CN107186430A - 一种智能无人机螺旋桨修剪机及其修剪方法 - Google Patents

Abstract

一种智能无人机螺旋桨修剪机，按物料输送方向依次包括上料工位、清洗工位、裁剪工位、打磨工位和检测工位；所述清洗工位处设有清洗装置，所述裁剪工位处设有修剪装置，所述打磨工位处设有打磨装置，所述检测工位处设有检测装置，设有贯穿所述上料工位、清洗工位、裁剪工位、打磨工位和检测工位的输送轨道，所述输送轨道上设有行走机构，所述行走机构包括固定座和驱动固定在输送轨道上行走的第一驱动机构，所述固定座上设有朝上设置的旋转电机，所述旋转电机的输出轴与用于夹持螺旋桨的夹座连接，所述固定座上设有用于夹持螺旋桨叶片的夹持机构和用于检测螺旋桨叶片位置的传感器探头。本发明可以对破损的螺旋桨进行修剪，减少浪费。

Description

一种智能无人机螺旋桨修剪机及其修剪方法

技术领域

本发明涉及无人机领域，尤其是一种智能无人机螺旋桨修剪机及其修剪方法。

背景技术

在航模界中，螺旋桨是必不可少的东西。螺旋桨关系到无人机飞行效率的高低，也决定了无人机是否能够很好的飞行。在使用的过程中，由于各种各样的原因，比如操作不当导致飞机炸机、不小心碰撞导致飞机炸机等等，都会对无人机的螺旋桨造成不同程度的损坏。一般正常情况下，螺旋桨损坏了，哪怕是一点，都不能使用，只能扔掉，造成很大的浪费。如果螺旋桨整个桨臂断裂，自然是不能再修复，但是，如果仅仅是断了一小节，或者只是损坏了一点，就扔掉，肯定是浪费资源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种智能无人机螺旋桨修剪机及其修剪方法，填补现有技术的空白，可以对破损的螺旋桨进行修剪，减少浪费。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种智能无人机螺旋桨修剪机，按物料输送方向依次包括上料工位、清洗工位、裁剪工位、打磨工位和检测工位；所述清洗工位处设有清洗装置，所述裁剪工位处设有修剪装置，所述打磨工位处设有打磨装置，所述检测工位处设有检测装置，设有贯穿所述上料工位、清洗工位、裁剪工位、打磨工位和检测工位的输送轨道，所述输送轨道上设有行走机构，所述行走机构包括固定座和驱动固定在输送轨道上行走的第一驱动机构，所述固定座上设有朝上设置的旋转电机，所述旋转电机的输出轴与用于夹持螺旋桨的夹座连接，所述固定座上设有用于夹持螺旋桨叶片的夹持机构和用于检测螺旋桨叶片位置的传感器探头；所述清洗装置包括清洗箱体，所述清洗箱体内设有清洗喷头和高压气嘴；所述修剪装置包括支架，所述支架包括底架和位于裁剪工位上方的安装板，所述安装板上设有长条形孔和裁剪机构，所述裁剪机构包括分布在长条形孔两侧的导轨、与所述导轨配合的滑块、驱动滑块沿导轨来回移动的第二驱动机构、设置在滑块上的裁剪气缸、上端与裁剪气缸的输出轴连接的连杆和设置在连杆下端的刀头，所述连杆设于长条形孔内，所述打磨装置包括打磨箱体、设置在打磨箱体内的打磨电机和与打磨电机连接的打磨头；所述检测装置包括检测箱体、设于检测箱体内顶部位置的工业摄像机和用于输出检测结构的显示屏。本发明的螺旋桨修剪机可对螺旋桨的叶片进行定位裁剪，并且能够保证裁剪后的螺旋桨叶片的一致性，能够适合飞行，从而减少资源的浪费。

作为改进，所述夹持机构包括两块夹臂和驱动两块夹臂开合的夹持气缸。

作为改进，所述夹持机构还包括伸缩气缸，伸缩气缸的输出轴与夹持气缸连接。

作为改进，所述夹臂呈L形，包括连接部和夹持部。

作为改进，一共设有三个传感器探头，所述传感器探头呈一字排列。

作为改进，所述修剪装置的底架上设有与刀头对应的支撑台。

作为改进，所述第一驱动机构包括设置在固定座上的第一螺母、与第一螺母配合的第一丝杆和驱动第一丝杆的第一电机；所述第二驱动机构包括设置在滑块上的第二螺母、与第二螺母配合的第二丝杆和驱动第二丝杆的第二电机。

