CN114393507A - 一种基于机器视觉的定量研磨机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于机器视觉的定量研磨机,其中包括研磨机和智能研磨系统,所述研磨机包括支架,所述支架下方固定安装有万向轮,所述支架内部固定安装有壳体,所述壳体后侧固定安装有控制器,所述壳体上方固定安装有进料口,所述壳体左侧下方固定安装有排料口,所述进料口底部内部固定安装有扫描仪,所述扫描仪内部设置有识别模块,所述壳体右侧上方固定安装有齿轮传动机构,所述齿轮传动机构右侧固定安装有电机,所述齿轮传动机构内侧固定安装有研磨机构,所述壳体底部内壁固定安装有气缸,所述智能研磨系统分别与气缸、扫描仪、控制器、电机、识别模块电连接,该装置解决了当前无法进行智能化研磨的问题。
Description
技术领域
本发明属于研磨技术领域,具体涉及一种基于机器视觉的定量研磨机。
背景技术
随着研磨技术的不断推进,越来越多的研磨机流入市场,机械加工时的原材料是由铸铁制成,外型呈圆柱形,而原材料堆放时表面会出现大量锈迹,对加工的精度造成严重影响,需要对锈迹先进行除锈。
利用研磨机进行金属棒的除锈工作能够大大提高工作效率,而现有的研磨机无法进行智能化的除锈工作,容易导致金属棒被过度除锈导致精度无法得到保障,而且除锈效率相对无法得到提升。该现象成为本领域人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的集材装置一种基于机器视觉的定量研磨机,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种基于机器视觉的定量研磨机,包括研磨机和智能研磨系统,其特征在于:所述研磨机包括支架,所述支架下方固定安装有万向轮,所述支架内部固定安装有壳体,所述壳体内壁右侧固定安装有固定杆,所述固定杆左侧固定安装有气动缸,所述气动缸下方固定连接有按压轮,所述按压轮表面为高摩擦性材质制成,所述按压轮左端固定安装有电动机,所述壳体后侧固定安装有控制器,所述壳体上方固定安装有进料口,所述壳体左侧下方固定安装有排料口,所述进料口底部内部固定安装有扫描仪,所述扫描仪与气动缸电连接,所述扫描仪内部设置有识别模块,所述壳体右侧上方固定安装有齿轮传动机构,所述齿轮传动机构右侧固定安装有电机,所述齿轮传动机构内侧固定安装有研磨机构,所述壳体底部内壁固定安装有气缸,所述气缸内端固定安装有推板,所述智能研磨系统分别与气缸、扫描仪、控制器、电机、识别模块电连接。
本发明进一步说明,所述气缸前后两侧均固定安装有气泵,所述气泵内端管道连接有喷头,所述气泵与外部气源管道连接,所述研磨机构包括研磨辊,所述研磨辊外端与齿轮传动机构固定连接,所述研磨辊设置有两个,所述研磨辊表面为细小锋利小齿用于研磨金属棒,所述研磨辊内端与壳体内壁轴承连接,所述智能研磨系统与气泵电连接。
本发明进一步说明,所述智能研磨系统包括检测模块、处理模块、数据传输模块、数据接收模块、计算模块和控制模块,所述检测模块分别与扫描仪、识别模块、数据传输模块电连接,所述数据接收模块分别与计算模块、数据传输模块电连接,所述计算模块与控制模块电连接,所述控制模块分别与电机、气缸、气泵电连接;
所述检测模块用于通过扫描仪对金属棒表面进行扫描,将扫描出的图像进行投影然后对锈迹的部分进行换算得到锈迹程度,并对该数据进行收集,所述检测模块用于通过识别模块对锈迹的部分的深度进行判断识别,识别出锈迹的最大深度,并对该数据进行收集,所述处理模块用于根据检测得出的数据对该装置进行辅助控制,所述数据传输模块用于将检测到的数据传输出去,所述数据接收模块用于对传输出来的数据进行接收,所述计算模块用于通过接收到的数据进行自动计算得出结果,所述控制模块用于根据计算得出的结果分别对电机、气缸、气泵进行控制。
本发明进一步说明,所述处理模块包括数据收集模块、换算模块和驱动模块,所述数据收集模块与检测模块电连接,所述数据收集模块与换算模块电连接,所述换算模块与驱动模块电连接,所述驱动模块与电机、气缸、气泵电连接;
所述数据收集模块用于根据检测模块检测出的金属棒锈迹程度和锈迹的最大深度大小,对该数据进行收集,所述换算模块用于根据收集的数据进行换算,得出后续对结构的驱动数据,所述驱动模块用于根据换算得出的结果对电机、气缸、气泵的运行模式进行控制。
本发明进一步说明,所述智能研磨系统包括以下运行步骤:
