CN110293200A - 一种模锻设备机器人化辅助装置及锻件异位检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模锻设备机器人化辅助装置及锻件异位检测方法，涉及智能制造技术领域。模锻设备机器人化辅助装置包括推杆、定位平台、竖直相机、水平相机、支架A和支架B、数据处理装置和机械臂，竖直相机垂直与模锻工作平台，水平相机平行与模锻工作平台。使用模锻设备机器人化辅助装置的锻件异位检测方法通过图像处理技术处理水平相机拍摄的模锻平台主视图像，判断锻件是否异位，通过图像处理技术处理竖直相机拍摄的定位平台俯视图像，得到锻件坐标(x,y,z)，通过机械臂依据坐标(x,y,z)抓取异位的锻件,复位锻件。本发明实现了机器人化模锻，克服了传统模锻生产工作环境恶劣和劳动强度大的缺点，解决了模锻招工难和成本高的难题。

Description

一种模锻设备机器人化辅助装置及锻件异位检测方法
技术领域
本发明属于智能制造技术领域，具体提供一种模锻设备机器人化辅助装置及锻件异位检测方法。
背景技术
智能制造是世界制造业发展大趋势。模锻是一种应用广泛的机械制造技术。目前是人工操作压力机实现模锻。模锻生产线的温度高、噪声大，锻工由于长时间接触高分贝噪声，听力会显著下降，甚至耳聋，工龄越长听力越差，并能引起多种疾病。早在1765年就有关于锻工噪声性耳聋的报导。另外，生产过程中工人和锻件距离近，体感温度高，体能消耗大，一般采用多名工人间隔一定时间轮岗操作，用工成本高。可见，模锻生产工作环境恶劣且劳动强度大。鉴于上述原因，锻造流水线正面临招工难和成本高两大难题。
应用工业机械臂替代人，实现机器人化模锻，可以把工人从艰苦的生产线中解放出来，提高生产效率、降低生产成本，意义重大。然而，实现机器人化模锻存在一个难点。模锻制造在每一次锻打过程中，锻件会粘附在上模膛里，上模膛抬起时会将锻件带出下模膛，最终掉在下模膛外，出现异位现象。如果发生异位需要工人用夹具把工件调整回模具槽内，进行下一次锻打。虽然通过撒木屑和喷石墨乳可以降低异位发生，但却无法完全解决它。高温锻件异位及位置识别是利用工业机械臂实现机器人化模锻的关键。
发明内容
为了实现机器人化模锻，本发明提出一种模锻设备机器人化辅助装置及锻件异位检测方法，克服传统模锻生产工作环境恶劣和劳动强度大的缺点，解决模锻招工难和成本高的难题。
本发明的技术方案是：
模锻设备机器人化辅助装置包括推杆、定位平台、竖直相机、水平相机、支架A和支架B、数据处理装置和机械臂；
定位平台与模锻工作平台连接，支架A与竖直相机连接，支架B与水平相机连接，竖直相机与数值处理装置连接，水平相机与数值处理装置连接，数据处理装置与机械臂；
竖直相机垂直与模锻工作平台，水平相机平行与模锻工作平台。
使用模锻设备机器人化辅助装置的锻件异位检测方法：
A.启动模锻设备，开始锻打，当锻打结束，模锻设备上模膛抬起后，启动水平相机拍摄模锻平台主视图像；
B.采用图像处理技术处理模锻平台主视图像，判断锻件是否跳出下模膛；
C.若锻件跳出下模膛，推杆沿着模锻平台推出，将锻件推至定位平台，竖直相机拍摄定位平台俯视图像，采用图像处理技术处理定位平台俯视图片，得到锻件坐标(x,y,z)，判断是否达到规定锻打次数N0，若达到则停止锻打，机械臂依据坐标(x,y,z)抓取异位的锻件，送入下一工艺设备，若没有达到规定锻打次数N0，机械臂依据坐标(x,y,z)抓取异位的锻件，放入下模膛，重复步骤A～步骤C；
D.若锻件没有跳出下模膛，判断是否达到规定锻打次数N0，达到则停止锻打，机械臂抓取锻件，送入下一工艺设备，否则，继续锻打，重复步骤A～D。
本发明的有益效果：
本发明实现了机器人化模锻，克服了传统模锻生产工作环境恶劣和劳动强度大的缺点，解决了模锻招工难和成本高的难题。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
附图说明：
图1为模锻设备机器人化辅助装置组成示意图。
图2为机器人化模锻过程高温锻件异位检测流程图。
图1中：1、推杆，2、定位平台，3、竖直相机，4、水平相机，5、支架A，6、支架B，7、数据处理装置，8、模锻工作平台，9、下模膛，10、锻件，11、机械臂。
具体实施方式：
由图1可知，模锻设备机器人化辅助装置由推杆(1)、定位平台(2)、竖直相机(3)、水平相机(4)、支架A(5)和支架B(6)、数据处理装置(7)和机械臂(11)；
定位平台(2)与模锻工作平台(8)连接，支架A(5)与竖直相机(3)连接，支架B(6)与水平相机(4)连接，竖直相机(3)与数值处理装置(7)连接，水平相机(4)与数值处理装置(7)连接，数据处理装置(7)与机械臂(11)连接；
竖直相机(3)垂直与模锻工作平台(8)，水平相机(4)平行与模锻工作平台(8)。
由图2可知，使用模锻设备机器人化辅助装置的锻件异位检测方法：
A.启动模锻设备，开始锻打，当锻打结束，模锻设备上模膛抬起后，启动水平相机(4)拍摄模锻平台(8)主视图像；
B.采用图像处理技术处理模锻平台主视图像，判断锻件(10)是否跳出下模膛(9)；
C.若锻件(10)跳出下模膛(9)，推杆(1)沿着模锻平台(8)推出，将锻件(10)推至定位平台(2)，竖直相机(3)拍摄定位平台(2)俯视图像；采用图像处理技术处理定位平台(2)俯视图片，得到锻件坐标(x,y,z)，判断是否达到规定锻打次数N0，若达到则停止锻打，机械臂(11)依据坐标(x,y,z)抓取异位的锻件(10)，送入下一工艺设备，若没有达到规定锻打次数N0，机械臂(11)依据坐标(x,y,z)抓取异位的锻件(10)，放入下模膛(9)，重复步骤A～C；
D.若锻件(10)没有跳出下模膛(9)，判断是否达到规定锻打次数N0，达到则停止锻打，机械臂(11)抓取锻件(10)，送入下一工艺设备，否则，继续锻打，重复步骤A～D。
需要指出的是，以上所述实施实例用于进一步说明本发明，实施实例不应被视为限制本发明的范围。

