CN106041948B - 一种运用视觉检测的机器人去毛刺系统及去毛刺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种运用视觉检测的机器人去毛刺系统，包括机器人安装机架、机器人系统、高速电主轴系统、视觉相机系统、PLC控制模块和工件摆放平台。同时，本发明还提供一种运用视觉检测的机器人去毛刺方法，应用所述运用视觉检测的机器人去毛刺系统。根据本发明所述的运用视觉检测的机器人去毛刺系统，具有工作效率高，精准度大，毛刺去除干净并且可以防止去除的毛刺伤人等优点，同时该系统采用视觉相机系统，在更换待加工部件时，无需工人对工件的坐标系进行校对，使得机器人加工变得简单，适应于当下对机械加工高效、高质量的要求。

Description

一种运用视觉检测的机器人去毛刺系统及去毛刺方法
技术领域
本发明涉及一种工业零件的去毛刺系统，具体的说涉及一种运用视觉检测的机器人去毛刺系统。本发明还涉及一种利用该系统去毛刺的方法，特别是基于运用视觉检测的视觉相机，通过与机器人的配合，可自动完成零件的识别及去毛刺的过程。
背景技术
目前，金属零件在机械加工过程中会产生毛刺，这些毛刺的存在不仅影响零件的外观，还会影响到后续使用、装配、性能和使用寿命，因而零件的去毛刺工作非常重要；现有的去毛刺的方法主要是通过手工、机械加工等方式。但是，传统的这些方法去毛刺具有很多的缺点，如效率低、精准度差、去毛刺不干净、产生大量的对人体有害的飞屑等。因此为了解决这些问题，使用机器人去毛刺的系统是非常必要的，效率会得到很大程度的提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种专业的运用视觉检测的机器人去毛刺系统，通过视觉相机的应用可以自动识别零件的类型及位置且无需人工进行校对，在快速准确的识别出工件类型和位置后，将信息传给PLC控制模块，通过PLC控制模块将视觉相机识别的信息，传入到机器人系统中，机器人根据接收到的工件类型信息和位置坐标信息，调用机器人系统中相应的程序对工件进行去毛刺加工。工作效率高，去毛刺干净，保护工人免受飞屑的危害。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种运用视觉检测的机器人去毛刺系统，包括机器人安装机架、机器人系统、高速电主轴系统、视觉相机系统、PLC控制模块和工件摆放平台。
进一步的，所述机器人系统由机器人、机器人控制箱、示教器组成。
进一步的，所述高速电主轴系统由高速电主轴、高速电主轴连接件、磨头、空压机、冷水机组成。
进一步的，所述视觉相机系统包括视觉相机、调焦镜头、视觉相机支架。
本发明还提供一种运用视觉检测的机器人去毛刺方法，应用根据本发明所述的运用视觉检测的机器人去毛刺系统，其步骤包括：
步骤一：机器人电机上电，按下电源键，机器人进入连续运行模式；
步骤二：按下自锁型按钮，机器人运行开始，并触发视觉相机拍照；
步骤三：视觉相机检测是否有零件在工件台上；
步骤四：若视觉相机检测不到零件则会重复检测；
步骤五：若检测到有零件在工件台上，视觉相机会拍摄一张照片，将零件编号信息和工件坐标信息传给PLC，PLC将数据传给机器人控制箱；
步骤六：机器人控制箱调用相应编号加工程序，并更新工件坐标系，机器人实际加工开始；
步骤七：机器人实际加工周期性运行，等待停止信号；
步骤八：加工完成抬起自锁型按钮，机器人结束运行并回到原点，可开门更换其他零件。
附图说明
图1为本发明的机器人去毛刺系统结构示意图。
图2为本发明的机器人去毛刺系统结构正视图。
图3为本发明的本发明机器人去毛刺系统工作流程图。
(注意：附图中的所示结构只是为了说明本发明特征的示意，并非是要依据附图所示结构。)
具体实施方式
如图1-2所示，根据本发明所述的运用视觉检测的机器人去毛刺系统，包括机器人安装机架1、机器人系统、高速电主轴系统、视觉相机系统、PLC控制模块、工件摆放平台7。
进一步的，所述机器人安装机架1作为安装平台，用于机器人2及机器人控制箱等部件的安装和定位，并且起到保护机器人2及其它部件的作用。所述的安装机架1底部配有四组复合脚轮8，包括调整地脚和滑轮，可以将设备随意移动位置，并且可以微量调整安装机架1的高度。
所述机器人系统由机器人2、机器人控制箱、示教器组成，机器人2根据提前预编好的程序完成相应的加工动作。
所述高速电主轴系统由高速电主轴5、高速电主轴连接件6、磨头、空压机、冷水机组成，作为机器人2的执行机构完成最终的去毛刺加工。其中，所述的高速电主轴5通过高速电主轴连接件6与机器人2末端相连，磨头安装在高速电主轴5的末端，磨头末端与工件接触，去除工件表面及安装定位孔的毛刺。
所述的冷水机通过软管与高速电主轴5相连，在高速电主轴5工作时，对高速电主轴5内部进行冷却，保证高速电主轴5的使用寿命。