S1、操作人员开启控制器,控制器通过电驱动控制智能研磨系统运行,智能研磨系统运行带动扫描仪和识别模块运行,这时操作人员将需要研磨的锈迹金属棒从进料口放入壳体内;
S2、扫描仪对金属棒的表面进行扫描,将扫描到的图像进行换算得到金属棒的表面锈迹程度大小,其中,Q扫为扫描仪扫描部分的总面积大小,Q锈为扫描仪扫描到的锈迹面大小,Q为锈迹占扫描面积的比重从而得到该金属棒的锈迹程度,同时识别模块对扫描到的锈迹进行识别,识别出锈迹的深度;
S3、数据传输模块再将数据传输出去,传输出去的数据被数据接收模块所接收,接收到的数据通过电传输从数据接收模块传递到计算模块中,计算模块对得到的数据进行自动计算得出结果,并将结果输入进控制模块中;
S4、研磨开始,气动缸带动按压轮向下对金属棒进行挤压,并且按压的力度保持均匀,对金属棒进行实时按压,通过电动机驱动金属棒转动,对周身进行研磨工作,同时控制模块根据金属棒的锈迹程度驱动电机运行,控制电机的转速和转动时间,电机运行带动齿轮传动机构运行,齿轮传动机构带动研磨辊转动,研磨辊对金属棒进行研磨,从而改变研磨金属棒的速度和研磨的时间长短,对金属棒表面进行除锈工作;
S5、同时控制模块根据金属棒的锈迹程度驱动气缸和气泵运行,控制气缸的运行频率和气泵的运行功率,气缸带动推板左右移动,将金属粉从排料口推出,气泵通过喷头对金属粉末进行吹气工作,改变排放粉末的效率和吹动粉末的力度,进行排屑工作;
S6、同时数据收集模块对数据进行收集,并将数据传输到换算模块内,换算模块对数据进行换算得到结果,并将结果输入到驱动模块中;
S7、驱动模块驱动电机在原有的运行时间上进行增加,并根据锈迹深度改变增加的时长,同时驱动电机运行速度由极快转换为极慢,并根据锈迹深度改变极快和极慢的运行时长,改变研磨的速度,驱动模块根据锈迹深度改变气缸的运行功率,从而改变推动粉末的力度,同时根据锈迹深度改变气泵的运行时长,改变吹动粉末的时间长短,在锈迹深度极小时进入S8,反之则进入S9;
S8、驱动模块驱动气缸停止运行,并驱动电机最小功率运行,对金属棒进行轻微研磨,根据锈迹深度改变电机运行功率,同时驱动气泵呈间歇式运行,根据锈迹深度控制间断时间;
S9、电动机带动金属棒转动一圈扫描仪未检测到锈迹后,研磨工作完毕,则关闭控制器,智能研磨系统停止运行,如继续进行下一次研磨工作则重复S1至S8。
本发明进一步说明,所述S1至S4中,通过扫描仪对金属棒的表面进行扫描,将扫描到的图像进行换算得到金属棒的表面锈迹程度大小,再根据得到的锈迹程度驱动电机运行功率和运行时长,当70%<Q≤90%时,表示金属棒的锈迹程度较大,这时控制模块驱动电机运行速度较快,研磨的速度较快,并驱动电机的运行时长较长,使研磨辊研磨时间较长,当50%<Q≤70%时,表示金属棒的锈迹程度较正常,这时控制模块驱动电机运行速度较正常,研磨的速度较正常,并驱动电机的运行时长较正常,使研磨辊研磨时间较正常,当30%<Q≤50%时,表示金属棒的锈迹程度较小,这时控制模块驱动电机运行速度较慢,研磨的速度较慢,并驱动电机的运行时长较短,使研磨辊研磨时间较短。
本发明进一步说明,所述S5中,控制模块根据金属棒的锈迹程度驱动气缸和气泵运行,控制气缸的运行频率和气泵的运行功率,气缸带动推板左右移动,将金属粉从排料口推出,气泵通过喷头对金属粉末进行吹气工作,改变排放粉末的效率和吹动粉末的力度,当70%<Q≤90%时,表示金属棒的锈迹程度较大,这时控制模块驱动气缸的运行频率较快,使推走粉末的频率较快,并驱动气泵运行功率较大,使吹动粉末的力度较大,当50%<Q≤70%时,表示金属棒的锈迹程度较正常,这时控制模块驱动气缸的运行频率较正常,使推走粉末的频率较正常,并驱动气泵运行功率较正常,使吹动粉末的力度较正常,当30%<Q≤50%时,表示金属棒的锈迹程度较小,这时控制模块驱动气缸的运行频率较慢,使推走粉末的频率较慢,并驱动气泵运行功率较小,使吹动粉末的力度较小。
本发明进一步说明,所述S6和S7中,在锈迹程度较少时,表面的锈迹深度也会影响到除锈效果,这时需要根据锈迹深度对金属棒进行不同程度的研磨,驱动模块驱动电机在原有的运行时间上进行增加,并根据锈迹深度改变增加的时长,同时驱动电机运行速度由极快转换为极慢,并根据锈迹深度改变极快和极慢的运行时长,改变研磨的速度,T原=Q*T系,T现=T原+(H*T比),其中,T原为电机在锈迹程度下运行的时间,T系为单个单位的锈迹程度下电机的运行时长,T现为电机在锈迹深度下运行的时间,H为金属棒的锈迹深度,T比为单个单位的锈迹深度下电机的运行时间,T系为单个单位的空气湿度下电机的间断运行时间,此时的锈迹深度越大时,驱动模块控制电机的研磨时间越长,使研磨辊研磨金属棒的时间越长,同时控制电机在运行极快的情况下运行时间越长,运行极慢的情况下运行时间越短,锈迹深度越小时,驱动模块控制电机的研磨时间越短,使研磨辊研磨金属棒的时间越短,同时控制电机在运行极快的情况下运行时间越短,运行极慢的情况下运行时间越长,同时根据锈迹深度控制气缸的运行功率,锈迹越深,气缸运行功率越大。
