CN114918946B - 一种基于视觉引导的机械手打磨系统及其打磨方法 - Google Patents

一种基于视觉引导的机械手打磨系统及其打磨方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114918946B
CN114918946B CN202210633331.3A CN202210633331A CN114918946B CN 114918946 B CN114918946 B CN 114918946B CN 202210633331 A CN202210633331 A CN 202210633331A CN 114918946 B CN114918946 B CN 114918946B
Authority
CN
China
Prior art keywords
screw rod
workpiece fixing
polishing
fixing table
tubular workpiece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210633331.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114918946A (zh
Inventor
葛继
刘国营
缪鑫杰
孟理想
刘富君
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuxi Tuchuang Intelligent Technology Co ltd
Original Assignee
Wuxi Tuchuang Intelligent Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuxi Tuchuang Intelligent Technology Co ltd filed Critical Wuxi Tuchuang Intelligent Technology Co ltd
Priority to CN202210633331.3A priority Critical patent/CN114918946B/zh
Publication of CN114918946A publication Critical patent/CN114918946A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114918946B publication Critical patent/CN114918946B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/005—Manipulators for mechanical processing tasks
    • B25J11/0065—Polishing or grinding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/06—Work supports, e.g. adjustable steadies
    • B24B41/067—Work supports, e.g. adjustable steadies radially supporting workpieces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0058—Means for cleaning manipulators, e.g. dust removing means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0075—Means for protecting the manipulator from its environment or vice versa
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
    • B25J9/163—Programme controls characterised by the control loop learning, adaptive, model based, rule based expert control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
    • B25J9/1684—Tracking a line or surface by means of sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1694—Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