作为改进，所述第一电机、第二电机、裁剪气缸、传感器探头、打磨电机和工业摄像机与控制器连接。

本发明的修剪机修剪螺旋桨叶片的方法：

（1）将螺旋桨固定在上料工位处的固定座上，传感器探头检测到有螺旋桨放置，夹座自动将螺旋桨锁紧固定在螺旋桨固定座上；

（2）固定座带着螺旋桨移动至清洗工位处，清洗剂通过高压喷头对螺旋桨表面进行清洗，清洗完成后，通过高压喷嘴将螺旋桨表面的水迹吹干；

（3）固定座带着螺旋桨移动至裁剪工位处，固定座达到指定位置后，旋转电机带动螺旋桨匀速旋转一圈，传感器探头能够检测出螺旋桨叶片数量、螺旋桨位置、螺旋桨破损位置尺寸；确认完螺旋桨叶片数量、螺旋桨位置、螺旋桨破损位置尺寸后，旋转电机带动螺旋桨旋转到指定位置，夹持机构将螺旋桨其中一叶片的两侧夹紧；螺旋桨限位完成，第二驱动机构驱动滑块带动刀头移动到指定位置，裁剪气缸驱动刀头瞬间下落对螺旋桨被夹持的叶片进行修剪；修剪完成后，刀头复位，夹持机构复位，根据检测到的螺旋桨叶片数量，旋转电机旋转指定角度将下一片叶片带到夹紧工位，重复修剪步骤直到将所有叶片裁剪完毕；

（5）固定座带着螺旋桨移动至打磨工位处，夹持机构对螺旋桨叶片进行夹紧，夹紧叶片后，打磨头对叶片的端部裁剪面进行打磨；

（6）固定座带着螺旋桨移动至检测工位处，工业摄像机对裁剪后的螺旋桨进行拍照，系统通过拍照图像与预设图形进行比较分析，在显示屏中输出结果。

本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：

填补现有技术的空白，本发明的螺旋桨修剪机可对螺旋桨的叶片进行定位裁剪，并且能够保证裁剪后的螺旋桨叶片的一致性，能够适合飞行，从而减少资源的浪费。

附图说明

图1为智能无人机螺旋桨修剪机俯视图。

图2为行走机构结构示意图。

图3为清洗装置结构示意图。

图4为修剪装置结构示意图。

图5为打磨装置结构示意图。

图6为检测装置结构示意图。

图7为本发明修剪流程图。

图8为螺旋桨修剪前后的对比图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种智能无人机螺旋桨修剪机，按物料输送方向依次包括上料工位、清洗工位、裁剪工位、打磨工位和检测工位。所述清洗工位处设有清洗装置3，所述裁剪工位处设有修剪装置4，所述打磨工位处设有打磨装置5，所述检测工位处设有检测装置6，设有贯穿所述上料工位、清洗工位、裁剪工位、打磨工位和检测工位的输送轨道7，螺旋桨1沿着输送轨道7依次经过不同的加工装置进行加工，从而完成螺旋桨1的自动裁剪。

如图2所示，所述输送轨道7上设有行走机构2，所述行走机构2包括固定座21和驱动固定在输送轨道7上行走的第一驱动机构。所述固定座21与输送轨道7为滑动配合，所述第一驱动机构包括设置在固定座21上的第一螺母、与第一螺母配合的第一丝杆28和驱动第一丝杆28的第一电机27，丝杆螺母的配合能够将螺旋桨1精准的输送到指定的工位进行加工，减少加工误差。所述固定座21上设有朝上设置的旋转电机22，所述旋转电机22的输出轴与用于夹持螺旋桨1的夹座23连接，螺旋桨1放置在固定座21上后，夹座23能够对螺旋桨1进行夹持，防止螺旋桨1脱离固定座21。所述固定座21上设有用于夹持螺旋桨叶片11的夹持机构和用于检测螺旋桨1叶片位置的传感器探头29。所述夹持机构包括两块夹臂26、滑轨、驱动两块夹臂26开合的夹持气缸25和伸缩气缸24；伸缩气缸24的输出轴与夹持气缸25连接，伸缩气缸24可以驱动夹臂26靠近或远离固定座21；夹臂26可沿滑轨滑动，不但可以使夹臂26的移动稳定，而且能够支撑夹臂26；所述夹臂26呈L形，包括连接部和夹持部，连接部与夹持气缸25的伸缩杆连接，夹持部竖直设置，能够将叶片11夹持，保证叶片11的平稳；一共设有三个传感器探头29，所述传感器探头29呈一字排列，传感器探头29可以感应螺旋桨叶片11的数量、位置和叶片11破损位置的尺寸。

如图3所示，所述清洗装置3包括清洗箱体31，所述清洗箱体31内设有清洗喷头32和高压气嘴33。清洗箱体31的两侧设有活动门，当螺旋桨1进入清洗箱体够，活动门关闭，清洗喷头32开启，对螺旋桨1表面喷射清洗液，一方面保证工件的清洁度，另一方面起到对螺旋桨1的维护。螺旋桨1的表面清洗完成后，清洗箱体内的清洗液通过管道排走，高压气嘴33可以将螺旋桨1表面的水迹吹干。

