[發(fā)明專利]基于3D視覺相機(jī)的工件打磨系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011137657.4
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112318320A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薛義權(quán);何艷兵;李志成;陳軍帥;羅家植;姚桂坪
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州瑞松智能科技股份有限公司
• 主分類號: B24B27/00
• 分類號: B24B27/00;B24B27/02;B24B41/00;B24B49/12;B24B41/06;B23P23/04;B25J11/00
• 代理公司: 廣州市越秀區(qū)哲力專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44288
• 代理人: 戴文儀

本發(fā)明提供基于3D視覺相機(jī)的工件打磨系統(tǒng),包括進(jìn)料小車、出料小車、第一輸送導(dǎo)軌、第二輸送導(dǎo)軌、運輸機(jī)器人、打磨機(jī)器人、打磨平臺，進(jìn)料小車放置在第一輸送導(dǎo)軌上，出料小車放置在第二輸送導(dǎo)軌上，第一輸送導(dǎo)軌在第二輸送導(dǎo)軌一側(cè)，運輸機(jī)器人、打磨機(jī)器人以及打磨平臺均放置在第一輸送導(dǎo)軌和第二輸送導(dǎo)軌之間，打磨機(jī)器人和運輸機(jī)器人放置在打磨平臺兩側(cè)，打磨機(jī)器人包括第一機(jī)器臂、打磨設(shè)備，打磨設(shè)備安裝在第一機(jī)器臂頂端，打磨設(shè)備上安裝有3D視覺相機(jī)，3D視覺相機(jī)與外部工控機(jī)連接。本申請中的基于3D視覺相機(jī)的工件打磨系統(tǒng)，整個過程無需人工介入處理，節(jié)省了對待打磨工件的打磨時間，得到的打磨軌跡坐標(biāo)更加精準(zhǔn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工件打磨領(lǐng)域，尤其涉及基于3D視覺相機(jī)的工件打磨系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著制造業(yè)平面小構(gòu)件的產(chǎn)品多樣化以及人工打磨效率不足，打磨質(zhì)量存在差異，人工成本逐漸提高，自動打磨產(chǎn)品迫在眉睫。目前的打磨裝置中的自動打磨是采用單一的打磨模板對待打磨工件進(jìn)行打磨，對于待打磨工件與打磨模板的匹配關(guān)系是通過人工肉眼來確定，當(dāng)每一件待打磨工件需要打磨時，操作人員肉眼測量待打磨工件的尺寸，并根據(jù)手動測量的尺寸選擇對應(yīng)的打磨模板，現(xiàn)有打磨裝置對于待打磨工件的打磨過程依然需要人工介入處理，導(dǎo)致整個打磨的時間過長。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供基于3D視覺相機(jī)的工件打磨系統(tǒng)，其能解決現(xiàn)有打磨裝置對于待打磨工件的打磨過程依然需要人工介入處理，導(dǎo)致整個打磨的時間過長的問題。

本發(fā)明的目的之二在于提供基于3D視覺相機(jī)的工件打磨方法，其能解決現(xiàn)有打磨裝置對于待打磨工件的打磨過程依然需要人工介入處理，導(dǎo)致整個打磨的時間過長的問題。

本發(fā)明的目的之一采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

基于3D視覺相機(jī)的工件打磨系統(tǒng)，包括進(jìn)料小車、出料小車、第一輸送導(dǎo)軌、第二輸送導(dǎo)軌、運輸機(jī)器人、打磨機(jī)器人、打磨平臺，所述進(jìn)料小車放置在第一輸送導(dǎo)軌上，所述出料小車放置在第二輸送導(dǎo)軌上，所述第一輸送導(dǎo)軌在所述第二輸送導(dǎo)軌一側(cè)，所述運輸機(jī)器人、所述打磨機(jī)器人以及所述打磨平臺均放置在所述第一輸送導(dǎo)軌和所述第二輸送導(dǎo)軌之間，所述打磨機(jī)器人和所述運輸機(jī)器人放置在所述打磨平臺兩側(cè)，所述打磨機(jī)器人包括第一機(jī)器臂、打磨設(shè)備，所述打磨設(shè)備安裝在所述第一機(jī)器臂頂端，所述打磨設(shè)備上安裝有3D視覺相機(jī)，所述3D視覺相機(jī)與外部工控機(jī)連接，所述進(jìn)料小車和所述出料小車的數(shù)量均為兩個；

待打磨工件放置在所述進(jìn)料小車上，所述進(jìn)料小車在所述第一輸送導(dǎo)軌上運動至所述運輸機(jī)器人位置處，所述運輸機(jī)器人抓取所述進(jìn)料小車上的待打磨工件，并將待打磨工件放置在打磨平臺上，所述打磨機(jī)器人上的3D視覺相機(jī)對打磨平臺上待打磨工件進(jìn)行3D采圖，得到待打磨工件對應(yīng)的點云圖像，所述3D視覺相機(jī)將所述點云圖像發(fā)送至外部工控機(jī)進(jìn)行輪廓提取處理，得到點云圖像輪廓數(shù)據(jù)，外部工控機(jī)將所述點云圖像輪廓數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)三維模板數(shù)據(jù)庫中的預(yù)設(shè)三維模板進(jìn)行匹配，根據(jù)匹配到的預(yù)設(shè)三維模板中的輪廓軌跡點集計算出輪廓軌跡點集中每個輪廓軌跡點的空間坐標(biāo)位置，當(dāng)空間坐標(biāo)位置在打磨機(jī)器人移動范圍內(nèi)時，將所述輪廓軌跡點集中每個輪廓軌跡點的坐標(biāo)作為打磨軌跡坐標(biāo)，外部工控機(jī)將所述打磨軌跡坐標(biāo)發(fā)送至打磨機(jī)器人，打磨機(jī)器人根據(jù)所述打磨軌跡坐標(biāo)對待打磨工件進(jìn)行打磨，運輸機(jī)器人將打磨好的待打磨工件抓取至所述出料小車上，所述出料小車在所述第二輸送導(dǎo)軌上將打磨好的待打磨工件運出。

進(jìn)一步地，所述打磨設(shè)備包括支架、打磨機(jī)以及銑刀，所述支架固定在所述第一機(jī)器臂頂端，所述打磨機(jī)和所述銑刀分別固定在所述支架上，所述打磨機(jī)和所述銑刀位于所述支架兩側(cè)，所述3D視覺相機(jī)固定在所述打磨機(jī)的一側(cè)。

進(jìn)一步地，所述打磨機(jī)和所述銑刀上均安裝有力覺傳感器。

進(jìn)一步地，所述運輸機(jī)器人包括第二機(jī)器臂和機(jī)器人抓手，所述機(jī)器人抓手固定在所述第二機(jī)器臂的頂端。