所述的空压机通过风管与高速电主轴5相连，使高速电主轴5末端出气，达到对工件除尘的效果。
所述工件摆放平台7用于安置工件并限制工件的摆放大小及范围。
进一步的，所述视觉相机系统由视觉相机3、调焦镜头、视觉相机支架4组成，完成工件的识别与工件位置坐标的识别。其中，所述的视觉相机3通过视觉相机支架4与安装机架相连，位于工件摆放平台正上方，实时监测工件摆放平台7上是否有工件，如有工件并识别出是何种工件，同时识别出工件的位置坐标。
其中，机器人加工工件的工作范围可达300*300。
所述PLC控制模块作为介质把视觉相机3识别的信息传递给机器人系统；通过Device Net与机器人2相连，完成与机器人系统的通讯控制工作。
以上描述，为根据发明所述的运用视觉检测的机器人去毛刺系统的常规结构，基于上述机器人去毛刺系统，其工作流程为：
(1)将工件摆放在工作台上，关上安全门；
(2)接通电源，开启系统总空开、机器人空开、相机空开以及机器人控制箱启动按钮，此时电机开始运行；
(3)选择机器人连续运行模式；
(4)按下“自锁型”按钮，机器人开始运动，相机开始拍照，拍照的同时检测是否有零件摆放在工作台上；
(5)相机在拍摄完零件照片后，将检测到的零件编号信息和工件坐标信息传给PLC，PLC将数据传给机器人控制器；
(6)控制器调用相应编号加工程序，并更新工件坐标系，机器人开始对零件进行去毛刺，等待停止信号；
(7)加工完成再次按下“自锁型”按钮，机器人结束运动并回到原点，可开门更换其他零件。
根据发明所述的运用视觉检测的机器人去毛刺系统具有以下特点：
1.实现去毛刺智能化，专业器具操作简单。
2.利用视觉相机系统，对零部件信息自动识别，无需人工进校对。
3.提高去毛刺效率，与传统的手工及机械加工相比，效率提高95％，同时精准度高达99％。
4.加工灵活，去毛刺干净，保护工人免受飞屑的危害。
5.满足大量零件去毛刺加工的需求，减轻工人工作量。
进一步的，通过上文的描述以及如图3所示，本发明提供的一种运用视觉检测的机器人去毛刺系统的去毛刺方法，包括步骤：
步骤一：机器人2电机上电，按下电源键，机器人2进入连续运行模式；
步骤二：按下自锁型按钮，机器人2运行开始，并触发视觉相机3拍照；
步骤三：视觉相机3检测是否有零件在工件台上；
步骤四：若视觉相机3检测不到零件则会重复检测；
步骤五：若检测到有零件在工件台上，视觉相机3会拍摄一张照片，将零件编号信息和工件坐标信息传给PLC，PLC将数据传给机器人控制箱；
步骤六：机器人控制箱调用相应编号加工程序，并更新工件坐标系，机器人2实际加工开始；
步骤七：机器人2实际加工周期性运行，等待停止信号；
步骤八：加工完成抬起自锁型按钮，机器人2结束运行并回到原点，可开门更换其他零件。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种运用视觉检测的机器人去毛刺方法，基于运用视觉检测的机器人去毛刺系统，所述运用视觉检测的机器人去毛刺系统包括机器人安装机架(1)、机器人系统、高速电主轴系统、视觉相机系统、PLC控制模块和工件摆放平台(7)；其特征在于：
所述机器人系统由机器人(2)、机器人控制箱、示教器组成；
所述高速电主轴系统由高速电主轴(5)、高速电主轴连接件(6)、磨头、空压机、冷水机组成；
所述视觉相机系统包括视觉相机(3)、调焦镜头、视觉相机支架(4)；
所述PLC控制模块作为介质将视觉相机识别的信息传递给机器人系统，所述的PLC控制模块通过Device Net与机器人(2)相连；
所述的高速电主轴(5)通过高速电主轴连接件与机器人(2)末端相连，所述磨头安装在高速电主轴(5)末端；
所述的空压机通过风管与高速电主轴(5)相连；
所述的冷水机通过软管与高速电主轴(5)相连；
所述的视觉相机(3)通过视觉相机支架(4)与安装机架(1)相连，所述的视觉相机(3)位于工件摆放平台(7)正上方，实时监测工件摆放平台(7)上是否有工件，有工件并识别出是何种工件，同时识别出工件的位置坐标；
所述安装机架底部配有复合脚轮(8)；
所述的机器人(2)加工工件的工作范围为300*300；
所述方法包括步骤：
步骤一：机器人(2)电机上电，按下电源键，机器人(2)进入连续运行模式；
步骤二：按下自锁型按钮，机器人(2)运行开始，并触发视觉相机(3)拍照；
步骤三：视觉相机(3)检测是否有零件在工件台上；
步骤四：若视觉相机(3)检测不到零件则会重复检测；
步骤五：若检测到有零件在工件台上，视觉相机(3)会拍摄一张照片，将零件编号信息和工件坐标信息传给PLC，PLC将数据传给机器人控制箱；
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