一种智能制造的建筑用一体化套丝机
技术领域
本发明涉及建筑用套丝机技术领域,特别涉及一种智能制造的建筑用一体化套丝机。
背景技术
在建筑施工中,通过智能控制的套丝机在建筑施工中应用的更加广泛,套丝机能够在柱状或管状的金属材料表面开设螺纹,从而将基本的金属管件加工成为可以进行机械连接的部件,就需要用到一种智能制造的建筑用一体化套丝机,专利号为CN110181129B的中国专利公开了一种建筑工程水管安装用套丝机,包括底座、固定座一、电机一、主动齿轮、内孔、活动套体、从动齿轮、连接套、凸起、卡槽、锁紧螺钉、板牙、外螺纹套、卡孔、固定盖体、固定座二、固定套、固定孔、固定螺钉、弹性卡套、活动板、水管、连接孔、紧固螺钉、导块、导孔、电磁铁、活动座、导槽、螺杆和电机二;所述固定座一底部固定连接在底座左上侧,所述固定座一左侧中央固定连接有电机一;所述电机一右侧输出轴端上固定连接有主动齿轮;所述内孔为数个,所述内孔呈圆形排列且横向设在固定座一中。
然而现有的建筑管道用一体化套丝机在使用时存在一些弊端,比如:
首先将数个水管分别插入到对应的连接孔和弹性卡套中,同时使水管左侧伸出的长度相同,而后给电磁铁通电带动导块左移,而导块的左移则带动活动板左移压紧所有的弹性卡套,也就能够同时对设有的水管进行夹紧,而后启动电机一和电机二,这里的电机一能够通过主动齿轮带动所有的从动齿轮一起旋转,而从动齿轮的旋转则带动活动套体及其内部的板牙旋转,完成套丝,但是在实际使用过程中,在水管被夹紧后,无法保证水管的中轴线与板牙转动轴的中轴线重合,同时对于不同尺寸的水管,无法保证板牙始终与水管内壁贴合完成套丝,最终造成部分区域内套丝深度较深,部分区域内套丝深度较浅甚至没有套丝,造成套丝结果不精确,为此,我们提出一种智能制造的建筑用一体化套丝机。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提出一种智能制造的建筑用一体化套丝机,以解决现有的建筑管道用一体化套丝机套丝结果不精确的问题。
基于上述目的,本发明提供了一种智能制造的建筑用一体化套丝机,包括套丝机装置以及用于控制所述套丝机装置的控制系统,所述套丝机装置包括工作板,所述工作板上设有切割组件、夹持组件、驱动组件、碎屑收集组件以及智能组件,所述驱动组件包括设置在所述工作板上的驱动气泵,所述驱动气泵出气端用于驱动所述切割组件横向滑动,所述驱动气泵同时用于驱动所述碎屑收集组件收集碎屑,所述智能组件包括设置在所述切割组件中轴线上的工业相机以及设置在夹持组件上的四个采样标记点;
所述控制系统包括输入模块、检测模块以及驱动模块;所述检测模块用于检测待套丝的管道被所述夹持组件夹持限定后的中轴线是否与所述切割组件的中轴线重合,若重合,则生成第一指令,若不重合,则生成第二指令,所述驱动模块接收第一指令并驱动所述驱动组件以及所述切割组件完成套丝工作,所述驱动模块接收第二指令发出管道不匹配提醒。
进一步地,所述智能组件包括设置在所述工作板上的液晶触摸屏,所述输入模块通过液晶触摸屏用于输入待套丝管道的管道口径以及需要被套丝的套丝长度,所述液晶触摸屏还用于显示管道不匹配提醒。
进一步地,待套丝管道放入所述夹持组件内部,并完成夹持组后,所述检测模块通过所述工业相机拍摄检测图像,检测图像中包括管道端口以及四个所述采样标记点,所述检测模块对检测图像进行处理,首先识别管道端面像素点坐标,并求出管道端面中心原点,然后求出四个采样标记点成像的中心坐标,判断四个采样标记点成像的中心坐标距离管道端面中心原点的距离是否相等,若相等,则判断为待套丝的管道被所述夹持组件夹持限定后的中轴线是与所述切割组件的中轴线重合,则生成第一指令,反之则生成第二指令。