本发明进一步说明,所述S7中,锈迹深度极大的情况下,研磨出的金属粉相对较多,这时驱动模块根据锈迹深度改变气缸的运行功率,从而改变推动粉末的力度,同时根据锈迹深度改变气泵的运行时长,改变吹动粉末的时间长短,F气=H*f系,其中,F气为气缸的运行功率,f系为单个单位的锈迹深度下气缸的运行功率大小,T泵=H*T丿,其中,T泵为气泵的运行时长,T丿为单个单位的锈迹深度下气泵的运行时长,当锈迹深度越大时,气缸的运行功率越大,推动粉末的力度越大,同时驱动气泵运行时长越长,吹粉末的时间越长,当锈迹深度越小时,气缸的运行功率越小,推动粉末的力度越小,同时驱动气泵运行时长越短,吹粉末的时间越短。
本发明进一步说明,所述S8中,在深度极小的情况下,研磨精度要求较高,这时驱动模块驱动气缸停止运行,并驱动电机最小功率运行,对金属棒进行轻微研磨,根据锈迹深度改变电机运行功率,深度越小,电机运行功率越小,同时驱动气泵呈间歇式运行,锈迹深度越小,气泵间歇运行时间越长,控制对金属棒的研磨精度,避免研磨过度导致金属棒无法继续使用的现象发生。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明,采用智能研磨系统,实现智能化的研磨工作,保证研磨质量。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是本发明的壳体内部结构示意图;
图3是本发明的壳体底部结构示意图;
图4是本发明的排料工作结构示意图;
图5是本发明的智能研磨系统工作流程示意图;
图中:1、支架;2、壳体;3、控制器;4、进料口;5、扫描仪;6、电机;7、气缸;8、推板;9、气泵;10、喷头;11、研磨辊;12、排料口;13、气动缸;14、按压轮。
具体实施方式
以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。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。
请参阅图1-5,本发明提供技术方案:一种基于机器视觉的定量研磨机,包括研磨机和智能研磨系统,其特征在于:研磨机包括支架1,支架1下方固定安装有万向轮,支架1内部固定安装有壳体2,壳体2内壁右侧固定安装有固定杆,固定杆左侧固定安装有气动缸13,气动缸13下方固定连接有按压轮14,按压轮14表面为高摩擦性材质制成,按压轮14左端固定安装有电动机,壳体2后侧固定安装有控制器3,壳体2上方固定安装有进料口4,壳体2左侧下方固定安装有排料口12,进料口4底部内部固定安装有扫描仪5,扫描仪5与气动缸13电连接,扫描仪5内部设置有识别模块,壳体2右侧上方固定安装有齿轮传动机构,齿轮传动机构右侧固定安装有电机6,齿轮传动机构内侧固定安装有研磨机构,壳体2底部内壁固定安装有气缸7,气缸7内端固定安装有推板8,智能研磨系统分别与气缸7、扫描仪5、控制器3、电机6、识别模块电连接,操作人员开启控制器3,控制器3通过电驱动控制智能研磨系统运行,智能研磨系统运行带动扫描仪5和识别模块运行,这时操作人员将需要研磨的锈迹金属棒从进料口4放入壳体2内,扫描仪5对金属棒进行扫描,锈迹的颜色与金属棒自身的颜色不同从而判断出金属棒表面的锈迹程度,同时通过电驱动控制气动缸13运行,气动缸13带动按压轮14向下移动,按压轮14两侧的滚轮与金属棒表面贴合,对金属棒进行支撑,同时识别模块识别锈迹的深度,智能研磨系统再通过电驱动控制电机6运行,电机6带动齿轮传动机构运行,齿轮传动机构带动研磨机构运行,研磨机构对金属棒表面的锈迹进行研磨工作,研磨过程中,气动缸13带动按压轮14按压金属棒的力度保持均匀,能够在研磨时对金属棒进行充分按压,同时电动机驱动按压轮14转动,按压轮14通过自身与金属棒的高度摩擦使金属棒开始转动,从而对金属棒周身进行研磨,并根据金属棒锈迹程度和锈迹的深度,控制电机6的运行功率和运行模式,改变研磨的质量和速度,研磨后的金属粉末落在壳体2底部,同时驱动气缸7运行,气缸7带动推板8左右移动,将金属粉从排料口12推出,实现智能化的研磨工作,保证研磨质量;
