CN112247680A - 一种船舶工件的打磨方法、装置及系统 - Google Patents

一种船舶工件的打磨方法、装置及系统 Download PDF

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林洪山
钟发明
曹典江
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Abstract

本发明公开了一种船舶工件的打磨方法、装置及系统，该方法先控制视觉相机初步拍摄打磨平台上的待打磨船舶工件，定位船舶工件在打磨平台上的位置，再控制视觉相机对船舶工件进行二次拍摄，获得第一工件轮廓，将第一工件轮廓与轮廓数据库内预存的工件轮廓进行匹配，并在匹配成功时，获取船舶工件对应的轮廓打磨参数，最后发送所述第二工件轮廓对应的轮廓打磨参数至外部打磨设备。本发明技术方案通过二次拍照准确定位待打磨工件的位置和打磨轮廓，实现船舶工件打磨的自动化，提高打磨准确度和效率。

Description

一种船舶工件的打磨方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种船舶工件的打磨方法、装置及系统。
背景技术
在机械加工领域内的工件打磨自动化水平不高，有相当一部分打磨作业是由熟练的工人通过手工完成，特别是船舶行业的工件，如船舶用小型工件的自由边的边缘打磨作业。手工打磨的作业方式往往需要多次打磨、劳动强度大、效率低，打磨的质量得不到保证，还会造成钢材浪费严重。另外，手工打磨的噪音大，打磨产生的粉尘会严重损害工人的身心健康。
发明内容
本发明实施例提供一种船舶工件的打磨方法、装置及系统，能实现船舶工件打磨自动化，提高打磨效率。
本发明实施例提供了一种船舶工件的打磨方法，包括：
控制机械臂上安装的视觉相机拍摄已放置在打磨平台上的待打磨船舶工件，获得第一工件图片，并根据所述第一工件图片，确定所述待打磨的船舶工件在所述打磨平台上的位置；
控制所述视觉相机对所述船舶工件进行二次拍摄，获得所述船舶工件的第一工件轮廓；
将所述第一工件轮廓与轮廓数据库内预存的工件轮廓进行匹配；
当匹配到相同轮廓的第二工件轮廓时，获取所述第二工件轮廓对应的轮廓打磨参数；
发送所述第二工件轮廓对应的轮廓打磨参数至外部打磨设备。
进一步的，所述将所述第一工件轮廓与轮廓数据库内预存的工件轮廓进行匹配之后，还包括：
当没有匹配到相同轮廓的数据时，在所述轮廓数据库中创建所述第一工件轮廓，并向用户显示轮廓添加界面，以使用户通过操作所述界面设定所述第一工件轮廓的轮廓打磨参数，存入到所述轮廓数据库中；
根据输入的轮廓打磨参数和所述船舶工件在打磨台上的位置，控制所述机械臂上安装的打磨设备对所述待打磨的船舶工件进行打磨。
进一步的，所述船舶工件的打磨方法还包括：
通过CAD模板方式批量导入若干个船舶工件的工件轮廓数据到所述轮廓数据库，并设定各导入工件轮廓数据的轮廓打磨参数。
进一步的，所述控制所述视觉相机对所述船舶工件进行二次拍摄，获得所述船舶工件的第一工件轮廓，具体为：
根据所述待打磨的船舶工件在所述打磨平台上的位置和所述打磨平台的打磨区域，控制所述机械臂移到所述船舶工件的轮廓所在区域，并控制所述视觉相机对所述船舶工件进行二次拍摄，获得所述第一工件轮廓。
相应的，本发明实施例还提供了一种船舶工件的打磨装置，包括：第一控制模块、第二控制模块、匹配模块、打磨参数获取模块和发送模块；
其中，所述第一控制模块用于控制机械臂上安装的视觉相机拍摄已放置在打磨平台上的待打磨船舶工件，获得第一工件图片，并根据所述第一工件图片，确定所述待打磨的船舶工件在所述打磨平台上的位置；
所述第二控制模块用于控制所述视觉相机对所述船舶工件进行二次拍摄，获得所述船舶工件的第一工件轮廓；
所述匹配模块用于将所述第一工件轮廓与轮廓数据库内预存的工件轮廓进行匹配；
所述打磨参数获取模块用于当匹配到相同轮廓的第二工件轮廓时，获取所述第二工件轮廓对应的轮廓打磨参数；
所述发送模块用于发送所述第二工件轮廓对应的轮廓打磨参数至外部打磨设备。