    • B25J9/1697—Vision controlled systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于视觉引导的机械手打磨系统及其打磨方法，包括打磨机械臂和安装在打磨机械臂上用于引导其运转的3D视觉相机组成，所述打磨机械臂安装在底座的顶部一侧，所述底座的顶部另一侧设置有工件固定台，所述工件固定台上设置有管状工件固定机构，所述底座的顶部还设置有用于工件固定台顶部除尘的除尘机构；本发明在使用之前，管状工件垂直放置于工件固定台的顶部，并由管状工件固定机构从管状工件的内部对其进行固定，在打磨过程中，由3D视觉相机扫描管状工件表面确认需打磨位置，然后打磨机械臂在3D视觉相机的引导和电脑的控制下对管状工件表面进行打磨，与此同时，除尘机构将打磨产生的粉尘吸收，减少粉尘污染。

Description

一种基于视觉引导的机械手打磨系统及其打磨方法
技术领域
本发明涉及视觉引导打磨装置技术领域，具体是一种基于视觉引导的机械手打磨系统及其打磨方法。
背景技术
随着现代制造工厂的不断改进升级，机器人已经开始大范围的替代人工进行生产作业。一开始，机器人替代人工生产的场景大多出现在一些劳动负重大和危害性高的生产中，后来由于市场竞争的日益激烈，许多劳动密集型的企业工厂也迫切需要改进升级生产模式，引进机器人代替密集的人工生产来降低成本和提高核心竞争力。
工件在加工过程中，需要进行抛光打磨，然后在进行下一步操作，其中管状工件由于其的弧形表面，不容易抓取，导致人工在打磨时，打磨效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于视觉引导的机械手打磨系统及其打磨方法，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于视觉引导的机械手打磨系统，包括打磨机械臂和安装在打磨机械臂上用于引导其运转的3D视觉相机组成，所述打磨机械臂安装在底座的顶部一侧，所述底座的顶部另一侧设置有工件固定台，所述工件固定台上设置有管状工件固定机构，所述底座的顶部还设置有用于工件固定台顶部除尘的除尘机构。
优选的，所述管状工件固定机构由一个伺服电机和两副管状工件卡紧机构组成，两副管状工件卡紧机构呈十字形且一上一下设置，所述管状工件卡紧机构由双向丝杆、丝杆滑块、丝杆安装座、万向接头和动力轴组成，所述双向丝杆通过丝杆安装座固定安装于工件固定台的内部底部，所述双向丝杆的两侧各安装有一个丝杆滑块，所述丝杆滑块向上延伸出工件固定台，所述双向丝杆的一端通过万向接头与动力轴的一端连接，且双向丝杆与动力轴呈135°夹角，所述动力轴通过动力轴安装座安装在工件固定台的内部底部，所述动力轴的另一端设置有第二齿带轮，所述伺服电机固定安装在工件固定台的内部底部，且伺服电机处于两个动力轴之间，所述伺服电机的动力输出轴上固定有两个第一齿带轮，两个第一齿带轮各通过一个齿带与一个第二齿带轮连接，所述工件固定台的顶部设置与丝杆滑块行动路径相匹配的开槽。
优选的，所述工件固定台的底部固定有转台，所述转台安装在底座上，且转台由安装在底座内部的电机带动旋转。
优选的，所述除尘机构由进气管、进气罩、气泵和过滤装置组成，所述气泵和过滤装置均安装于底座的内部，且气泵的出气口与过滤装置的进气口连接，所述进气管垂直固定在底座的顶部，且进气管的底部与气泵的进气口连接，所述进气罩安装于进气管的顶部并处于工件固定台的上方。
一种基于视觉引导的机械手打磨系统的打磨方法，包括以下步骤：
S1：由管状工件固定机构从管状工件的内部对其进行固定；
S2：由3D视觉相机扫描管状工件表面确认需打磨位置；
S3：打磨机械臂在3D视觉相机的引导和电脑的控制下对管状工件表面进行打磨，与此同时，除尘机构将打磨产生的粉尘吸收。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在使用之前，管状工件垂直放置于工件固定台的顶部，并由管状工件固定机构从管状工件的内部对其进行固定，在打磨过程中，由3D视觉相机扫描管状工件表面确认需打磨位置，然后打磨机械臂在3D视觉相机的引导和电脑的控制下对管状工件表面进行打磨，与此同时，除尘机构将打磨产生的粉尘吸收，减少粉尘污染；
管状工件固定机构由一个伺服电机和两副管状工件卡紧机构组成，在使用时，伺服电机同时带动两副管状工件卡紧机构运行，在双向丝杆旋转时，位于双向丝杆上的两个丝杆滑块根据其旋转方向而相互靠近或相互远离，当丝杆滑块相互远离时，可以从管状工件的内部对其进行扩撑，进而实现对管状工件进行固定的目的。
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是本发明的管状工件固定机构结构示意图；
图3是本发明的工件固定台俯视结构示意图。
图中：1、底座；2、转台；3、工件固定台；4、管状工件固定机构；5、除尘机构；6、进气管；7、进气罩；8、打磨机械臂；9、开槽；10、伺服电机；11、第一齿带轮；12、管状工件卡紧机构；13、双向丝杆；14、丝杆滑块；15、丝杆安装座；16、万向接头；17、动力轴安装座；18、动力轴；19、第二齿带轮；20、齿带。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明实施例中，一种基于视觉引导的机械手打磨系统及其打磨方法，包括打磨机械臂8和安装在打磨机械臂8上用于引导其运转的3D视觉相机组成，打磨机械臂8安装在底座1的顶部一侧，底座1的顶部另一侧设置有工件固定台3，工件固定台3上设置有管状工件固定机构4，底座1的顶部还设置有用于工件固定台3顶部除尘的除尘机构5。