气缸7前后两侧均固定安装有气泵9,气泵9内端管道连接有喷头10,气泵9与外部气源管道连接,研磨机构包括研磨辊11,研磨辊11外端与齿轮传动机构固定连接,研磨辊11设置有两个,研磨辊11表面为细小锋利小齿用于研磨金属棒,研磨辊11内端与壳体2内壁轴承连接,智能研磨系统与气泵9电连接,通过上述步骤,智能研磨系统运行,通过电驱动控制电机6运行,电机6运行带动齿轮传动机构运行,齿轮传动机构带动研磨辊11转动,研磨辊11对金属棒进行研磨,并根据金属棒表面锈迹程度后锈迹的深度,改变研磨辊11的研磨方式和研磨效率,同时通过电驱动控制气泵9运行,气泵9从外部抽取气体注入进喷头10中,再从喷头10喷出,对粉末进行吹气,加大排屑的能力;
智能研磨系统包括检测模块、处理模块、数据传输模块、数据接收模块、计算模块和控制模块,检测模块分别与扫描仪5、识别模块、数据传输模块电连接,数据接收模块分别与计算模块、数据传输模块电连接,计算模块与控制模块电连接,控制模块分别与电机6、气缸7、气泵9电连接;
检测模块用于通过扫描仪5对金属棒表面进行扫描,将扫描出的图像进行投影然后对锈迹的部分进行换算得到锈迹程度,并对该数据进行收集,检测模块用于通过识别模块对锈迹的部分的深度进行判断识别,识别出锈迹的最大深度,并对该数据进行收集,处理模块用于根据检测得出的数据对该装置进行辅助控制,数据传输模块用于将检测到的数据传输出去,数据接收模块用于对传输出来的数据进行接收,计算模块用于通过接收到的数据进行自动计算得出结果,控制模块用于根据计算得出的结果分别对电机6、气缸7、气泵9进行控制;
处理模块包括数据收集模块、换算模块和驱动模块,数据收集模块与检测模块电连接,数据收集模块与换算模块电连接,换算模块与驱动模块电连接,驱动模块与电机6、气缸7、气泵9电连接;
数据收集模块用于根据检测模块检测出的金属棒锈迹程度和锈迹的最大深度大小,对该数据进行收集,换算模块用于根据收集的数据进行换算,得出后续对结构的驱动数据,驱动模块用于根据换算得出的结果对电机6、气缸7、气泵9的运行模式进行控制;
智能研磨系统包括以下运行步骤:
S1、操作人员开启控制器3,控制器3通过电驱动控制智能研磨系统运行,智能研磨系统运行带动扫描仪5和识别模块运行,这时操作人员将需要研磨的锈迹金属棒从进料口4放入壳体2内;
S2、扫描仪5对金属棒的表面进行扫描,将扫描到的图像进行换算得到金属棒的表面锈迹程度大小,其中,Q扫为扫描仪5扫描部分的总面积大小,Q锈为扫描仪5扫描到的锈迹面大小,Q为锈迹占扫描面积的比重从而得到该金属棒的锈迹程度,同时识别模块对扫描到的锈迹进行识别,识别出锈迹的深度;
S3、数据传输模块再将数据传输出去,传输出去的数据被数据接收模块所接收,接收到的数据通过电传输从数据接收模块传递到计算模块中,计算模块对得到的数据进行自动计算得出结果,并将结果输入进控制模块中;
S4、研磨开始,气动缸13带动按压轮14向下对金属棒进行挤压,并且按压的力度保持均匀,对金属棒进行实时按压,通过电动机驱动金属棒转动,对周身进行研磨工作,同时控制模块根据金属棒的锈迹程度驱动电机6运行,控制电机6的转速和转动时间,电机6运行带动齿轮传动机构运行,齿轮传动机构带动研磨辊11转动,研磨辊11对金属棒进行研磨,从而改变研磨金属棒的速度和研磨的时间长短,对金属棒表面进行除锈工作;
S5、同时控制模块根据金属棒的锈迹程度驱动气缸7和气泵9运行,控制气缸7的运行频率和气泵9的运行功率,气缸7带动推板8左右移动,将金属粉从排料口12推出,气泵9通过喷头10对金属粉末进行吹气工作,改变排放粉末的效率和吹动粉末的力度,进行排屑工作;
S6、同时数据收集模块对数据进行收集,并将数据传输到换算模块内,换算模块对数据进行换算得到结果,并将结果输入到驱动模块中;
S7、驱动模块驱动电机6在原有的运行时间上进行增加,并根据锈迹深度改变增加的时长,同时驱动电机6运行速度由极快转换为极慢,并根据锈迹深度改变极快和极慢的运行时长,改变研磨的速度,驱动模块根据锈迹深度改变气缸7的运行功率,从而改变推动粉末的力度,同时根据锈迹深度改变气泵9的运行时长,改变吹动粉末的时间长短,在锈迹深度极小时进入S8,反之则进入S9;
S8、驱动模块驱动气缸7停止运行,并驱动电机6最小功率运行,对金属棒进行轻微研磨,根据锈迹深度改变电机6运行功率,同时驱动气泵9呈间歇式运行,根据锈迹深度控制间断时间;
S9、电动机带动金属棒转动一圈扫描仪5未检测到锈迹后,研磨工作完毕,则关闭控制器3,智能研磨系统停止运行,如继续进行下一次研磨工作则重复S1至S8;
S1至S4中,通过扫描仪5对金属棒的表面进行扫描,将扫描到的图像进行换算得到金属棒的表面锈迹程度大小,再根据得到的锈迹程度驱动电机6运行功率和运行时长,当70%<Q≤90%时,表示金属棒的锈迹程度较大,这时控制模块驱动电机6运行速度较快,研磨的速度较快,并驱动电机6的运行时长较长,使研磨辊11研磨时间较长,当50%<Q≤70%时,表示金属棒的锈迹程度较正常,这时控制模块驱动电机6运行速度较正常,研磨的速度较正常,并驱动电机6的运行时长较正常,使研磨辊11研磨时间较正常,当30%<Q≤50%时,表示金属棒的锈迹程度较小,这时控制模块驱动电机6运行速度较慢,研磨的速度较慢,并驱动电机6的运行时长较短,使研磨辊11研磨时间较短,针对金属棒锈迹程度越大,电机6的运行速度越快,研磨辊11的研磨速度越快、研磨时间越长,此时研磨产生的金属粉较多,研磨辊11高速转动能够将大部分金属粉直接导入到壳体2底部,从而减少金属粉末飘散到空气中的量,同时研磨时间较长能够保证将锈迹清楚干净,同时在研磨时为避免大量金属粉磨卡在研磨辊11表面的凹槽中导致影响研磨,从而提高研磨质量,针对金属棒锈迹程度越小,电机6的运行速度越慢,研磨辊11的研磨速度越慢、研磨时间越短,此时研磨的量相对较少,为保证研磨量不会超过精度要求从而使研磨辊11缓慢转动,在研磨到量后电机6能够及时停住,避免出现过研磨的现象发生,对研磨量进行充分保障,同时避免电机6快速停止导致内部轴承受到冲击过大影响轴承使用寿命;
S5中,控制模块根据金属棒的锈迹程度驱动气缸7和气泵9运行,控制气缸7的运行频率和气泵9的运行功率,气缸7带动推板8左右移动,将金属粉从排料口12推出,气泵9通过喷头10对金属粉末进行吹气工作,改变排放粉末的效率和吹动粉末的力度,当70%<Q≤90%时,表示金属棒的锈迹程度较大,这时控制模块驱动气缸7的运行频率较快,使推走粉末的频率较快,并驱动气泵9运行功率较大,使吹动粉末的力度较大,当50%<Q≤70%时,表示金属棒的锈迹程度较正常,这时控制模块驱动气缸7的运行频率较正常,使推走粉末的频率较正常,并驱动气泵9运行功率较正常,使吹动粉末的力度较正常,当30%<Q≤50%时,表示金属棒的锈迹程度较小,这时控制模块驱动气缸7的运行频率较慢,使推走粉末的频率较慢,并驱动气泵9运行功率较小,使吹动粉末的力度较小,针对金属棒锈迹程度越大,使气缸7运行频率越快,带动推板8推动金属粉末的频率越快,能够将研磨出的大量金属粉末充分排出,避免金属粉末堆积在壳体2底部导致排料口12堵塞影响该装置运行效果,同时加大气泵9的运行功率,对粉末的吹动力度较大,使粉末掉落的过程中能够被吹出至靠近排料口12处,防止气泵9与壳体2内壁连接处堆积大量粉末影响气缸7运行,大大提高该装置的运行效率,并针对金属棒锈迹程度越小,使气缸7运行频率越慢,带动推板8推动金属粉末的频率越慢,这时产出的粉末较少,从而在保证清理粉末的同时降低该装置的能源效果,同时降低气泵9的运行功率,对粉末的吹动力度减小,防止较少的粉末被吹的到处影响工作环境;
S6和S7中,在锈迹程度较少时,表面的锈迹深度也会影响到除锈效果,这时需要根据锈迹深度对金属棒进行不同程度的研磨,驱动模块驱动电机6在原有的运行时间上进行增加,并根据锈迹深度改变增加的时长,同时驱动电机6运行速度由极快转换为极慢,并根据锈迹深度改变极快和极慢的运行时长,改变研磨的速度,T原=Q*T系,T现=T原+(H*T比),其中,T原为电机6在锈迹程度下运行的时间,T系为单个单位的锈迹程度下电机6的运行时长,T现为电机6在锈迹深度下运行的时间,H为金属棒的锈迹深度,T比为单个单位的锈迹深度下电机6的运行时间,T系为单个单位的空气湿度下电机6的间断运行时间,此时的锈迹深度越大时,驱动模块控制电机6的研磨时间越长,使研磨辊11研磨金属棒的时间越长,同时控制电机6在运行极快的情况下运行时间越长,运行极慢的情况下运行时间越短,锈迹深度越小时,驱动模块控制电机6的研磨时间越短,使研磨辊11研磨金属棒的时间越短,同时控制电机6在运行极快的情况下运行时间越短,运行极慢的情况下运行时间越长,同时根据锈迹深度控制气缸7的运行功率,锈迹越深,气缸7运行功率越大,针对锈迹深度越大,使电机6进一步加大运行时长,从而使研磨辊11加长对金属棒的研磨时间,使金属棒表面的锈迹被全部研磨干净,并使研磨辊11快速研磨较长时间后低速研磨较短时间,从而能够加大工作效率的同时保障金属棒的研磨精度,锈迹越深的金属棒研磨出