进一步地,所述夹持组件包括设置在所述工作板上的壳体,所述壳体顶壁设有第一滑轨,所述壳体侧壁设有第二滑轨,所述第一滑轨内部活动设有两个第一齿轮杆,所述第二滑轨内部活动设有两个第二齿轮杆,两个所述第一齿轮杆以及两个所述第二齿轮杆尺寸相同齿牙大小相同,两个所述第一齿轮杆中部啮合有第一驱动齿轮,两个所述第二齿轮杆中部啮合有第二驱动齿轮,所述第一驱动齿轮与所述第二驱动齿轮尺寸相同,齿牙数相同,两个所述第一齿轮杆端部连接有第一夹持杆,两个所述第二齿轮杆端部连接有第二夹持杆,所述第一夹持杆两端设有第一夹持圈,所述第二齿轮杆两端部连接有第二夹持圈,所述第一夹持圈以及所述第二夹持圈关于所述切割组件中轴线中心对称分布,两个所述第一夹持杆以及两个所述第二夹持杆同时向中部同速靠拢。
进一步地,所述壳体端部设有槽体,所述槽体端部与所述第一夹持圈以及所述第二夹持圈对齐,四个所述采样标记点分别设置在两个所述第一夹持杆以及两个所述第二夹持杆端部侧壁上,四个所述采样标记点关于所述切割组件中轴线中心对称分布。
进一步地,所述壳体外壁上设有驱动电机,所述驱动电机输出端设有第一传动齿轮,所述壳体内壁上设有三个第二传动齿轮,所述驱动电机通过所述第一传动齿轮、三个所述第二传动齿轮以及链条驱动所述第一驱动齿轮以及所述第二驱动齿轮同步同速转动。
进一步地,所述切割组件包括设置在所述工作板一端的龙门轨道,所述龙门轨道内部活动设有滑块,所述滑块上端设有套丝电机,所述套丝电机输出端设有驱动轴,所述驱动轴端部设有安装块,所述安装块内部活动设有伸缩柱,所述伸缩柱端部设有刀头,所述切割组件的中轴线为所述驱动轴的中轴线。
进一步地,所述驱动组件包括设置在所述工作板上的气泵、安装在所述龙门轨道中部的第一气压伸缩杆以及安装在所述安装块内部第二气压伸缩杆,所述驱动轴内部嵌设有导气管道,所述导气管道一端与所述第二气压伸缩杆连接,所述导气管道另一端与所述驱动轴另一端侧壁对齐,所述驱动轴上套设有转动壳,所述转动壳与所述导气管道之间设有油封,所述转动壳上贯通连接有第一气管,所述第一气压伸缩杆端部贯通连接有第二气管,所述第一气管端部以及所述第二气管端部均匀所述气泵出气口连接。
进一步地,所述碎屑收集组件包括设置在所述工作板上的收集罩,所述收集罩端部贯通连接有进气管,所述进气管与所述气泵进气口连接,所述收集罩端部活动设有收集抽屉,所述收集抽屉下表面呈网状结构。
进一步地,所述套丝电机输出端设有安装板,所述工业相机安装在所述安装板上,所述安装板上连接有四个连接条,四个所述连接条均与水平面夹角为45°,四个所述连接条端部与所述驱动轴端部连接,所述工业相机中心点位于所述驱动轴的中轴线上。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明中,首先检测管道端面是否为原型端面,且管道侧壁与夹持组件是否全部贴合,再判断四个采样标记点成像的中心坐标距离管道端面中心原点的距离是否相等,通过进行图像分隔,然后给像素点惊醒坐标化,每个像素点对应一个坐标点,使得本发明通过对检测图像进行处理,能够精确判断待套丝的管道被夹持组件夹持限定后的中轴线是否与切割组件的中轴线重合,通过对检测图像进行数字图像处理保证了管道中轴线以及切割组件中轴线是否对齐,使得在进行套丝过程中,保证刀头始终与水管内壁贴合完成套丝,使得套丝更加均匀,最终使得套丝结果更加精确。