管状工件固定机构4由一个伺服电机10和两副管状工件卡紧机构12组成，两副管状工件卡紧机构12呈十字形且一上一下设置，管状工件卡紧机构12由双向丝杆13、丝杆滑块14、丝杆安装座15、万向接头16和动力轴18组成，双向丝杆13通过丝杆安装座15固定安装于工件固定台3的内部底部，双向丝杆13的两侧各安装有一个丝杆滑块14，丝杆滑块14向上延伸出工件固定台3，双向丝杆13的一端通过万向接头16与动力轴18的一端连接，且双向丝杆13与动力轴18呈135°夹角，动力轴18通过动力轴安装座17安装在工件固定台3的内部底部，动力轴18的另一端设置有第二齿带轮19，伺服电机10固定安装在工件固定台3的内部底部，且伺服电机10处于两个动力轴18之间，伺服电机10的动力输出轴上固定有两个第一齿带轮11，两个第一齿带轮11各通过一个齿带20与一个第二齿带轮19连接，工件固定台3的顶部设置与丝杆滑块14行动路径相匹配的开槽9。
工件固定台3的底部固定有转台2，转台2安装在底座1上，且转台2由安装在底座1内部的电机带动旋转。
除尘机构5由进气管6、进气罩7、气泵和过滤装置组成，气泵和过滤装置均安装于底座1的内部，且气泵的出气口与过滤装置的进气口连接，进气管6垂直固定在底座1的顶部，且进气管6的底部与气泵的进气口连接，进气罩7安装于进气管6的顶部并处于工件固定台3的上方。
一种基于视觉引导的机械手打磨系统的打磨方法，包括以下步骤：
S1：由管状工件固定机构从管状工件的内部对其进行固定；
S2：由3D视觉相机扫描管状工件表面确认需打磨位置；
S3：打磨机械臂在3D视觉相机的引导和电脑的控制下对管状工件表面进行打磨，与此同时，除尘机构将打磨产生的粉尘吸收。
本发明的工作原理是：本发明在使用之前，管状工件垂直放置于工件固定台3的顶部，并由管状工件固定机构4从管状工件的内部对其进行固定，在打磨过程中，由3D视觉相机扫描管状工件表面确认需打磨位置，然后打磨机械臂8在3D视觉相机的引导和电脑的控制下对管状工件表面进行打磨，与此同时，除尘机构5将打磨产生的粉尘吸收，减少粉尘污染；
管状工件固定机构4由一个伺服电机10和两副管状工件卡紧机构12组成，在使用时，伺服电机10同时带动两副管状工件卡紧机构12运行，在双向丝杆13旋转时，位于双向丝杆13上的两个丝杆滑块14根据其旋转方向而相互靠近或相互远离，当丝杆滑块14相互远离时，可以从管状工件的内部对其进行扩撑，进而实现对管状工件进行固定的目的；
除尘机构5由进气管6、进气罩7、气泵和过滤装置组成，除尘机构5在运行时，气泵运行使进气管6内部产生负压，打磨产生的粉尘随空气被吸入进气管6中，之后由过滤装置进行过滤。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于视觉引导的机械手打磨系统，包括打磨机械臂（8）和安装在打磨机械臂（8）上用于引导其运转的3D视觉相机组成，其特征在于：所述打磨机械臂（8）安装在底座（1）的顶部一侧，所述底座（1）的顶部另一侧设置有工件固定台（3），所述工件固定台（3）上设置有管状工件固定机构（4），所述底座（1）的顶部还设置有用于工件固定台（3）顶部除尘的除尘机构（5）；所述管状工件固定机构（4）夹持的管状工件具有弧形表面；
所述管状工件固定机构（4）由一个伺服电机（10）和两副管状工件卡紧机构（12）组成，两副管状工件卡紧机构（12）呈十字形且一上一下设置；所述管状工件卡紧机构（12）由双向丝杆（13）、丝杆滑块（14）、丝杆安装座（15）、万向接头（16）和动力轴（18）组成，所述双向丝杆（13）通过丝杆安装座（15）固定安装于工件固定台（3）的内部底部，所述双向丝杆（13）的两侧各安装有一个丝杆滑块（14），所述丝杆滑块（14）向上延伸出工件固定台（3），所述双向丝杆（13）的一端通过万向接头（16）与动力轴（18）的一端连接，且双向丝杆（13）与动力轴（18）呈135°夹角，所述动力轴（18）通过动力轴安装座（17）安装在工件固定台（3）的内部底部，所述动力轴（18）的另一端设置有第二齿带轮（19），所述伺服电机（10）固定安装在工件固定台（3）的内部底部，且伺服电机（10）处于两个动力轴（18）之间，所述伺服电机（10）的动力输出轴上固定有两个第一齿带轮（11），两个第一齿带轮（11）各通过一个齿带（20）与一个第二齿带轮（19）连接，所述工件固定台（3）的顶部设置与丝杆滑块（14）行动路径相匹配的开槽（9）。
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉引导的机械手打磨系统，其特征在于：所述工件固定台（3）的底部固定有转台（2），所述转台（2）安装在底座（1）上，且转台（2）由安装在底座（1）内部的电机带动旋转。
3.根据权利要求2所述的一种基于视觉引导的机械手打磨系统，其特征在于：所述除尘机构（5）由进气管（6）、进气罩（7）、气泵和过滤装置组成。
4.根据权利要求3所述的一种基于视觉引导的机械手打磨系统，其特征在于：所述气泵和过滤装置均安装于底座（1）的内部，且气泵的出气口与过滤装置的进气口连接，所述进气管（6）垂直固定在底座（1）的顶部，且进气管（6）的底部与气泵的进气口连接，所述进气罩（7）安装于进气管（6）的顶部并处于工件固定台（3）的上方。