的粉末越多,研磨后的大量粉末进入壳体2底部,研磨的金属粉末中包含锈迹粉末和金属粉末,为防止金属粉末受到空气湿度影响而生锈,从而使气缸7大功率越小,快速排出粉末,后续能够对粉末进行分类,减少金属粉末的氧化量,后续能够对金属粉进行充分利用,并针对锈迹深度减小,使电机6运行时间降低,从而使研磨辊11减少对金属棒的研磨时间,加快研磨速度,使大批量研磨时提高研磨效果,加快工作效率,并使研磨辊11快速研磨较短时间后低速研磨较长时间,从而能够对金属棒进行粗研磨和细研磨,提高研磨后的金属棒质量,而锈迹深度小研磨出的粉末量相对较少,从而降低气缸7运行功率,保证能够推出粉末的同时减少气缸7能耗;
S7中,锈迹深度极大的情况下,研磨出的金属粉相对较多,这时驱动模块根据锈迹深度改变气缸7的运行功率,从而改变推动粉末的力度,同时根据锈迹深度改变气泵9的运行时长,改变吹动粉末的时间长短,F气=H*f系,其中,F气为气缸7的运行功率,f系为单个单位的锈迹深度下气缸7的运行功率大小,T泵=H*T丿,其中,T泵为气泵9的运行时长,T丿为单个单位的锈迹深度下气泵9的运行时长,当锈迹深度越大时,气缸7的运行功率越大,推动粉末的力度越大,同时驱动气泵9运行时长越长,吹粉末的时间越长,当锈迹深度越小时,气缸7的运行功率越小,推动粉末的力度越小,同时驱动气泵9运行时长越短,吹粉末的时间越短,针对锈迹程度越大加大气缸7运行功率,使推动粉末的力度越大,加大对粉末的处理效果,避免粉末持续堆积导致后续继续研磨时无法顺利研磨,同时吹动粉末的时间越长,使金属粉能够持续被吹出至排料口处,加大对壳体2内部的清理效果,针对锈迹程度相对较小降低气缸7运行功率,使推动粉末的力度减小,减少气缸7的运行能耗,同时防止气缸7与壳体2内壁过度摩擦后导致出现间隙,避免粉末从间隙漏出导致无法彻底清理干净,同时吹动粉末的时间越短,保证能够对金属粉末快速处理;
S8中,在深度极小的情况下,研磨精度要求较高,这时驱动模块驱动气缸7停止运行,并驱动电机6最小功率运行,对金属棒进行轻微研磨,根据锈迹深度改变电机6运行功率,深度越小,电机6运行功率越小,同时驱动气泵9呈间歇式运行,锈迹深度越小,气泵9间歇运行时间越长,控制对金属棒的研磨精度,避免研磨过度导致金属棒无法继续使用的现象发生。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
最后需要指出的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种基于机器视觉的定量研磨机,包括研磨机和智能研磨系统,其特征在于:所述研磨机包括支架(1),所述支架(1)下方固定安装有万向轮,所述支架(1)内部固定安装有壳体(2),所述壳体(2)内壁右侧固定安装有固定杆,所述固定杆左侧固定安装有气动缸(13),所述气动缸(13)下方固定连接有按压轮(14),所述按压轮(14)表面为高摩擦性材质制成,所述按压轮(14)左端固定安装有电动机,所述壳体(2)后侧固定安装有控制器(3),所述壳体(2)上方固定安装有进料口(4),所述壳体(2)左侧下方固定安装有排料口(12),所述进料口(4)底部内部固定安装有扫描仪(5),所述扫描仪(5)与气动缸(13)电连接,所述扫描仪(5)内部设置有识别模块,所述壳体(2)右侧上方固定安装有齿轮传动机构,所述齿轮传动机构右侧固定安装有电机(6),所述齿轮传动机构内侧固定安装有研磨机构,所述壳体(2)底部内壁固定安装有气缸(7),所述气缸(7)内端固定安装有推板(8),所述智能研磨系统分别与气缸(7)、扫描仪(5)、控制器(3)、电机(6)、识别模块电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的定量研磨机,其特征在于:所述气缸(7)前后两侧均固定安装有气泵(9),所述气泵(9)内端管道连接有喷头(10),所述气泵(9)与外部气源管道连接,所述研磨机构包括研磨辊(11),所述研磨辊(11)外端与齿轮传动机构固定连接,所述研磨辊(11)设置有两个,所述研磨辊(11)表面为细小锋利小齿用于研磨金属棒,所述研磨辊(11)内端与壳体(2)内壁轴承连接,所述智能研磨系统与气泵(9)电连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的定量研磨机,其特征在于:所述智能研磨系统包括检测模块、处理模块、数据传输模块、数据接收模块、计算模块和控制模块,所述检测模块分别与扫描仪(5)、识别模块、数据传输模块电连接,所述数据接收模块分别与计算模块、数据传输模块电连接,所述计算模块与控制模块电连接,所述控制模块分别与电机(6)、气缸(7)、气泵(9)电连接;