本发明中,切割组件位于所述夹持组件一侧,切割组件主要用于完成套丝工作,由于驱动组件能够同时给切割组件以及碎屑收集组件提供动力,大大节约资源,通过设置碎屑收集组件能够更好的收集切割组件刮削下的碎屑丝。
本发明中,驱动两个第一夹持杆以及两个第二夹持杆同步同速向中部靠拢,最终驱动两个第一夹持圈以及两个第二夹持圈同步同速向中部靠拢,完成夹持管道,且不会出现管道偏差。
附图说明
图1为本发明一种智能制造的建筑用一体化套丝机的整体结构示意图;
图2为本发明一种智能制造的建筑用一体化套丝机的等轴侧结构示意图;
图3为本发明一种智能制造的建筑用一体化套丝机中加持组件的整体结构示意图;
图4为本发明一种智能制造的建筑用一体化套丝机中切割组件、驱动组件以及碎屑收集组件的连接结构示意图;
图5为本发明一种智能制造的建筑用一体化套丝机中切割组件、驱动组件以及碎屑收集组件的正剖结构示意图;
图6为本发明图5中A处的局部放大结构示意图;
图7为本发明一种智能制造的建筑用一体化套丝机中工业相机拍摄的检测图像的示意图;
图8为为本发明一种智能制造的建筑用一体化套丝机中控制系统的系统框图;
图9为为本发明一种智能制造的建筑用一体化套丝机中控制系统的运行流程图。
图中:1、工作板;2、切割组件;3、夹持组件;4、驱动组件;5、碎屑收集组件;6、智能组件;201、龙门轨道;202、滑块;203、套丝电机;204、驱动轴;205、安装块;206、伸缩柱;207、刀头;301、壳体;302、第一滑轨;303、第二滑轨;304、第一齿轮杆;305、第二齿轮杆;306、第一驱动齿轮;307、第二驱动齿轮;308、第一夹持杆;309、第二夹持杆;310、第一夹持圈;311、第二夹持圈;312、槽体;313、驱动电机;314、第一传动齿轮;315、第二传动齿轮;401、气泵;402、第一气压伸缩杆;403、第二气压伸缩杆;404、导气管道;405、转动壳;406、第一气管;407、第二气管;501、收集罩;502、进气管;503、收集抽屉;601、工业相机;602、采样标记点;603、液晶触摸屏;604、安装板;605、连接条。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进一步详细说明。
需要说明的是,除非另外定义,本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
请一并参阅图1-图9,其中,图1为本发明一种智能制造的建筑用一体化套丝机的整体结构示意图;图2为本发明一种智能制造的建筑用一体化套丝机的等轴侧结构示意图;图3为本发明一种智能制造的建筑用一体化套丝机中加持组件的整体结构示意图;图4为本发明一种智能制造的建筑用一体化套丝机中切割组件、驱动组件以及碎屑收集组件的连接结构示意图;图5为本发明一种智能制造的建筑用一体化套丝机中切割组件、驱动组件以及碎屑收集组件的正剖结构示意图;图6为本发明图5中A处的局部放大结构示意图;图7为本发明一种智能制造的建筑用一体化套丝机中工业相机拍摄的检测图像的示意图;图8为为本发明一种智能制造的建筑用一体化套丝机中控制系统的系统框图;图9为为本发明一种智能制造的建筑用一体化套丝机中控制系统的运行流程图。
