CN111015518B - 一种基于机器视觉的铸件打磨装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出的一种基于机器视觉的铸件打磨装置，包括载台，所述载台的顶部固定安装有两个第一支撑板和一个第二支撑板，所述第二支撑板位于两个第一支撑板之间，所述载台内开设有内腔，所述载台的一侧外壁上开设有方形凹槽，所述方形凹槽内安装有初效过滤网，所述内腔内固定安装有集尘盒。本发明通过设置负压风机、过滤装置和散气板能产生一道强力且干净的风幕，能在打磨铸件的过程中将CCD相机与金属粉末及粉尘隔绝开，能很好的保护CCD相机的镜头不受污染，有效维持其摄像的清晰度，并且，本发明通过在过滤装置中的集尘盒内设置由电动马达驱动的环形毛刷，能将滤芯外圈上附着的灰尘擦拭掉，保证滤芯的通透性，延长滤芯的使用时间。

Description

一种基于机器视觉的铸件打磨装置
技术领域
本发明涉及工件加工设备技术领域，尤其涉及一种基于机器视觉的铸件打磨装置。
背景技术
机器视觉是人工智能正在快速发展的一个分支,用机器代替人眼来做测量和判断,机器视觉系统是通过机器视觉产品将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，得到被摄目标的形态信息，图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。随着科技的发展，机器视觉系统被应用在各种类型的打磨装置中，相比传统的打磨装置，拥有机器视觉系统的打磨装置可以在对工件打磨完成后进行即时检测，取代传统的人工检测，不仅效率高效，并且能提高工件的合格率。
现有技术中的基于机器视觉的铸件打磨装置无法有效对CCD相机进行粉尘防护，打磨过程中产生的金属粉末会溅射或飘散到CCD相机的镜头上，时间长久积累下来会造成CCD相机成像不清楚，从而影响检测结果，为此我们提出一种基于机器视觉的铸件打磨装置。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种基于机器视觉的铸件打磨装置。
本发明提出的一种基于机器视觉的铸件打磨装置，包括载台，所述载台的顶部固定安装有两个第一支撑板和一个第二支撑板，所述第二支撑板位于两个第一支撑板之间，所述载台内开设有内腔，所述载台的一侧外壁上开设有方形凹槽，所述方形凹槽内安装有初效过滤网，所述内腔内固定安装有集尘盒，所述集尘盒内固定安装有滤芯，所述集尘盒的两侧内壁上均固定安装有滑杆，两个滑杆上均滑动安装有固定块，两个固定块相互靠近的一侧共同固定连接有同一个圆环，所述圆环的内圈固定安装有环形毛刷，两个固定块上均螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆的顶端与集尘盒的顶部内壁转动连接，两个螺纹杆的底端均延伸至集尘盒的底部，两个螺纹杆的底端均固定套设有单槽同步带轮，所述内腔的底部内壁上固定安装有电动马达，所述电动马达的输出轴上固定套设有双槽同步带轮，两个单槽同步带轮均与双槽同步带轮传动连接，所述集尘盒的一侧外壁上固定安装有第一进气管的一端，所述第一进气管的另一端延伸至方形凹槽内，所述内腔的一侧内壁上固定安装有负压风机，所述集尘盒的顶部固定安装有第二进气管的一端，所述第二进气管的另一端与负压风机的进风口固定连接，所述负压风机的排风口固定连接有第一排气管，所述第一排气管远离负压风机的一端固定连接有第二排气管，所述第二支撑板上固定安装有一侧为开口的保护罩，所述保护罩内固定安装有CCD相机，所述保护罩的顶部固定连接有散气板，所述散气板内开设有方形气腔，所述方形气腔的底部内壁上开设有排气口，所述第二排气管远离负压风机的一端延伸至载台的上方并与方形气腔相连通。
优选的，所述载台的一侧外壁上固定安装有第一倒顺开关和第二倒顺开关。
优选的，所述方形凹槽远离初效过滤网的一侧内壁上开设有与内腔相连通的第一圆形通孔，所述第一进气管贯穿第一圆形通孔并与第一圆形通孔的内壁密封固定连接。
