CN113386148A - 基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于自动化领域，其公开了一种基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统，包括机械手臂、安装在机械手臂上的刀头组件、用于固定工件的工作台、设置在工作台附近的缺陷检测模块；所述工作台在机械手臂的工作范围内；所述工作台上设有用于固定工件的固定座，所述固定座为以固定座的中心为轴心进行转动的的固定座。该系统可对工件进行多角度调整，适于机器人打磨操作。

Description

基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统
技术领域
本发明涉及自动化领域，具体为一种基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统。
背景技术
CN201711001688.5公开了了一种系统，该系统包括至少一个用于进行自动去毛刺的机器人，所述机器人包括主控制器、机器人本体、用于采集机器人位置信息的位置传感器以及设置在机器人本体上的用于进行自动去毛刺的去毛刺工具，所述位置传感器、去毛刺工具均与主控制器连接，所述主控制器用于根据位置传感器采集的位置信息计算获得机器人的位置误差，进而根据计算出的位置误差来控制机器人的移动速度，从而带动去毛刺工具对工件进行去毛刺。
CN 201720101965.9公开了一种工业机器人去毛刺实训站，包括底板、定位台、以及动作配合的打磨机器人和取放定位机器人，打磨机器人、取放定位机器人和定位台均安装在底板上，打磨机器人的动作执行端设有浮动打磨头，取放定位机器人的动作执行端设有取放夹具，定位台上设有分别用于放置待打磨工件和打磨结束工件的工位一和工位二，工位一和工位二上均设有用于定位夹持工件的气缸一，打磨机器人和取放定位机器人两者均至少具有两个关节臂。
上述去毛刺设备存在的问题在于：其用于固定工件的底座无法调整方向，其对机器人的结构和操作算法提出了更高的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统，该系统可对工件进行多角度调整，适于机器人打磨操作。
需要说明的是：本发明的去毛刺系统不仅仅用于去毛刺，对于工件表面的毛刺、龟裂、披锋均可进行打磨去除。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统，包括机械手臂、安装在机械手臂上的刀头组件、用于固定工件的工作台、设置在工作台附近的缺陷检测模块；所述工作台在机械手臂的工作范围内；所述工作台上设有用于固定工件的固定座，所述固定座为可在预设方向进行转动的固定座。
在上述的基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统中，所述固定座为以固定座的中心为轴心进行转动的的固定座，所述轴心为竖直或水平布置。
在上述的基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统中，所述缺陷检测模块为摄像头或激光检测探头。
在上述的基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统中，所述缺陷检测模块为3个，分设在固定座上的工件的上方、下方、侧方。
在上述的基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统中，还包括刀具架台，所述刀具架台位于机械手臂的工作范围内。
在上述的基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统中，还包括安全围栏，所述机械手臂、工作台、缺陷检测模块均位于安全围栏内。
在上述的基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统中，所述刀头组件包括第一刀头和第二刀头，所述第一刀头和第二刀头的延伸方向不同。
在上述的基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统中，所述第一刀头和第二刀头相互垂直。
在上述的基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统中，所述第一刀头和第二刀头均为浮动刀具。
在上述的基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统中，所述安全围栏上设有连锁门，所述连锁门和机械手臂联动，当机械手臂工作时，所述连锁门保持锁紧状态；当机械手臂停止工作时，所述连锁门解锁。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的工作台上的固定座为可转动的结构，其可支撑工件进行至少一个角度的转动，降低机器人的结构复杂性，降低机器人算法的复杂性。
相比于背景技术中的多机器人打磨或大尺寸机器人，其设备成本、操作难度均明显降低。
本发明在软件算法上，通过固定座转动结合缺陷检测模块检测工件表面的缺陷，如毛刺、龟裂、披锋等，计算缺陷的分布方向，然后形成一个表面处理的自动化路径，机械手臂根据规划的路径进行表面缺陷的消除。
附图说明
图1为本发明的实施例1的俯视图；
图2为本发明的实施例1的立体图。
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做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。
实施例1