CN202210633331.3A 2022-06-07 2022-06-07 一种基于视觉引导的机械手打磨系统及其打磨方法 Active CN114918946B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210633331.3A CN114918946B (zh) 2022-06-07 2022-06-07 一种基于视觉引导的机械手打磨系统及其打磨方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210633331.3A CN114918946B (zh) 2022-06-07 2022-06-07 一种基于视觉引导的机械手打磨系统及其打磨方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114918946A CN114918946A (zh) 2022-08-19
CN114918946B true CN114918946B (zh) 2023-06-06

Family

ID=82812859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210633331.3A Active CN114918946B (zh) 2022-06-07 2022-06-07 一种基于视觉引导的机械手打磨系统及其打磨方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114918946B (zh)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5910041A (en) * 1997-03-06 1999-06-08 Keltech Engineering Lapping apparatus and process with raised edge on platen
CN110370109B (zh) * 2019-06-24 2020-04-28 杭州嘉淼技术服务有限公司 用于管材内表面处理的离心设备
CN210997851U (zh) * 2019-11-26 2020-07-14 浙江青山钢管有限公司 一种带有夹紧功能的钢管内壁打磨装置
CN111037398A (zh) * 2019-12-26 2020-04-21 安徽科大智能物联技术有限公司 一种基于视觉引导的机械手打磨系统
CN111633540A (zh) * 2020-06-04 2020-09-08 重庆信易源智能科技有限公司 一种轴承加工用便于清理内壁灰尘的打磨设备
CN213380838U (zh) * 2020-10-28 2021-06-08 大连亨丰成套设备有限公司 一种金属加工用打磨装置
CN214922448U (zh) * 2021-05-18 2021-11-30 上海一谨特氟龙技术有限公司 一种不锈钢加工用切割装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN114918946A (zh) 2022-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111002146A (zh) 一种金属短管侧壁打磨除毛刺装置
CN215659399U (zh) 一种金属工件加工平台
CN113696022A (zh) 一种卡套式管接头加工用表面打磨装置
CN110116342B (zh) 一种齿轮滚刀刀刃修磨机
CN114918946B (zh) 一种基于视觉引导的机械手打磨系统及其打磨方法
CN116160165B (zh) 一种护栏焊接用机器人焊接设备
CN206326477U (zh) 一种压铸件多机器人协同打磨装置
CN216681460U (zh) 板型零件自动打磨机
CN112496962A (zh) 一种智能打磨加工装置
CN210731366U (zh) 具有加工件表面清洁功能的介质滤波器的激光加工装置
CN210731367U (zh) 一种基于激光刻蚀介质滤波器表面金属层的加工装置
CN111872692B (zh) 一种钣金件边缘球形倒角加工的方法
CN110227992A (zh) 一种平板电脑外壳圆弧面打磨方法
CN210587350U (zh) 方条料的曲面加工机构
CN114434016A (zh) 一种精雕机定位加工装置
CN113231909A (zh) 一种接线盒生产用打磨机
CN112775790A (zh) 自动在线打磨装置
CN216830861U (zh) 一种便于操作的桁架式机械手及加工设备
CN218746900U (zh) 一种可防止部件掉落的机械加工用磨床
CN216422033U (zh) 一种法兰盘加工用打磨装置
CN213646875U (zh) 一种管件高效打磨机器人
CN210731364U (zh) 一种具有高度调节功能的介质滤波器的激光加工装置
CN219987208U (zh) 用于汽车零部件加工的表面抛光设备
CN215510386U (zh) 一种用于数控机床轴承座生产加工用原料打磨装置
CN214979949U (zh) 一种便于调节的机械设备加工用自动装配设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant