化系統接收指令后控制導板架移動至穿孔機導板更換位置并發送導板架移動到位信息至導板更換機器人，導板更換機器人接收信息后抓住穿孔機上的導板并發送導板抓緊信息至穿孔機自動化系統，穿孔機自動化系統接收信息后控制導板鎖緊裝置松開并發送鎖緊松開信息至導板更換機器人，導板更換機器人接收信息后將導板從導板架上取下，而后將導板運送至舊導板存放處，完成舊導板拆除工作；

2)新導板安裝：導板更換機器人繼續運行至導板存放架外側并將新導板從導板存放架下取出，而后運行至穿孔機導板安裝位置外側并向穿孔機自動化系統發送導板安裝指令，穿孔機自動化系統接收指令后確認導板架是否處于穿孔機導板安裝位置且導板鎖緊裝置松開是否處于松開狀態，若是直接向導板更換機器人發送導板架松開信息，若否，先控制導板架移動至穿孔機導板安裝位置并松開導板鎖緊裝置，再向導板更換機器人發送導板架松開信息，導板更換機器人接收信息后將新導板放置在導板架上，并對新導板和導板架的相對位置進行智能判斷，在確定新導板的安裝位置準確后發送導板放置信息至穿孔機自動化系統，穿孔機自動化系統接收信息后控制導板鎖緊裝置鎖緊新導板并發送導板鎖緊信息至導板更換機器人，導板更換機器人接收信息后松開新導板移動至待定位置并發送導板松開信息至穿孔機自動化系統，穿孔機自動化系統接收信息后控制導板架移動至工作位置，完成新導板安裝工作。