如图1-2，一种基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统，包括机械手臂1、安装在机械手臂1上的刀头组件2、用于固定工件的工作台3、设置在工作台3附近的缺陷检测模块4；所述工作台3在机械手臂1的工作范围内；所述工作台3上设有用于固定工件的固定座5，所述固定座5为以固定座5的中心为轴心进行转动的的固定座5。
在生产过程中，将工件固定在固定座5上，固定方式可以为通过夹具固定或通过强力粘结剂进行固定或通过螺栓固定。
固定座5带动工件转动，通过缺陷检测模块4进行扫描，确定缺陷位置，将缺陷位置的信息发送给机械手臂1，机械手臂1进行相应的打磨，打磨好一个面后，工件转动，对另外一个面进行打磨去毛刺或龟裂。
在本方案中，优选的固定座5可带动工件进行水平转动、竖直转动，水平转动、竖直转动可同时实现也可以择一实现。如果要固定座5可带动工件进行水平、竖直转动，固定座5的结构要更为复杂，一种可实现的方式是，在工作台3上设置第一转动块使固定座5可绕竖直轴转动，在第一转动块上设置第二转动块，第二转动块使固定座5可绕水平轴转动，第一转动块和第二转动块配合实现多角度转动。
在本方案中，选择一种比较简单的实现方式，如下：所述轴心为竖直或水平布置，更为具体来说，所述轴心为竖直布置，通过一个电机电动固定座5进行转动即可。该电机优选为步进电机。
优选地，所述缺陷检测模块4为激光检测探头，所述缺陷检测模块4为3个，分设在固定座5上的工件的上方、下方、侧方。
本发明在软件算法上，通过固定座转动结合缺陷检测模块检测工件表面的缺陷，如毛刺、龟裂、披锋等，计算缺陷的分布方向，然后形成一个表面处理的自动化路径，机械手臂根据规划的路径进行表面缺陷的消除。
其具体的步骤为：
步骤1：固定座转动一周，激光检测探头通过激光确定缺陷的位置，该位置和固定座的转动角度关联；
步骤2：汇集所有的缺陷的位置和转动角度，形成缺陷分布图；
步骤3：根据缺陷分布图绘制机械手臂的工作路径和工作角度；
步骤4：固定座转动，机械手臂工作沿着步骤3所规划的路径和工作角度，刀头组件2开始去毛刺、龟裂、披锋等。
此外，在本实施例中，还包括刀具架台6，所述刀具架台6位于机械手臂1的工作范围内。刀具架台6上有多种不同规格的刀具，便于机械手臂1快速换刀。
在本实施例中，所述刀头组件2包括第一刀头21和第二刀头22，所述第一刀头21和第二刀头22的延伸方向不同。第一刀头21和第二刀头22的延伸方向不同可利于机械手臂1进行灵活操作，避免了频繁的变动角度，提高操作速度，更为优选地，所述第一刀头21和第二刀头22相互垂直。
在本实施例中，所述第一刀头21和第二刀头22均为浮动刀具。浮动刀具可参考本申请人的在先申请一种浮动刀具CN201921218237.1；在本案中不做过多限制。
优选地，还包括安全围栏7，所述机械手臂1、工作台3、缺陷检测模块4均位于安全围栏7内，所述安全围栏7上设有连锁门8，所述连锁门8和机械手臂1联动，当机械手臂1工作时，所述连锁门8保持锁紧状态；当机械手臂1停止工作时，所述连锁门8解锁。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统，包括机械手臂、安装在机械手臂上的刀头组件、用于固定工件的工作台、设置在工作台附近的缺陷检测模块；所述工作台在机械手臂的工作范围内；其特征在于，所述工作台上设有用于固定工件的固定座，所述固定座为可在预设方向进行转动的固定座。
2.根据权利要求1所述的基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统，其特征在于，所述固定座为以固定座的中心为轴心进行转动的的固定座，所述轴心为竖直或水平布置。
3.根据权利要求1所述的基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统，其特征在于，所述缺陷检测模块为摄像头或激光检测探头。
4.根据权利要求1所述的基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统，其特征在于，所述缺陷检测模块为3个，分设在固定座上的工件的上方、下方、侧方。
5.根据权利要求1所述的基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统，其特征在于，还包括刀具架台，所述刀具架台位于机械手臂的工作范围内。
6.根据权利要求1所述的基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统，其特征在于，还包括安全围栏，所述机械手臂、工作台、缺陷检测模块均位于安全围栏内。
7.根据权利要求1-6任一所述的基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统，其特征在于，所述刀头组件包括第一刀头和第二刀头，所述第一刀头和第二刀头的延伸方向不同。
8.根据权利要求7所述的基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统，其特征在于，所述第一刀头和第二刀头相互垂直。
9.根据权利要求7所述的基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统，其特征在于，所述第一刀头和第二刀头均为浮动刀具。
10.根据权利要求6所述的基于机器人人工智能的视觉引导去除工件多余部分的系统，其特征在于，所述安全围栏上设有连锁门，所述连锁门和机械手臂联动，当机械手臂工作时，所述连锁门保持锁紧状态；当机械手臂停止工作时，所述连锁门解锁。
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