所述检测模块用于通过扫描仪(5)对金属棒表面进行扫描,将扫描出的图像进行投影然后对锈迹的部分进行换算得到锈迹程度,并对该数据进行收集,所述检测模块用于通过识别模块对锈迹的部分的深度进行判断识别,识别出锈迹的最大深度,并对该数据进行收集,所述处理模块用于根据检测得出的数据对该装置进行辅助控制,所述数据传输模块用于将检测到的数据传输出去,所述数据接收模块用于对传输出来的数据进行接收,所述计算模块用于通过接收到的数据进行自动计算得出结果,所述控制模块用于根据计算得出的结果分别对电机(6)、气缸(7)、气泵(9)进行控制。
4.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的定量研磨机,其特征在于:所述处理模块包括数据收集模块、换算模块和驱动模块,所述数据收集模块与检测模块电连接,所述数据收集模块与换算模块电连接,所述换算模块与驱动模块电连接,所述驱动模块与电机(6)、气缸(7)、气泵(9)电连接;
所述数据收集模块用于根据检测模块检测出的金属棒锈迹程度和锈迹的最大深度大小,对该数据进行收集,所述换算模块用于根据收集的数据进行换算,得出后续对结构的驱动数据,所述驱动模块用于根据换算得出的结果对电机(6)、气缸(7)、气泵(9)的运行模式进行控制。
5.根据权利要求4所述的一种基于机器视觉的定量研磨机,其特征在于:所述智能研磨系统包括以下运行步骤:
S1、操作人员开启控制器(3),控制器(3)通过电驱动控制智能研磨系统运行,智能研磨系统运行带动扫描仪(5)和识别模块运行,这时操作人员将需要研磨的锈迹金属棒从进料口(4)放入壳体(2)内;
S2、扫描仪(5)对金属棒的表面进行扫描,将扫描到的图像进行换算得到金属棒的表面锈迹程度大小,其中,Q扫为扫描仪(5)扫描部分的总面积大小,Q锈为扫描仪(5)扫描到的锈迹面大小,Q为锈迹占扫描面积的比重从而得到该金属棒的锈迹程度,同时识别模块对扫描到的锈迹进行识别,识别出锈迹的深度;
S3、数据传输模块再将数据传输出去,传输出去的数据被数据接收模块所接收,接收到的数据通过电传输从数据接收模块传递到计算模块中,计算模块对得到的数据进行自动计算得出结果,并将结果输入进控制模块中;
S4、研磨开始,气动缸(13)带动按压轮(14)向下对金属棒进行挤压,并且按压的力度保持均匀,对金属棒进行实时按压,通过电动机驱动金属棒转动,对周身进行研磨工作,同时控制模块根据金属棒的锈迹程度驱动电机(6)运行,控制电机(6)的转速和转动时间,电机(6)运行带动齿轮传动机构运行,齿轮传动机构带动研磨辊(11)转动,研磨辊(11)对金属棒进行研磨,从而改变研磨金属棒的速度和研磨的时间长短,对金属棒表面进行除锈工作;
S5、同时控制模块根据金属棒的锈迹程度驱动气缸(7)和气泵(9)运行,控制气缸(7)的运行频率和气泵(9)的运行功率,气缸(7)带动推板(8)左右移动,将金属粉从排料口(12)推出,气泵(9)通过喷头(10)对金属粉末进行吹气工作,改变排放粉末的效率和吹动粉末的力度,进行排屑工作;
S6、同时数据收集模块对数据进行收集,并将数据传输到换算模块内,换算模块对数据进行换算得到结果,并将结果输入到驱动模块中;
S7、驱动模块驱动电机(6)在原有的运行时间上进行增加,并根据锈迹深度改变增加的时长,同时驱动电机(6)运行速度由极快转换为极慢,并根据锈迹深度改变极快和极慢的运行时长,改变研磨的速度,驱动模块根据锈迹深度改变气缸(7)的运行功率,从而改变推动粉末的力度,同时根据锈迹深度改变气泵(9)的运行时长,改变吹动粉末的时间长短,在锈迹深度极小时进入S8,反之则进入S9;
S8、驱动模块驱动气缸(7)停止运行,并驱动电机(6)最小功率运行,对金属棒进行轻微研磨,根据锈迹深度改变电机(6)运行功率,同时驱动气泵(9)呈间歇式运行,根据锈迹深度控制间断时间;
S9、电动机带动金属棒转动一圈扫描仪(5)未检测到锈迹后,则关闭控制器(3),智能研磨系统停止运行,如继续进行下一次研磨工作则重复S1至S8。