优选的，两个滑杆的顶端与底端均固定安装有固定板，所述固定板远离滤芯的一侧与集尘盒的内壁固定连接。
优选的，所述固定块上开设有第二圆形通孔，所述第二圆形通孔的内壁均匀活动嵌套有多个滚珠，所述滚珠均与滑杆的外壁相接触。
优选的，所述固定块上开设有螺纹孔，所述螺纹杆贯穿螺纹孔并通过外壁上的螺纹与螺纹孔的内壁旋合连接。
优选的，所述集尘盒的顶部内壁固定安装有两个第一轴承座，所述第一轴承座内开设有圆形槽，所述螺纹杆的顶端固定安装有第一轴承，所述第一轴承的外圈与圆形槽的内壁固定连接。
优选的，所述集尘盒的底部内壁上开设有两个第三圆形通孔，所述集尘盒的底部内壁上固定安装有两个第二轴承座，所述第二轴承座上开设有第四圆形通孔，所述螺纹杆的外壁上固定套设有第二轴承，所述第二轴承的外圈与第四圆形通孔的内壁固定连接，所述第四圆形通孔的内壁位于第二轴承的上方位置处固定连接有密封圈，所述密封圈的内圈与螺纹杆转动密封连接，所述螺纹杆的底端贯穿第三圆形通孔并延伸至集尘盒的下方。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过载台、第一支撑板、第二支撑板、内腔、方形凹槽、初效过滤网、集尘盒、滤芯、第一进气管、第二进气管、负压风机、第一排气管、第二排气管、CCD相机、保护罩、散气板和方形气腔和排气口相配合，在对铸件打磨时，启动负压风机时能使外部空气先进入方形凹槽内，经初效过滤网过滤掉较大颗粒的灰尘及絮状物后，经第一进气管进入到集尘盒内，集尘盒内的滤芯会对空气进行进一步的过滤，去除空气中的细微灰尘，随后干净的空气会经第二进气管、负压风机、第一排气管、第二排气管排到散气板内的方形气腔内，最后由排气口垂直向下高速喷出，这样在保护罩开口处前面形成一道风幕，将打磨过程中产生的碎屑及粉尘与CCD相机隔绝开，保证镜头的清洁度；
通过载台、内腔、集尘盒、滤芯、滑杆、固定块、圆环、环形毛刷、螺纹杆、单槽同步带轮、电动马达、双槽同步带轮相配合，启动电动马达的输出轴正向转动时，电动马达能带动双槽同步带轮正向转动，双槽同步带轮能通过同步皮带同时带动两个单槽同步带轮正向转动，这样两个螺纹杆便能正向转动，在螺纹转动的带动下，两个固定块会同时向下滑动并带动圆环下降，环形毛刷跟随圆环下降，环形毛刷便能对滤芯由上至下进行擦拭，将附着在滤芯外壁上积累的灰尘擦掉，保证滤芯的通透性。
本发明通过设置负压风机、过滤装置和散气板能产生一道强力且干净的风幕，能在打磨铸件的过程中将CCD相机与金属粉末及粉尘隔绝开，能很好的保护CCD相机的镜头不受污染，有效维持其摄像的清晰度，并且，本发明通过在过滤装置中的集尘盒内设置由电动马达驱动的环形毛刷，能将滤芯外圈上附着的灰尘擦拭掉，保证滤芯的通透性，延长滤芯的使用时间。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于机器视觉的铸件打磨装置的结构示意图；
图2为图1中A处放大图；
图3为图2中B处放大图；
图4为图2中C处放大图；
图5为图1中D处放大图；
图6为本发明提出的一种基于机器视觉的铸件打磨装置中的滤芯的俯视剖视图；
图7为本发明提出的一种基于机器视觉的铸件打磨装置中的散气板的侧视剖视图。
图8为本发明提出的一种基于机器视觉的铸件打磨装置的原理框图。
图中：1、载台；2、第一支撑板；3、第二支撑板；4、内腔；5、方形凹槽；6、初效过滤网；7、集尘盒；8、滤芯；9、滑杆；10、固定块；11、圆环；12、环形毛刷；13、螺纹杆；14、单槽同步带轮；15、电动马达；16、双槽同步带轮；17、第一进气管；18、第二进气管；19、负压风机；20、第一排气管；21、第二排气管；22、CCD相机；23、保护罩；24、散气板；25、方形气腔；26、排气口。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例