进一步的，所述船舶工件的打磨装置还包括：创建模块和第三控制模块；
所述创建模块用于当没有匹配到相同轮廓的数据时，在所述轮廓数据库中创建所述第一工件轮廓，并向用户显示轮廓添加界面，以使用户通过操作所述界面设定所述第一工件轮廓的轮廓打磨参数，存入到所述轮廓数据库中；
所述第三控制模块用于根据输入的轮廓打磨参数和所述船舶工件在打磨台上的位置，控制所述机械臂上安装的打磨设备对所述待打磨的船舶工件进行打磨。
进一步的，所述船舶工件的打磨装置还包括：导入模块；
所述导入模块用于通过CAD模板方式批量导入若干个船舶工件的工件轮廓数据到所述轮廓数据库，并设定各导入工件轮廓数据的轮廓打磨参数。
进一步的，所述第二控制模块用于控制所述视觉相机对所述船舶工件进行二次拍摄，获得所述船舶工件的第一工件轮廓，具体为：
所述第二控制模块根据所述待打磨的船舶工件在所述打磨平台上的位置和所述打磨平台的打磨区域，控制所述机械臂移到所述船舶工件的轮廓所在区域，并控制所述视觉相机对所述船舶工件进行二次拍摄，获得所述第一工件轮廓。
相应的，本发明实施例还提供了一种船舶工件的打磨系统，包括：打磨平台、机械臂、轮廓数据库和本发明所述的船舶工件的打磨装置；
其中，所述机械臂上安装有视觉相机和打磨设备；
所述打磨平台上放置有待打磨的船舶工件。
由上可见，本发明提供的一种船舶工件的打磨方法、装置及系统，该方法先控制视觉相机初步拍摄打磨平台上的待打磨船舶工件，定位船舶工件在打磨平台上的位置，再控制视觉相机对船舶工件进行二次拍摄，获得第一工件轮廓，将第一工件轮廓与轮廓数据库内预存的工件轮廓进行匹配，并在匹配成功时，获取船舶工件对应的轮廓打磨参数，最后发送所述第二工件轮廓对应的轮廓打磨参数至外部打磨设备进行打磨。相比于现有技术采用手工打磨，本发明通过二次拍照准确定位待打磨工件的位置和打磨轮廓，实现船舶工件打磨的自动化，提高打磨准确度和效率。
附图说明
图1是本发明提供的船舶工件的打磨方法的一种实施例的流程示意图；
图2是本发明提供的船舶工件的打磨装置的一种实施例的结构示意图；
图3是本发明提供的船舶工件的打磨系统的一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，是本发明提供的船舶工件的打磨方法的一种实施例的流程示意图。如图1所示的方法包括步骤101至步骤105，各步骤具体如下：
步骤101：控制机械臂上安装的视觉相机拍摄已放置在打磨平台上的待打磨船舶工件，获得第一工件图片，并根据第一工件图片，确定待打磨的船舶工件在打磨平台上的位置。
在本实施例中，待打磨的船舶工件先放置在打磨平台上，放置时将需打磨的部分放置到打磨平台的打磨区域，并将船舶工件固定好，避免在打磨时发生移位。机械臂上的视觉相机可以但不限于安装在机械臂的末端，随机械臂移动而移动，第一次拍摄为初步拍摄，拍出的第一工件图片能够将整个打磨平台和平台上的船舶工件完整显示出来即可。
在本实施例中，根据第一工件图片，确定待打磨的船舶工件在打磨平台上的位置，具体为：将第一工件图片与未放置任何工件的打磨平台图片进行比对，从而确定船舶工件在打磨平台上的位置。
步骤102：控制视觉相机对船舶工件进行二次拍摄，获得船舶工件的第一工件轮廓。
在本实施例中，步骤102具体为：根据待打磨的船舶工件在打磨平台上的位置和打磨平台的打磨区域，控制机械臂移到船舶工件的轮廓所在区域，并控制视觉相机对船舶工件进行二次拍摄，获得第一工件轮廓。第二次拍摄为高精度拍摄，打磨平台预先设置一个打磨区域，通过步骤101的基础定位，第二次拍摄能够准确的拍摄到船舶工件的打磨位置，再通过图片识别得到船舶工件的第一工件轮廓。
步骤103：将第一工件轮廓与轮廓数据库内预存的工件轮廓进行匹配。
在本实施例中，轮廓数据库预先存储了多个工件轮廓数据，且每个工件轮廓数据对应一个轮廓打磨参数。轮廓打磨参数包括：打磨厚度、打磨精度、打磨角度或其他与打磨有关的参数。
在本实施例中，本发明通过CAD模板方式批量导入若干个船舶工件的工件轮廓数据到轮廓数据库，并设定各导入工件轮廓数据的轮廓打磨参数。