6.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉的定量研磨机,其特征在于:所述S1至S4中,通过扫描仪(5)对金属棒的表面进行扫描,将扫描到的图像进行换算得到金属棒的表面锈迹程度大小,再根据得到的锈迹程度驱动电机(6)运行功率和运行时长,当70%<Q≤90%时,表示金属棒的锈迹程度较大,这时控制模块驱动电机(6)运行速度较快,研磨的速度较快,并驱动电机(6)的运行时长较长,使研磨辊(11)研磨时间较长,当50%<Q≤70%时,表示金属棒的锈迹程度较正常,这时控制模块驱动电机(6)运行速度较正常,研磨的速度较正常,并驱动电机(6)的运行时长较正常,使研磨辊(11)研磨时间较正常,当30%<Q≤50%时,表示金属棒的锈迹程度较小,这时控制模块驱动电机(6)运行速度较慢,研磨的速度较慢,并驱动电机(6)的运行时长较短,使研磨辊(11)研磨时间较短。
7.根据权利要求6所述的一种基于机器视觉的定量研磨机,其特征在于:所述S5中,控制模块根据金属棒的锈迹程度驱动气缸(7)和气泵(9)运行,控制气缸(7)的运行频率和气泵(9)的运行功率,气缸(7)带动推板(8)左右移动,将金属粉从排料口(12)推出,气泵(9)通过喷头(10)对金属粉末进行吹气工作,改变排放粉末的效率和吹动粉末的力度,当70%<Q≤90%时,表示金属棒的锈迹程度较大,这时控制模块驱动气缸(7)的运行频率较快,使推走粉末的频率较快,并驱动气泵(9)运行功率较大,使吹动粉末的力度较大,当50%<Q≤70%时,表示金属棒的锈迹程度较正常,这时控制模块驱动气缸(7)的运行频率较正常,使推走粉末的频率较正常,并驱动气泵(9)运行功率较正常,使吹动粉末的力度较正常,当30%<Q≤50%时,表示金属棒的锈迹程度较小,这时控制模块驱动气缸(7)的运行频率较慢,使推走粉末的频率较慢,并驱动气泵(9)运行功率较小,使吹动粉末的力度较小。
8.根据权利要求7所述的一种基于机器视觉的定量研磨机,其特征在于:所述S6和S7中,在锈迹程度较少时,表面的锈迹深度也会影响到除锈效果,这时需要根据锈迹深度对金属棒进行不同程度的研磨,驱动模块驱动电机(6)在原有的运行时间上进行增加,并根据锈迹深度改变增加的时长,同时驱动电机(6)运行速度由极快转换为极慢,并根据锈迹深度改变极快和极慢的运行时长,改变研磨的速度,T原=Q*T系,T现=T原+(H*T比),其中,T原为电机(6)在锈迹程度下运行的时间,T系为单个单位的锈迹程度下电机(6)的运行时长,T现为电机(6)在锈迹深度下运行的时间,H为金属棒的锈迹深度,T比为单个单位的锈迹深度下电机(6)的运行时间,T系为单个单位的空气湿度下电机(6)的间断运行时间,此时的锈迹深度越大时,驱动模块控制电机(6)的研磨时间越长,使研磨辊(11)研磨金属棒的时间越长,同时控制电机(6)在运行极快的情况下运行时间越长,运行极慢的情况下运行时间越短,锈迹深度越小时,驱动模块控制电机(6)的研磨时间越短,使研磨辊(11)研磨金属棒的时间越短,同时控制电机(6)在运行极快的情况下运行时间越短,运行极慢的情况下运行时间越长,同时根据锈迹深度控制气缸(7)的运行功率,锈迹越深,气缸(7)运行功率越大。
9.根据权利要求8所述的一种基于机器视觉的定量研磨机,其特征在于:所述S7中,锈迹深度极大的情况下,研磨出的金属粉相对较多,这时驱动模块根据锈迹深度改变气缸(7)的运行功率,从而改变推动粉末的力度,同时根据锈迹深度改变气泵(9)的运行时长,改变吹动粉末的时间长短,F气=H*f系,其中,F气气为气缸(7)的运行功率,f系为单个单位的锈迹深度下气缸(7)的运行功率大小,T泵=H*T丿,其中,T泵为气泵(9)的运行时长,T丿为单个单位的锈迹深度下气泵(9)的运行时长,当锈迹深度越大时,气缸(7)的运行功率越大,推动粉末的力度越大,同时驱动气泵(9)运行时长越长,吹粉末的时间越长,当锈迹深度越小时,气缸(7)的运行功率越小,推动粉末的力度越小,同时驱动气泵(9)运行时长越短,吹粉末的时间越短。
10.根据权利要求9所述的一种基于机器视觉的定量研磨机,其特征在于:所述S8中,在深度极小的情况下,研磨精度要求较高,这时驱动模块驱动气缸(7)停止运行,并驱动电机(6)最小功率运行,对金属棒进行轻微研磨,根据锈迹深度改变电机(6)运行功率,深度越小,电机(6)运行功率越小,同时驱动气泵(9)呈间歇式运行,锈迹深度越小,气泵(9)间歇运行时间越长,控制对金属棒的研磨精度,避免研磨过度导致金属棒无法继续使用的现象发生。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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