参照图1-图8所示，本实施例中提出了一种基于机器视觉的铸件打磨装置，包括载台1，载台1的顶部固定安装有两个第一支撑板2和一个第二支撑板3，第二支撑板3位于两个第一支撑板2之间，载台1内开设有内腔4，载台1的一侧外壁上开设有方形凹槽5，方形凹槽5内安装有初效过滤网6，内腔4内固定安装有集尘盒7，集尘盒7内固定安装有滤芯8，集尘盒7的两侧内壁上均固定安装有滑杆9，两个滑杆9上均滑动安装有固定块10，两个固定块10相互靠近的一侧共同固定连接有同一个圆环11，圆环11的内圈固定安装有环形毛刷12，两个固定块10上均螺纹连接有螺纹杆13，螺纹杆13的顶端与集尘盒7的顶部内壁转动连接，两个螺纹杆13的底端均延伸至集尘盒7的底部，两个螺纹杆13的底端均固定套设有单槽同步带轮14，内腔4的底部内壁上固定安装有电动马达15，电动马达15的输出轴上固定套设有双槽同步带轮16，两个单槽同步带轮14均与双槽同步带轮16传动连接，集尘盒7的一侧外壁上固定安装有第一进气管17的一端，第一进气管17的另一端延伸至方形凹槽5内，内腔4的一侧内壁上固定安装有负压风机19，集尘盒7的顶部固定安装有第二进气管18的一端，第二进气管18的另一端与负压风机19的进风口固定连接，负压风机19的排风口固定连接有第一排气管20，第一排气管20远离负压风机19的一端固定连接有第二排气管21，第二支撑板3上固定安装有一侧为开口的保护罩23，保护罩23内固定安装有CCD相机22，保护罩23的顶部固定连接有散气板24，散气板24内开设有方形气腔25，方形气腔25的底部内壁上开设有排气口26，第二排气管21远离负压风机19的一端延伸至载台1的上方并与方形气腔25相连通；
载台1的一侧外壁上固定安装有第一倒顺开关和第二倒顺开关，方形凹槽5远离初效过滤网6的一侧内壁上开设有与内腔4相连通的第一圆形通孔，第一进气管17贯穿第一圆形通孔并与第一圆形通孔的内壁密封固定连接，两个滑杆9的顶端与底端均固定安装有固定板，固定板远离滤芯8的一侧与集尘盒7的内壁固定连接，固定块10上开设有第二圆形通孔，第二圆形通孔的内壁均匀活动嵌套有多个滚珠，滚珠均与滑杆9的外壁相接触，固定块10上开设有螺纹孔，螺纹杆13贯穿螺纹孔并通过外壁上的螺纹与螺纹孔的内壁旋合连接，集尘盒7的顶部内壁固定安装有两个第一轴承座，第一轴承座内开设有圆形槽，螺纹杆13的顶端固定安装有第一轴承，第一轴承的外圈与圆形槽的内壁固定连接，集尘盒7的底部内壁上开设有两个第三圆形通孔，集尘盒7的底部内壁上固定安装有两个第二轴承座，第二轴承座上开设有第四圆形通孔，螺纹杆13的外壁上固定套设有第二轴承，第二轴承的外圈与第四圆形通孔的内壁固定连接，第四圆形通孔的内壁位于第二轴承的上方位置处固定连接有密封圈，密封圈的内圈与螺纹杆13转动密封连接，螺纹杆13的底端贯穿第三圆形通孔并延伸至集尘盒7的下方；负压风机19的型号为YX-21D，第一倒顺开关与第二倒顺开关的型号均为：HS6，电动马达、第一倒顺开关与外部电源通过导线依次电性连接构成闭合电路，所述负压风机、第二倒顺开关同样与外部电源通过导线依次电性连接构成闭合电路。通过载台1、第一支撑板2、第二支撑板3、内腔4、方形凹槽5、初效过滤网6、集尘盒7、滤芯8、第一进气管17、第二进气管18、负压风机19、第一排气管20、第二排气管21、CCD相机22、保护罩23、散气板24和方形气腔25和排气口26相配合，在对铸件打磨时，启动负压风机19时能使外部空气先进入方形凹槽5内，经初效过滤网6过滤掉较大颗粒的灰尘及絮状物后，经第一进气管17进入到集尘盒7内，集尘盒7内的滤芯8会对空气进行进一步的过滤，去除空气中的细微灰尘，随后干净的空气会经第二进气管18、负压风机19、第一排气管20、第二排气管21排到散气板24内的方形气腔25内，最后由排气口26垂直向下高速喷出，这样在保护罩23开口处前面形成一道风幕，将打磨过程中产生的碎屑及粉尘与CCD相机22隔绝开，保证镜头的清洁度；通过载台1、内腔4、集尘盒7、滤芯8、滑杆9、固定块10、圆环11、环形毛刷12、螺纹杆13、单槽同步带轮14、电动马达15、双槽同步带轮16相配合，启动电动马达15的输出轴正向转动时，电动马达15能带动双槽同步带轮16正向转动，双槽同步带轮16能通过同步皮带同时带动两个单槽同步带轮14正向转动，这样两个螺纹杆13便能