一种智能制造的建筑用一体化套丝机,包括套丝机装置以及用于控制套丝机装置的控制系统,套丝机装置包括工作板1,工作板1上设有切割组件2、夹持组件3、驱动组件4、碎屑收集组件5以及智能组件6,驱动组件4包括设置在工作板1上的驱动气泵401,驱动气泵401出气端用于驱动切割组件2横向滑动,驱动气泵401同时用于驱动碎屑收集组件5收集碎屑,智能组件6包括设置在切割组件2中轴线上的工业相机601以及设置在夹持组件3上的四个采样标记点602;
实际使用中,工作板1主要用于支撑设备,切割组件2位于所述夹持组件3一侧,切割组件2主要用于完成套丝工作,由于驱动组件4能够同时给切割组件2以及碎屑收集组件5提供动力,大大节约资源,通过设置碎屑收集组件5能够更好的收集切割组件3刮削下的碎屑丝;
控制系统包括输入模块、检测模块以及驱动模块;检测模块用于检测待套丝的管道被夹持组件3夹持限定后的中轴线是否与切割组件2的中轴线重合,若重合,则生成第一指令,若不重合,则生成第二指令,驱动模块接收第一指令并驱动驱动组件4以及切割组件2完成套丝工作,驱动模块接收第二指令发出管道不匹配提醒;
实际使用中,通过在控制系统中设置检测模块,能够对管道中轴线以及切割组件2中轴线是否对齐进行检测,保证了管道中轴线以及切割组件2中轴线是否对齐,使得在进行套丝过程中,保证刀头207始终与水管内壁贴合完成套丝,使得套丝更加均匀,最终使得套丝结果更加精确。
进一步地,智能组件6包括设置在工作板1上的液晶触摸屏603,输入模块通过液晶触摸屏603用于输入待套丝管道的管道口径以及需要被套丝的套丝长度,液晶触摸屏603还用于显示管道不匹配提醒。
实际使用中,当显示管道不匹配时,通过控制系统控制夹持组件3不再夹持管道,取出管道,使用工具对于例如椭圆形的管道端面进行调整,然后重新放入夹持组件3中进行套丝。
进一步地,待套丝管道放入夹持组件3内部,并完成夹持组后,检测模块通过工业相机601拍摄检测图像,检测图像中包括管道端口以及四个采样标记点602,检测模块对检测图像进行处理,首先识别管道端面像素点坐标,并求出管道端面中心原点,然后求出四个采样标记点602成像的中心坐标,判断四个采样标记点602成像的中心坐标距离管道端面中心原点的距离是否相等,若相等,则判断为待套丝的管道被夹持组件3夹持限定后的中轴线是与切割组件2的中轴线重合,则生成第一指令,反之则生成第二指令。
进一步地,检测图像如图7所示,首先检测管道端面是否为原型端面,且管道侧壁与夹持组件3是否全部贴合,在判断四个采样标记点602成像的中心坐标距离管道端面中心原点的距离是否相等,通过进行图像分隔,然后给像素点惊醒坐标化,每个像素点对应一个坐标点,使得本发明通过对检测图像进行处理,能够精确判断待套丝的管道被夹持组件3夹持限定后的中轴线是否与切割组件2的中轴线重合,通过对检测图像进行数字图像处理保证了管道中轴线以及切割组件2中轴线是否对齐,使得在进行套丝过程中,保证刀头207始终与水管内壁贴合完成套丝,使得套丝更加均匀,最终使得套丝结果更加精确。
