CN109079652A - 一种木皮缺陷视觉识别与自动打磨工作站 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种木皮缺陷视觉识别与自动打磨工作站，包括控制柜、框架和设置于框架一侧的机械手，框架的中部固定设置有沿水平方向布设的打磨台，打磨台的前后两侧的框架上均固定设置有一个除尘护罩，打磨台的前后两侧还均设置有夹料装置和吹气装置，打磨台的上部设置有多个视觉相机，机械手的末端安装有浮动打磨头，机械手、夹料装置、吹气装置和视觉相机均与控制柜电连接。本发明的有益效果是：通过视觉相机对木皮缺陷的精确识别，控制柜通过控制机械手的动作对缺陷位置进行精确打磨；实现整个打磨过程全自动化操作，不仅提高了打磨效率，而且通过程序有效控制打磨的压力，保证了打磨质量的一致性。
Description
技术领域
本发明涉及木皮打磨技术领域，特别是一种木皮缺陷视觉识别与自动打磨工作站。
背景技术
传统的木皮打磨生产中，通过工人识别木皮上的缺陷，然后再对缺陷位置进行打磨。不仅劳动强度大、打磨效率低，而且工作环境较差，打磨产生的木粉尘对人体健康会有一定危害性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种木皮缺陷视觉识别与自动打磨工作站，实现整个打磨过程全自动化操作、提高生产效率、降低劳动强度。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种木皮缺陷视觉识别与自动打磨工作站，包括控制柜、框架和设置于框架一侧的机械手，框架的中部固定设置有沿水平方向布设的打磨台，打磨台的前后两侧的框架上均固定设置有一个除尘护罩，打磨台的前后两侧还均设置有用于压紧打磨台上的物料的夹料装置和用于向打磨台吹气的吹气装置，打磨台的上部设置有多个沿左右方向依次排布的视觉相机，视觉相机均固定安装于支架上，支架与框架固定连接，机械手的末端安装有浮动打磨头，机械手、夹料装置、吹气装置和视觉相机均与控制柜电连接。
操作时，工人将木皮放置到打磨台上，启动夹料装置，固定好木皮，视觉相机用于拍摄打磨台上的木皮的图像，并通过程序分析拍摄到的图像，从而能够检测到木皮上的缺陷点，然后将缺陷点的位置坐标值发送给控制柜，控制柜控制机械手将浮动打磨头移动到所述坐标后进行打磨，从而实现对缺陷位置的精确打磨。
打磨时若在夹料装置位置处有缺陷，此处夹料装置会松开，让出打磨位置。打磨完的木皮取走后，打磨台上还会有少量木屑残留，通过吹气装置对台面吹气进行清理。
优选的，所述的机械手的末端还安装有与浮动打磨头并排设置的吸尘管，吸尘管通过管路连接吸尘器。
优选的，所述的打磨台前后两侧的除尘护罩通过管道连通。
优选的，所述的吹气装置包括沿左右方向延伸的吹气管，吹气管上沿左右方向均布有吹气喷嘴。具体的所述的吹气喷嘴安装于三通接头的一端，然后三通两端分别连接吹气管分部，由各吹气管分部将各吹气喷嘴串联起来。进一步优选的，所述的吹气管的两端均安装有一个快插接头，吹气管的快插接头通过直通接头连接吹气气源，吹气气源与控制柜电连接。吹气装置用于打磨后台面的清理。
优选的，所述的夹料装置包括压板和驱动压板沿垂直方向升降的驱动气缸，驱动气缸通过安装座固定安装于框架上，压板与驱动气缸的活塞杆固定连接并位于打磨台的上方，压板上布设有多个弹性夹紧部件。驱动气缸与控制柜电连接，由控制柜控制驱动气缸的活塞杆伸出或收回，从而带动压板沿垂直方向升降，由压板上的弹性夹紧部件压紧打磨台上的木皮。
进一步优选的，所述的弹性夹紧部件包括夹紧螺杆，压板上设置有用于安装夹紧螺杆的垂直通孔，夹紧螺杆的末端从底部穿过压板上的垂直通孔并安装限位螺母，位于压板下部的夹紧螺杆上套装有压缩弹簧，压缩弹簧一端抵压于螺杆的螺帽，压缩弹簧的另一端抵压于压板的下表面。