正向转动，在螺纹转动的带动下，两个固定块10会同时向下滑动并带动圆环11下降，环形毛刷12跟随圆环11下降，环形毛刷12便能对滤芯8由上至下进行擦拭，将附着在滤芯8外壁上积累的灰尘擦掉，保证滤芯8的通透性；本发明通过设置负压风机19、过滤装置和散气板24能产生一道强力且干净的风幕，能在打磨铸件的过程中将CCD相机22与金属粉末及粉尘隔绝开，能很好的保护CCD相机22的镜头不受污染，有效维持其摄像的清晰度，并且，本发明通过在过滤装置中的集尘盒7内设置由电动马达15驱动的环形毛刷12，能将滤芯8外圈上附着的灰尘擦拭掉，保证滤芯8的通透性，延长滤芯8的使用时间。
工作原理：载台1的顶部上还设置有打磨台，打磨台上设置有夹具，两个第一支撑板2之间设置有横杆，横杆上活动安装有打磨砂轮机，位于左侧的第一支撑板2上靠近打磨砂轮机的一侧外壁上固定安装有液压缸，液压缸的输出轴与打磨砂轮机固定连接，位于右侧的第一支撑板2上远离打磨砂轮机的一侧外壁上安装有控制主机，其中控制主机内包含有；打磨控制模块、检测模块、处理模块，对铸件进行打磨时，打磨控制模块先控制打磨台上的夹具将铸件进行固定，然后启动打磨砂轮机并控制液压缸推动打磨砂轮机向打磨区行进，打磨完毕后，检测模块通过控制CCD相机22依次摄取铸件所有待检测部位的图像，并对图像进行扫描和轮廓提取，随后将提取出的轮廓与预设的缺陷轮廓数据库进行对比，若不存在缺陷则将处理结果反馈给打磨控制模块，由打磨控制模块控制打磨砂轮机停止打磨，若检测出有缺陷，检测模块则将摄取图像的缺陷位置坐标进行标记并发送给处理模块，处理模块根据获取的图像的缺陷位置坐标生成处理指令并发送给打磨控制模块，由打磨控制模块控制打磨砂轮机对缺陷部位进行打磨，缺陷部位打磨完毕后，再由检测模块控制CCD相机22摄取铸件的图像，直至铸件打磨合格。
在对铸件打磨时，通过第一倒顺开关启动负压风机19，在气压差的作用下，外部空气会进入方形凹槽5内，经初效过滤网6过滤掉较大颗粒的灰尘及絮状物后，经第一进气管17进入到集尘盒7内，集尘盒7内的滤芯8会对空气进行进一步的过滤，去除空气中的细微灰尘，随后干净的空气会经第二进气管18进入到负压风机19内，然后再由负压风机19的排风口排出，依次经第一排气管20、第二排气管21排到散气板24内的方形气腔25内，最后由排气口26垂直向下高速喷出，这样在保护罩23开口处前面形成一道风幕，将打磨过程中产生的碎屑及粉尘与CCD相机22隔绝开，由于风幕中的空气是经过过滤的，所以CCD相机22不会受到来自风幕中灰尘的污染，能始终保证镜头的清洁度；滤芯8使用一段时间后，其表面会附着一层细微灰尘无法通过重力自行坠落到集尘盒7内，影响滤芯8的通透性，本装置可自行对滤芯8进行清理，清理时，通过第二倒顺开关启动电动马达15的输出轴正向转动，电动马达15能带动双槽同步带轮16正向转动，双槽同步带轮16能通过同步皮带同时带动两个单槽同步带轮14正向转动，这样两个螺纹杆13便能正向转动，在螺纹转动的带动下，两个固定块10会同时向下滑动并带动圆环11下降，环形毛刷12跟随圆环11下降，环形毛刷12便能对滤芯8由上至下进行擦拭，将附着在滤芯8外壁上积累的灰尘擦掉，保证滤芯8的通透性，通过第二倒顺开关启动电动马达15的输出轴反向转动，能使两个螺纹杆13同时反向转动，在螺纹转动的作用下，两个固定块10会向上运动，这样环形毛刷12便能恢复到原位置。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于机器视觉的铸件打磨装置，包括载台(1)，其特征在于，所述载台(1)的顶部固定安装有两个第一支撑板(2)和一个第二支撑板(3)，所述第二支撑板(3)位于两个第一支撑板(2)之间，所述载台(1)内开设有内腔(4)，所述载台(1)的一侧外壁上开设有方形凹槽(5)，所述方形凹槽(5)内安装有初效过滤网(6)，所述内腔(4)内固定安装有集尘盒(7)，所述集尘盒(7)内固定安装有滤芯(8)，所述集尘盒(7)的两侧内壁上均固定安装有滑杆(9)，两个滑杆(9)上均滑动安装有固定块(10)，两个固