如图4所示，所述修剪装置4包括支架，所述支架包括底架和位于裁剪工位上方的安装板，所述安装板上设有长条形孔和裁剪机构。所述裁剪机构包括分布在长条形孔两侧的导轨45、与所述导轨45配合的滑块44、驱动滑块44沿导轨45来回移动的第二驱动机构、设置在滑块上的裁剪气缸43、上端与裁剪气缸43的输出轴连接的连杆46和设置在连杆46下端的刀头47。所述连杆46设于长条形孔内，长条形孔的长度决定连杆46的前后位移形成，也就是刀头47进刀和退刀的形成。述第二驱动机构包括设置在滑块上的第二螺母、与第二螺母配合的第二丝杆42和驱动第二丝杆42的第二电机41。底架上设有与刀头47对应的支撑台。

如图5所示，所述打磨装置5包括打磨箱体、设置在打磨箱体内的打磨电机51和与打磨电机51连接的打磨头52。打磨头52可沿一定轨迹行走，起到对叶片11外端边缘的修整的作用；另外，由于裁剪后的叶片11可能出现毛刺，打磨工序很好的将毛刺去除。

如图6所示，所述检测装置6包括检测箱体、设于检测箱体内顶部位置的工业摄像机61和用于输出检测结构的显示屏。所述第一电机27、第二电机41、裁剪气缸43、传感器探头29、打磨电机和工业摄像机与控制器连接形成自动控制系统，协调个装置之间的动作，不但降低劳动强度，而且提高修剪的精准度。

如图7所示，本发明的修剪方法，包括以下步骤：

（1）将螺旋桨1固定在上料工位处的固定座21上，传感器探头29检测到有螺旋桨1放置，夹座23自动将螺旋桨1锁紧固定在螺旋桨1固定座21上；

（2）固定座21带着螺旋桨1移动至清洗工位处，清洗剂通过高压喷头对螺旋桨1表面进行清洗，清洗完成后，通过高压喷嘴将螺旋桨1表面的水迹吹干；

（3）固定座21带着螺旋桨1移动至裁剪工位处，固定座21达到指定位置后，旋转电机22带动螺旋桨1匀速旋转一圈，传感器探头29能够检测出螺旋桨1叶片数量、螺旋桨1位置、螺旋桨1破损位置尺寸；确认完螺旋桨叶片11数量、螺旋桨1位置、螺旋桨1破损位置尺寸后，旋转电机22带动螺旋桨1旋转到指定位置，夹持机构将螺旋桨1其中一叶片11的两侧夹紧；螺旋桨1限位完成，第二驱动机构驱动滑块带动刀头47移动到指定位置，裁剪气缸驱动刀头47瞬间下落对螺旋桨1被夹持的叶片进行修剪；修剪完成后，刀头47复位，夹持机构复位，根据检测到的螺旋桨1叶片数量，旋转电机22旋转指定角度将下一片叶片带到夹紧工位，重复修剪步骤直到将所有叶片裁剪完毕；

（5）固定座21带着螺旋桨1移动至打磨工位处，夹持机构对螺旋桨叶片11进行夹紧，夹紧叶片11后，打磨头52对叶片的端部裁剪面进行打磨；

（6）固定座21带着螺旋桨1移动至检测工位处，工业摄像机对裁剪后的螺旋桨1进行拍照，系统通过拍照图像与预设图形进行比较分析，在显示屏中输出结果。

本发明的螺旋桨1修剪机可对螺旋桨1的叶片11进行定位裁剪，并且能够保证裁剪后的螺旋桨叶片11的一致性，能够适合飞行，从而减少资源的浪费。

具体实施例

如图8所示，6寸破损螺旋桨及修剪后的5寸螺旋桨，6寸破损螺旋桨会导致无人机飞机极不稳定，极容易造成二次炸机损坏飞机其他部件，因此不能再进行使用，直接丢弃又过于浪费，可视损坏程度大小进行修剪，供二次使用。6寸破损螺旋桨放进螺旋桨修剪器内，传感器会自动检测出螺旋桨叶片数量、螺旋桨位置、螺旋桨破损位置尺寸。按下图为例子，其破损的尺寸距离圆心最近端为69.68mm，该尺寸介于6寸单边距离（76.2mm）和5寸单边距离（63.5mm）之间，故由控制核心中写好的算法，自动算出切到5寸螺旋桨1为最佳切除距离。

Claims (9)