步骤104：当匹配到相同轮廓的第二工件轮廓时，获取第二工件轮廓对应的轮廓打磨参数。
在本实施例中，若匹配到相同轮廓，则直接从数据库中调取相应的轮廓打磨参数。若没有匹配到相同轮廓的数据时，说明数据库并没该工件的打磨参数。这时，在轮廓数据库中创建第一工件轮廓，并向用户显示轮廓添加界面，以使用户通过操作该添加界面，设定第一工件轮廓的轮廓打磨参数，存入到轮廓数据库中。即使是数据库中没有的工件轮廓，也能通过人工添加来实现自动打磨。
步骤105：发送第二工件轮廓对应的轮廓打磨参数至外部打磨设备。
作为本实施例的一种举例，可以直接有外部打磨设备进行打磨，也可根据船舶工件在打磨台上的位置和轮廓打磨参数，控制机械臂上安装的打磨设备对待打磨的船舶工件进行打磨。在本举例中，机械臂上安装了可自动打磨的打磨设备，通过船舶工件位置，能够控制机械臂进行移动，而根据轮廓打磨参数，能够进一步控制打磨设备进行精细化的打磨，从而实现船舶工件的自动打磨。
在本举例中，如果是通过添加界面添加轮廓打磨参数的，则根据输入的轮廓打磨参数和船舶工件在打磨台上的位置，控制机械臂上安装的打磨设备对待打磨的船舶工件进行打磨。
在本实施例中，船舶工件的打磨可以但不限于为船体板材的边缘打磨。
相应的，参见图2，图2是本发明提供的船舶工件的打磨装置的一种实施例的结构示意图。如图2所示，打磨装置包括：第一控制模块201、第二控制模块202、匹配模块203、打磨参数获取模块204和发送模块205。
其中，第一控制模块201用于控制机械臂上安装的视觉相机拍摄已放置在打磨平台上的待打磨船舶工件，获得第一工件图片，并根据所述第一工件图片，确定所述待打磨的船舶工件在所述打磨平台上的位置。
第二控制模块202用于控制所述视觉相机对所述船舶工件进行二次拍摄，获得所述船舶工件的第一工件轮廓。
在本实施例中，第二控制模块202根据所述待打磨的船舶工件在所述打磨平台上的位置和所述打磨平台的打磨区域，控制所述机械臂移到所述船舶工件的轮廓所在区域，并控制所述视觉相机对所述船舶工件进行二次拍摄，获得所述第一工件轮廓。
匹配模块203用于将所述第一工件轮廓与轮廓数据库内预存的工件轮廓进行匹配。
打磨参数获取模块204用于当匹配到相同轮廓的第二工件轮廓时，获取所述第二工件轮廓对应的轮廓打磨参数。
发送模块205用于发送第二工件轮廓对应的轮廓打磨参数至外部打磨设备。
作为本实施例的一种举例，在获取到第二工件轮廓对应的轮廓打磨参数后，还可以根据所述船舶工件在打磨台上的位置和所述轮廓打磨参数，控制所述机械臂上安装的打磨设备对所述待打磨的船舶工件进行打磨。
作为本实施例的一种举例，打磨装置还可以包括：创建模块、第三控制模块和导入模块。创建模块用于当没有匹配到相同轮廓的数据时，在所述轮廓数据库中创建所述第一工件轮廓，并向用户显示轮廓添加界面，以使用户通过操作所述界面设定所述第一工件轮廓的轮廓打磨参数，存入到所述轮廓数据库中。第三控制模块用于根据输入的轮廓打磨参数和所述船舶工件在打磨台上的位置，控制所述机械臂上安装的打磨设备对所述待打磨的船舶工件进行打磨。导入模块用于通过CAD模板方式批量导入若干个船舶工件的工件轮廓数据到所述轮廓数据库，并设定各导入工件轮廓数据的轮廓打磨参数。
相应的，参见图3，图3是本发明提供的船舶工件的打磨系统的一种实施例的结构示意图。如图3所示，该打磨系统包括打磨平台301、机械臂302、轮廓数据库303和本发明所述的打磨装置304。其中，机械臂302上安装有视觉相机和打磨设备，打磨平台301上放置有待打磨的船舶工件。
由上可见，本发明提供的一种船舶工件的打磨方法、装置及系统，该方法先控制视觉相机初步拍摄打磨平台上的待打磨船舶工件，定位船舶工件在打磨平台上的位置，再控制视觉相机对船舶工件进行二次拍摄，获得第一工件轮廓，将第一工件轮廓与轮廓数据库内预存的工件轮廓进行匹配，并在匹配成功时，获取船舶工件对应的轮廓打磨参数，最后发送所述第二工件轮廓对应的轮廓打磨参数至外部打磨设备。相比于现有技术采用手工打磨，本发明通过二次拍照准确定位待打磨工件的位置和打磨轮廓，实现船舶工件打磨的自动化，提高打磨准确度和效率。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种船舶工件的打磨方法，其特征在于，包括：