Claims (2)

1.一种模锻设备机器人化辅助装置，其特征在于：包括推杆(1)、定位平台(2)、竖直相机(3)、水平相机(4)、支架A(5)和支架B(6)、数据处理装置(7)、机械臂(11)；
定位平台(2)与模锻工作平台(8)连接，支架A(5)与竖直相机(3)连接，支架B(6)与水平相机(4)连接，竖直相机(3)与数值处理装置(7)连接，水平相机(4)与数值处理装置(7)连接，数据处理装置(7)与机械臂(11)连接；
所述的竖直相机(3)垂直与模锻工作平台(8)；
所述的水平相机(4)平行与模锻工作平台(8)。
2.一种使用如权利要求1所述的模锻设备机器人化辅助装置的锻件异位检测方法，其特征在于包括以下步骤：
A.启动模锻设备，开始锻打，当锻打结束，模锻设备上模膛抬起后，启动水平相机(4)拍摄模锻平台(8)主视图像；
B.采用图像处理技术处理模锻平台主视图像，判断锻件(10)是否跳出下模膛(9)；
C.若锻件(10)跳出下模膛(9)，推杆(1)沿着模锻平台(8)推出，将锻件(10)推至定位平台(2)，竖直相机(3)拍摄定位平台(2)俯视图像；采用图像处理技术处理定位平台(2)俯视图片，得到锻件坐标(x,y,z)，判断是否达到规定锻打次数N0，若达到则停止锻打，机械臂(11)依据坐标(x,y,z)抓取异位的锻件(10)，送入下一工艺设备，若没有达到规定锻打次数N0，机械臂(11)依据坐标(x,y,z)抓取异位的锻件(10)，放入下模膛(9)，重复步骤A～C；
D.若锻件(10)没有跳出下模膛(9)，判断是否达到规定锻打次数N0，达到则停止锻打，机械臂(11)抓取锻件(10)，送入下一工艺设备，否则，继续锻打，重复步骤A～D。
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