[發(fā)明專利]穿孔機(jī)導(dǎo)板智能更換系統(tǒng)和更換方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010650449.8
• 申請(qǐng)日: 2020-07-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111992587B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉國(guó)棟;閆文秀;李永祥;萬(wàn)本振;趙志誠(chéng);宋光鑫;周新亮;黃國(guó)梁;李忠武;李偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原重工股份有限公司
• 主分類號(hào): B21B31/08
• 分類號(hào): B21B31/08;B21C51/00
• 代理公司: 北京奧文知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11534
• 代理人: 張文;苗麗娟

1.一種穿孔機(jī)導(dǎo)板智能更換系統(tǒng)，其特征在于，所述穿孔機(jī)導(dǎo)板智能更換系統(tǒng)包括：導(dǎo)板檢測(cè)模塊、毛管檢測(cè)模塊、導(dǎo)板更換機(jī)器人、導(dǎo)板存放架和機(jī)器人行走軌道；

所述導(dǎo)板檢測(cè)模塊用于采集穿孔機(jī)上的導(dǎo)板的使用狀態(tài)信息，并將所述使用狀態(tài)信息送至所述導(dǎo)板更換機(jī)器人；

所述毛管檢測(cè)模塊用于采集所述穿孔機(jī)出口的毛管的表面質(zhì)量信息，并將所述表面質(zhì)量信息送至所述導(dǎo)板更換機(jī)器人；

所述導(dǎo)板存放架設(shè)置在所述穿孔機(jī)一側(cè)，用于放置新導(dǎo)板，所述機(jī)器人行走軌道布置在所述穿孔機(jī)外側(cè)和所述導(dǎo)板存放架外側(cè)，所述導(dǎo)板更換機(jī)器人設(shè)置在所述機(jī)器人行走軌道上，所述導(dǎo)板更換機(jī)器人分別與所述導(dǎo)板檢測(cè)模塊、所述毛管檢測(cè)模塊和穿孔機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)通信連接，所述導(dǎo)板更換機(jī)器人根據(jù)所述使用狀態(tài)信息和所述表面質(zhì)量信息與所述穿孔機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制以更換導(dǎo)板；

所述導(dǎo)板檢測(cè)模塊包括安裝在所述導(dǎo)板更換機(jī)器人上部的視頻識(shí)別傳感器，所述視頻識(shí)別傳感器與所述導(dǎo)板更換機(jī)器人通信連接，所述視頻識(shí)別傳感器用于對(duì)所述穿孔機(jī)上的導(dǎo)板進(jìn)行拍照識(shí)別，以獲取導(dǎo)板的磨損信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿孔機(jī)導(dǎo)板智能更換系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)板檢測(cè)模塊還包括安裝在穿孔機(jī)導(dǎo)板架上的測(cè)力傳感器，所述測(cè)力傳感器與所述導(dǎo)板更換機(jī)器人通信連接，所述測(cè)力傳感器用于檢測(cè)穿孔過(guò)程中軋制力在導(dǎo)板上的分布情況。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的穿孔機(jī)導(dǎo)板智能更換系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)力傳感器包括四個(gè)，四個(gè)所述測(cè)力傳感器分別安裝在所述穿孔機(jī)導(dǎo)板架的四周，四個(gè)所述測(cè)力傳感器用于檢測(cè)穿孔過(guò)程中軋制力在導(dǎo)板四周上的分布情況。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿孔機(jī)導(dǎo)板智能更換系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)板存放架包括：支架、支塊和側(cè)擋板；