优选的，所述的打磨台包括木皮放置面板，木皮放置面板由固定安装于框架上的夹子夹紧固定。优选的，所述的夹子为快速夹。
可选的，所述的框架为铝合金框架，所述的吸尘器为工业吸尘器。
可选的，所述的机械手为二轴机械手、四轴机械手或六轴机械手。
本发明具有以下优点：
本发明实现了木皮缺陷的自动打磨，通过视觉相机对木皮缺陷的精确识别，并将识别的缺陷信息传给控制柜，控制柜通过控制机械手的动作再对缺陷位置进行精确打磨。实现整个打磨过程全自动化操作，不仅提高了打磨效率，而且通过程序有效控制打磨的压力，保证了打磨质量的一致性。具有提高生产效率、降低劳动强度、操作方便等优点。
打磨生产效率得到大幅提高，从之前每班打磨150张木皮，提升到现在每班打磨420张。
视觉相机具有对木皮表面扫描功能，保证木皮缺陷的精确识别。响应速度快，发现缺陷后可以直接通过程序将位置坐标值发给机器人，实现机器人自动化打磨。
打磨区域工作环境得到极大改善，本打磨工作站采用双重除尘装置。一、通过设在机械手手臂上的除尘软管，对打磨过程中产生的粉尘进行收集。二、通过打磨台框架两侧的除尘罩对未吸走的粉尘进行收集。
附图说明
图1为本发明的立体示意图；
图2为本发明的主视示意图；
图3为本发明的俯视示意图；
图4为本发明的左视示意图；
图5为打磨台的立体示意图；
图6为打磨台的主视示意图；
图7为打磨台的俯视示意图；
图8为打磨台的左视示意图；
图9为吹气装置的主视示意图；
图10为吹气装置的俯视示意图；
图11为吹气装置的左视示意图；
图12为气动夹紧机构的主视示意图；
图13为气动夹紧机构的俯视示意图；
图14为气动夹紧机构的左视示意图；
图15为图13中的A-A剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述：
如图1-图4所示，一种木皮缺陷视觉识别与自动打磨工作站，包括控制柜6、框架9和设置于框架9一侧的机械手1，框架9的中部固定设置有沿水平方向布设的打磨台5，打磨台5的前后两侧的框架9上均固定设置有一个除尘护罩10，如图5-图8所示，打磨台5的前后两侧还均设置有用于压紧打磨台5上的物料的夹料装置15和用于向打磨台5吹气的吹气装置14，打磨台5的上部设置有多个沿左右方向依次排布的视觉相机7，视觉相机7均固定安装于支架8上，支架8与框架9固定连接，机械手1的末端安装有浮动打磨头2，机械手1、夹料装置15、吹气装置14和视觉相机7均与控制柜6电连接。控制柜、机械手和视觉相机均可以根据实际工况需求在市售产品中选购，并可根据工况的需求对控制柜运行的程序(如控制程序、视觉识别程序)进行自主编程或对供货商提出需求由供货商提供适用于本技术方案的程序，这些技术手段的实现对本领域技术人员而言为常规设计。本实施例中采用的控制柜为Fanuc R-30iB mate型，机械手采用的为Fanuc M-20iA，视觉相机采用为Point Grey BFS-U3-200S6M-C。
操作时，工人将木皮放置到打磨台5上，启动夹料装置15，固定好木皮，视觉相机7用于拍摄打磨台5上的木皮的图像，并通过程序分析拍摄到的图像，从而能够检测到木皮上的缺陷点，然后将缺陷点的位置坐标值发送给控制柜6，控制柜6控制机械手1将浮动打磨头2移动到所述坐标后进行打磨，从而实现对缺陷位置的精确打磨。
打磨时若在夹料装置15位置处有缺陷，此处夹料装置15会松开，让出打磨位置。打磨完的木皮取走后，打磨台5上还会有少量木屑残留，通过吹气装置14对台面吹气进行清理。
优选的，所述的机械手1的末端还安装有与浮动打磨头2并排设置的吸尘管3，吸尘管3通过管路连接吸尘器。
优选的，所述的打磨台5前后两侧的除尘护罩10通过管道11连通，管道11连接抽风装置。