1.一种智能无人机螺旋桨修剪机，其特征在于：按物料输送方向依次包括上料工位、清洗工位、裁剪工位、打磨工位和检测工位；所述清洗工位处设有清洗装置，所述裁剪工位处设有修剪装置，所述打磨工位处设有打磨装置，所述检测工位处设有检测装置，设有贯穿所述上料工位、清洗工位、裁剪工位、打磨工位和检测工位的输送轨道，所述输送轨道上设有行走机构，所述行走机构包括固定座和驱动固定在输送轨道上行走的第一驱动机构，所述固定座上设有朝上设置的旋转电机，所述旋转电机的输出轴与用于夹持螺旋桨的夹座连接，所述固定座上设有用于夹持螺旋桨叶片的夹持机构和用于检测螺旋桨叶片位置的传感器探头；所述清洗装置包括清洗箱体，所述清洗箱体内设有清洗喷头和高压气嘴；所述修剪装置包括支架，所述支架包括底架和位于裁剪工位上方的安装板，所述安装板上设有长条形孔和裁剪机构，所述裁剪机构包括分布在长条形孔两侧的导轨、与所述导轨配合的滑块、驱动滑块沿导轨来回移动的第二驱动机构、设置在滑块上的裁剪气缸、上端与裁剪气缸的输出轴连接的连杆和设置在连杆下端的刀头，所述连杆设于长条形孔内，所述打磨装置包括打磨箱体、设置在打磨箱体内的打磨电机和与打磨电机连接的打磨头；所述检测装置包括检测箱体、设于检测箱体内顶部位置的工业摄像机和用于输出检测结构的显示屏。

2.根据权利要求1所述的一种智能无人机螺旋桨修剪机，其特征在于：所述夹持机构包括两块夹臂和驱动两块夹臂开合的夹持气缸。

3.根据权利要求2所述的一种智能无人机螺旋桨修剪机，其特征在于：所述夹持机构还包括伸缩气缸，伸缩气缸的输出轴与夹持气缸连接。

4.根据权利要求2所述的一种智能无人机螺旋桨修剪机，其特征在于：所述夹臂呈L形，包括连接部和夹持部。

5.根据权利要求1所述的一种智能无人机螺旋桨修剪机，其特征在于：一共设有三个传感器探头，所述传感器探头呈一字排列。

6.根据权利要求1所述的一种智能无人机螺旋桨修剪机，其特征在于：所述修剪装置的底架上设有与刀头对应的支撑台。

7.根据权利要求1所述的一种智能无人机螺旋桨修剪机，其特征在于：所述第一驱动机构包括设置在固定座上的第一螺母、与第一螺母配合的第一丝杆和驱动第一丝杆的第一电机；所述第二驱动机构包括设置在滑块上的第二螺母、与第二螺母配合的第二丝杆和驱动第二丝杆的第二电机。

8.根据权利要求7所述的一种智能无人机螺旋桨修剪机，其特征在于：所述第一电机、第二电机、裁剪气缸、传感器探头、打磨电机和工业摄像机与控制器连接。

9.一种如权利要求1所述的智能无人机螺旋桨修剪机的修剪方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将螺旋桨固定在上料工位处的固定座上，传感器探头检测到有螺旋桨放置，夹座自动将螺旋桨锁紧固定在螺旋桨固定座上；

（2）固定座带着螺旋桨移动至清洗工位处，清洗剂通过高压喷头对螺旋桨表面进行清洗，清洗完成后，通过高压喷嘴将螺旋桨表面的水迹吹干；

（3）固定座带着螺旋桨移动至裁剪工位处，固定座达到指定位置后，旋转电机带动螺旋桨匀速旋转一圈，传感器探头能够检测出螺旋桨叶片数量、螺旋桨位置、螺旋桨破损位置尺寸；确认完螺旋桨叶片数量、螺旋桨位置、螺旋桨破损位置尺寸后，旋转电机带动螺旋桨旋转到指定位置，夹持机构将螺旋桨其中一叶片的两侧夹紧；螺旋桨限位完成，第二驱动机构驱动滑块带动刀头移动到指定位置，裁剪气缸驱动刀头瞬间下落对螺旋桨被夹持的叶片进行修剪；修剪完成后，刀头复位，夹持机构复位，根据检测到的螺旋桨叶片数量，旋转电机旋转指定角度将下一片叶片带到夹紧工位，重复修剪步骤直到将所有叶片裁剪完毕；

（4）固定座带着螺旋桨移动至打磨工位处，夹持机构对螺旋桨叶片进行夹紧，夹紧叶片后，打磨头对叶片的端部裁剪面进行打磨；

（5）固定座带着螺旋桨移动至检测工位处，工业摄像机对裁剪后的螺旋桨进行拍照，系统通过拍照图像与预设图形进行比较分析，在显示屏中输出结果。