定块(10)相互靠近的一侧共同固定连接有同一个圆环(11)，所述圆环(11)的内圈固定安装有环形毛刷(12)，两个固定块(10)上均螺纹连接有螺纹杆(13)，所述螺纹杆(13)的顶端与集尘盒(7)的顶部内壁转动连接，两个螺纹杆(13)的底端均延伸至集尘盒(7)的底部，两个螺纹杆(13)的底端均固定套设有单槽同步带轮(14)，所述内腔(4)的底部内壁上固定安装有电动马达(15)，所述电动马达(15)的输出轴上固定套设有双槽同步带轮(16)，两个单槽同步带轮(14)均与双槽同步带轮(16)传动连接，所述集尘盒(7)的一侧外壁上固定安装有第一进气管(17)的一端，所述第一进气管(17)的另一端延伸至方形凹槽(5)内，所述内腔(4)的一侧内壁上固定安装有负压风机(19)，所述集尘盒(7)的顶部固定安装有第二进气管(18)的一端，所述第二进气管(18)的另一端与负压风机(19)的进风口固定连接，所述负压风机(19)的排风口固定连接有第一排气管(20)，所述第一排气管(20)远离负压风机(19)的一端固定连接有第二排气管(21)，所述第二支撑板(3)上固定安装有一侧为开口的保护罩(23)，所述保护罩(23)内固定安装有CCD相机(22)，所述保护罩(23)的顶部固定连接有散气板(24)，所述散气板(24)内开设有方形气腔(25)，所述方形气腔(25)的底部内壁上开设有排气口(26)，所述第二排气管(21)远离负压风机(19)的一端延伸至载台(1)的上方并与方形气腔(25)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的铸件打磨装置，其特征在于，所述载台(1)的一侧外壁上固定安装有第一倒顺开关和第二倒顺开关。
3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的铸件打磨装置，其特征在于，所述方形凹槽(5)远离初效过滤网(6)的一侧内壁上开设有与内腔(4)相连通的第一圆形通孔，所述第一进气管(17)贯穿第一圆形通孔并与第一圆形通孔的内壁密封固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的铸件打磨装置，其特征在于，两个滑杆(9)的顶端与底端均固定安装有固定板，所述固定板远离滤芯(8)的一侧与集尘盒(7)的内壁固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的铸件打磨装置，其特征在于，所述固定块(10)上开设有第二圆形通孔，所述第二圆形通孔的内壁均匀活动嵌套有多个滚珠，所述滚珠均与滑杆(9)的外壁相接触。
6.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的铸件打磨装置，其特征在于，所述固定块(10)上开设有螺纹孔，所述螺纹杆(13)贯穿螺纹孔并通过外壁上的螺纹与螺纹孔的内壁旋合连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于机器视觉的铸件打磨装置，其特征在于，所述集尘盒(7)的顶部内壁固定安装有两个第一轴承座，所述第一轴承座内开设有圆形槽，所述螺纹杆(13)的顶端固定安装有第一轴承，所述第一轴承的外圈与圆形槽的内壁固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的铸件打磨装置，其特征在于，所述集尘盒(7)的底部内壁上开设有两个第三圆形通孔，所述集尘盒(7)的底部内壁上固定安装有两个第二轴承座，所述第二轴承座上开设有第四圆形通孔，所述螺纹杆(13)的外壁上固定套设有第二轴承，所述第二轴承的外圈与第四圆形通孔的内壁固定连接，所述第四圆形通孔的内壁位于第二轴承的上方位置处固定连接有密封圈，所述密封圈的内圈与螺纹杆(13)转动密封连接，所述螺纹杆(13)的底端贯穿第三圆形通孔并延伸至集尘盒(7)的下方。
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