优选的，如图9-图11所示，所述的吹气装置14包括沿左右方向延伸的吹气管，吹气管上沿左右方向均布有吹气喷嘴16。具体的所述的吹气喷嘴16安装于三通接头17的一端，然后三通两端分别连接吹气管分部18，由各吹气管分部18将各吹气喷嘴16串联起来。进一步优选的，所述的吹气管的两端均安装有一个快插接头19，吹气管的快插接头19通过直通接头20连接吹气气源，吹气气源与控制柜6电连接。吹气装置14用于打磨后台面的清理。
优选的，如图12-图15所示，所述的夹料装置15包括压板23和驱动压板23沿垂直方向升降的驱动气缸21，驱动气缸21通过安装座22固定安装于框架9上，压板23与驱动气缸21的活塞杆固定连接并位于打磨台5的上方，压板23上布设有多个弹性夹紧部件。驱动气缸21与控制柜6电连接，由控制柜6控制驱动气缸21的活塞杆伸出或收回，从而带动压板23沿垂直方向升降，由压板23上的弹性夹紧部件压紧打磨台5上的木皮。
进一步优选的，所述的弹性夹紧部件包括夹紧螺杆25，压板23上设置有用于安装夹紧螺杆25的垂直通孔，夹紧螺杆25的末端从底部穿过压板23上的垂直通孔并安装限位螺母，位于压板23下部的夹紧螺杆25上套装有压缩弹簧26，压缩弹簧26一端抵压于螺杆的螺帽，压缩弹簧26的另一端抵压于压板23的下表面。
优选的，所述的压板上固定安装有套设于活塞杆外围的气缸活塞杆护罩24。
优选的，所述的打磨台5包括木皮放置面板12，木皮放置面板12由固定安装于框架9上的夹子夹紧固定。优选的，所述的夹子为快速夹13。
可选的，所述的框架9为铝合金框架，所述的吸尘器为工业吸尘器4。
可选的，所述的机械手1为二轴机械手、四轴机械手或六轴机械手。
Claims (9)
1.一种木皮缺陷视觉识别与自动打磨工作站，其特征在于：包括控制柜、框架和设置于框架一侧的机械手，框架的中部固定设置有沿水平方向布设的打磨台，打磨台的前后两侧的框架上均固定设置有一个除尘护罩，打磨台的前后两侧还均设置有用于压紧打磨台上的物料的夹料装置和用于向打磨台吹气的吹气装置，打磨台的上部设置有多个沿左右方向依次排布的视觉相机，视觉相机均固定安装于支架上，支架与框架固定连接，机械手的末端安装有浮动打磨头，机械手、夹料装置、吹气装置和视觉相机均与控制柜电连接。
2.根据权利要求1所述的一种木皮缺陷视觉识别与自动打磨工作站，其特征在于：所述的机械手的末端还安装有与浮动打磨头并排设置的吸尘管，吸尘管通过管路连接吸尘器。
3.根据权利要求1所述的一种木皮缺陷视觉识别与自动打磨工作站，其特征在于：所述的打磨台前后两侧的除尘护罩通过管道连通。
4.根据权利要求1所述的一种木皮缺陷视觉识别与自动打磨工作站，其特征在于：所述的吹气装置包括沿左右方向延伸的吹气管，吹气管上沿左右方向均布有吹气喷嘴。
5.根据权利要求4所述的一种木皮缺陷视觉识别与自动打磨工作站，其特征在于：所述的吹气管的两端均安装有一个快插接头，吹气管的快插接头通过直通接头连接吹气气源，吹气气源与控制柜电连接。
6.根据权利要求1所述的一种木皮缺陷视觉识别与自动打磨工作站，其特征在于：所述的夹料装置包括压板和驱动压板沿垂直方向升降的驱动气缸，驱动气缸通过安装座固定安装于框架上，压板与驱动气缸的活塞杆固定连接并位于打磨台的上方，压板上布设有多个弹性夹紧部件。
7.根据权利要求6所述的一种木皮缺陷视觉识别与自动打磨工作站，其特征在于：所述的驱动气缸与控制柜电连接。
8.根据权利要求6或7所述的一种木皮缺陷视觉识别与自动打磨工作站，其特征在于：所述的弹性夹紧部件包括夹紧螺杆，压板上设置有用于安装夹紧螺杆的垂直通孔，夹紧螺杆的末端从底部穿过压板上的垂直通孔并安装限位螺母，位于压板下部的夹紧螺杆上套装有压缩弹簧，压缩弹簧一端抵压于螺杆的螺帽，压缩弹簧的另一端抵压于压板的下表面。
9.根据权利要求1所述的一种木皮缺陷视觉识别与自动打磨工作站，其特征在于：所述的打磨台包括木皮放置面板，木皮放置面板由固定安装于框架上的夹子夹紧固定。
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