所述支架的長(zhǎng)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(gè)導(dǎo)板，一組所述支塊包括兩個(gè)所述支塊，兩個(gè)所述支塊對(duì)稱安裝在所述支架上，兩個(gè)所述支塊的外側(cè)的所述支架上均安裝有一個(gè)所述側(cè)擋板，兩個(gè)所述支塊外側(cè)的兩個(gè)所述側(cè)擋板間的距離與導(dǎo)板的長(zhǎng)度相同，導(dǎo)板放置在兩個(gè)所述支塊上，兩個(gè)所述支塊外側(cè)的兩個(gè)所述側(cè)擋板的側(cè)端面與導(dǎo)板的側(cè)端面接觸配合。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的穿孔機(jī)導(dǎo)板智能更換系統(tǒng)，其特征在于，所述穿孔機(jī)導(dǎo)板智能更換系統(tǒng)還包括機(jī)器人存儲(chǔ)室，所述機(jī)器人存儲(chǔ)室設(shè)置在所述機(jī)器人行走軌道上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的穿孔機(jī)導(dǎo)板智能更換系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)器人存儲(chǔ)室采用不銹鋼鐵皮制備。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿孔機(jī)導(dǎo)板智能更換系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)板更換機(jī)器人上設(shè)置有攝像頭、位移傳感器、雷達(dá)掃描儀和立體視覺(jué)傳感器，所述攝像頭、所述位移傳感器、所述雷達(dá)掃描儀和所述立體視覺(jué)傳感器與所述導(dǎo)板更換機(jī)器人的控制單元通信連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿孔機(jī)導(dǎo)板智能更換系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)板更換機(jī)器人通過(guò)設(shè)置在機(jī)器臂上的導(dǎo)板夾取裝置實(shí)現(xiàn)導(dǎo)板的抓取，所述導(dǎo)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(jī)器臂上，所述抓取氣缸安裝在所述抓取架上且與所述導(dǎo)板更換機(jī)器人的控制單元通信連接，所述鉗口架包括正對(duì)布置在所述抓取架上的兩個(gè)，兩個(gè)所述鉗口架中一個(gè)固定安裝在所述抓取架上，另一個(gè)通過(guò)所述直線滑軌可直線移動(dòng)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(gè)鉗口架連接，所述另一個(gè)鉗口架能夠在所述抓取氣缸的推動(dòng)下沿所述抓取架移動(dòng)以調(diào)整兩個(gè)所述鉗口架間的相對(duì)距離。

9.一種穿孔機(jī)導(dǎo)板智能更換方法，其特征在于，所述方法包括：

1)舊導(dǎo)板拆除：導(dǎo)板更換機(jī)器人啟動(dòng)運(yùn)行至穿孔機(jī)導(dǎo)板更換位置外側(cè)并向穿孔機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)送導(dǎo)板拆除指令，穿孔機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)接收指令后控制導(dǎo)板架移動(dòng)至穿孔機(jī)導(dǎo)板更換位置并發(fā)送導(dǎo)板架移動(dòng)到位信息至導(dǎo)板更換機(jī)器人，導(dǎo)板更換機(jī)器人接收信息后抓住穿孔機(jī)上的導(dǎo)板并發(fā)送導(dǎo)板抓緊信息至穿孔機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)，穿孔機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)接收信息后控制導(dǎo)板鎖緊裝置松開(kāi)并發(fā)送鎖緊松開(kāi)信息至導(dǎo)板更換機(jī)器人，導(dǎo)板更換機(jī)器人接收信息后將導(dǎo)板從導(dǎo)板架上取下，而后將導(dǎo)板運(yùn)送至舊導(dǎo)板存放處，完成舊導(dǎo)板拆除工作；

2)新導(dǎo)板安裝：導(dǎo)板更換機(jī)器人繼續(xù)運(yùn)行至導(dǎo)板存放架外側(cè)并將新導(dǎo)板從導(dǎo)板存放架下取出，而后運(yùn)行至穿孔機(jī)導(dǎo)板安裝位置外側(cè)并向穿孔機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)送導(dǎo)板安裝指令，穿孔機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)接收指令后確認(rèn)導(dǎo)板架是否處于穿孔機(jī)導(dǎo)板安裝位置且導(dǎo)板鎖緊裝置松開(kāi)是否處于松開(kāi)狀態(tài)，若是直接向?qū)О甯鼡Q機(jī)器人發(fā)送導(dǎo)板架松開(kāi)信息，若否，先控制導(dǎo)板架移動(dòng)至穿孔機(jī)導(dǎo)板安裝位置并松開(kāi)導(dǎo)板鎖緊裝置，再向?qū)О甯鼡Q機(jī)器人發(fā)送導(dǎo)板架松開(kāi)信息，導(dǎo)板更換機(jī)器人接收信息后將新導(dǎo)板放置在導(dǎo)板架上，并對(duì)新導(dǎo)板和導(dǎo)板架的相對(duì)位置進(jìn)行智能判斷，在確定新導(dǎo)板的安裝位置準(zhǔn)確后發(fā)送導(dǎo)板放置信息至穿孔機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)，穿孔機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)接收信息后控制導(dǎo)板鎖緊裝置鎖緊新導(dǎo)板并發(fā)送導(dǎo)板鎖緊信息至導(dǎo)板更換機(jī)器人，導(dǎo)板更換機(jī)器人接收信息后松開(kāi)新導(dǎo)板移動(dòng)至待定位置并發(fā)送導(dǎo)板松開(kāi)信息至穿孔機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)，穿孔機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)接收信息后控制導(dǎo)板架移動(dòng)至工作位置，完成新導(dǎo)板安裝工作。