控制机械臂上安装的视觉相机拍摄已放置在打磨平台上的待打磨船舶工件，获得第一工件图片，并根据所述第一工件图片，确定所述待打磨的船舶工件在所述打磨平台上的位置；
控制所述视觉相机对所述船舶工件进行二次拍摄，获得所述船舶工件的第一工件轮廓；
将所述第一工件轮廓与轮廓数据库内预存的工件轮廓进行匹配；
当匹配到相同轮廓的第二工件轮廓时，获取所述第二工件轮廓对应的轮廓打磨参数；
发送所述第二工件轮廓对应的轮廓打磨参数至外部打磨设备。
2.根据权利要求1所述的船舶工件的打磨方法，其特征在于，所述将所述第一工件轮廓与轮廓数据库内预存的工件轮廓进行匹配之后，还包括：
当没有匹配到相同轮廓的数据时，在所述轮廓数据库中创建所述第一工件轮廓，并向用户显示轮廓添加界面，以使用户通过操作所述界面设定所述第一工件轮廓的轮廓打磨参数，存入到所述轮廓数据库中；
根据输入的轮廓打磨参数和所述船舶工件在打磨台上的位置，控制所述机械臂上安装的打磨设备对所述待打磨的船舶工件进行打磨。
3.根据权利要求1所述的船舶工件的打磨方法，其特征在于，还包括：
通过CAD模板方式批量导入若干个船舶工件的工件轮廓数据到所述轮廓数据库，并设定各导入工件轮廓数据的轮廓打磨参数。
4.根据权利要求1所述的船舶工件的打磨方法，其特征在于，所述控制所述视觉相机对所述船舶工件进行二次拍摄，获得所述船舶工件的第一工件轮廓，具体为：
根据所述待打磨的船舶工件在所述打磨平台上的位置和所述打磨平台的打磨区域，控制所述机械臂移到所述船舶工件的轮廓所在区域，并控制所述视觉相机对所述船舶工件进行二次拍摄，获得所述第一工件轮廓。
5.一种船舶工件的打磨装置，其特征在于，包括：第一控制模块、第二控制模块、匹配模块、打磨参数获取模块和发送模块；
其中，所述第一控制模块用于控制机械臂上安装的视觉相机拍摄已放置在打磨平台上的待打磨船舶工件，获得第一工件图片，并根据所述第一工件图片，确定所述待打磨的船舶工件在所述打磨平台上的位置；
所述第二控制模块用于控制所述视觉相机对所述船舶工件进行二次拍摄，获得所述船舶工件的第一工件轮廓；
所述匹配模块用于将所述第一工件轮廓与轮廓数据库内预存的工件轮廓进行匹配；
所述打磨参数获取模块用于当匹配到相同轮廓的第二工件轮廓时，获取所述第二工件轮廓对应的轮廓打磨参数；
发送模块用于发送所述第二工件轮廓对应的轮廓打磨参数至外部打磨设备。
6.根据权利要求5所述的船舶工件的打磨装置，其特征在于，还包括：创建模块和第三控制模块；
所述创建模块用于当没有匹配到相同轮廓的数据时，在所述轮廓数据库中创建所述第一工件轮廓，并向用户显示轮廓添加界面，以使用户通过操作所述界面设定所述第一工件轮廓的轮廓打磨参数，存入到所述轮廓数据库中；
所述第三控制模块用于根据输入的轮廓打磨参数和所述船舶工件在打磨台上的位置，控制所述机械臂上安装的打磨设备对所述待打磨的船舶工件进行打磨。
7.根据权利要求5所述的船舶工件的打磨装置，其特征在于，还包括：导入模块；
所述导入模块用于通过CAD模板方式批量导入若干个船舶工件的工件轮廓数据到所述轮廓数据库，并设定各导入工件轮廓数据的轮廓打磨参数。
8.根据权利要求5所述的船舶工件的打磨装置，其特征在于，所述第二控制模块用于控制所述视觉相机对所述船舶工件进行二次拍摄，获得所述船舶工件的第一工件轮廓，具体为：
所述第二控制模块根据所述待打磨的船舶工件在所述打磨平台上的位置和所述打磨平台的打磨区域，控制所述机械臂移到所述船舶工件的轮廓所在区域，并控制所述视觉相机对所述船舶工件进行二次拍摄，获得所述第一工件轮廓。
9.一种船舶工件的打磨系统，其特征在于，包括：打磨平台、机械臂、轮廓数据库和如权利要求5至8任意一项所述的船舶工件的打磨装置；
其中，所述机械臂上安装有视觉相机和打磨设备；
所述打磨平台上放置有待打磨的船舶工件。
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