进一步地,夹持组件3包括设置在工作板1上的壳体301,壳体301顶臂设有第一滑轨302,壳体301侧壁设有第二滑轨303,第一滑轨302内部活动设有两个第一齿轮杆304,第二滑轨303内部活动设有两个第二齿轮杆305,两个第一齿轮杆304以及两个第二齿轮杆305尺寸相同齿牙大小相同,两个第一齿轮杆304中部啮合有第一驱动齿轮306,两个第二齿轮杆305中部啮合有第二驱动齿轮307,第一驱动齿轮306与第二驱动齿轮307尺寸相同,齿牙数相同,两个第一齿轮杆304端部连接有第一夹持杆308,两个第二齿轮杆305端部连接有第二夹持杆309,第一夹持杆308两端设有第一夹持圈310,第二齿轮杆305两端部连接有第二夹持圈311,第一夹持圈310以及第二夹持圈311关于切割组件2中轴线中心对称分布,两个第一夹持杆308以及两个第二夹持杆309同时向中部同速靠拢,壳体301外壁上设有驱动电机313,驱动电机313输出端设有第一传动齿轮314,壳体301内壁上设有三个第二传动齿轮315,驱动电机313通过第一传动齿轮314、三个第二传动齿轮315以及链条驱动第一驱动齿轮306以及第二驱动齿轮307同步同速转动,驱动电机313为伺服电机。
其中,实际使用过程中,驱动电机313驱动第一传动齿轮314转动,第一传动齿轮314通过链条带动三个第二传动齿轮315转动,第二传动齿轮315驱动第一驱动齿轮306以及第二驱动齿轮307同步同速转动,第一驱动齿轮306转动时,驱动两个第一齿轮杆304在第一滑轨302内部向中部靠拢,同时第二驱动齿轮307驱动两个第二齿轮杆305在第二滑轨303内部向中部靠拢,由于两个第一齿轮杆304以及两个第二齿轮杆305尺寸相同齿牙大小相同,且第一驱动齿轮306与第二驱动齿轮307尺寸相同,齿牙数相同,使得第一齿轮杆304以及第二齿轮杆305同速横向滑动,进而驱动两个第一夹持杆308以及两个第二夹持杆309同步同速向中部靠拢,最终驱动两个第一夹持圈310以及两个第二夹持圈311同步同速向中部靠拢,完成夹持管道,且不会出现管道偏差。
进一步地,壳体301端部设有槽体312,槽体312端部与第一夹持圈310以及第二夹持圈311对齐,四个采样标记点602分别设置在两个第一夹持杆308以及两个第二夹持杆309端部侧壁上,四个采样标记点602关于切割组件2中轴线中心对称分布。
其中,通过设置槽体312,使得便于将带套丝管道放置在夹持组件3内部,通过设置采样标记点602,使的能够在对检测图像识别过程中,更加精确计算第一夹持圈310以及第二夹持圈311的位置,且本发明使用的工业相机601的拍摄焦距始终不变,同时工业相机601连接有蓝牙模块以及蓄电池,实现供电以及无线传输检测图像。
进一步地,切割组件2包括设置在工作板1一端的龙门轨道201,龙门轨道201内部活动设有滑块202,滑块202上端设有套丝电机203,套丝电机203输出端设有驱动轴204,驱动轴204端部设有安装块205,安装块205内部活动设有伸缩柱206,伸缩柱206端部设有刀头207,切割组件2的中轴线为驱动轴204的中轴线。
实际使用中,滑块202匀速在龙门轨道201上横向滑动,滑块202实现匀速带动套丝电机203横向滑动,套丝电机203带动驱动轴204转动,驱动轴204带动安装块205转动,安装块205带动伸缩柱206转动,伸缩柱206带动刀头207在管道内壁刮削完成套丝。
进一步地,驱动组件4包括设置在工作板1上的气泵401、安装在龙门轨道201中部的第一气压伸缩杆402以及安装在安装块205内部第二气压伸缩杆403,驱动轴204内部嵌设有导气管道404,导气管道404一端与第二气压伸缩杆403连接,导气管道404另一端与驱动轴204另一端侧壁对齐,驱动轴204上套设有转动壳405,转动壳405与导气管道404之间设有油封,转动壳405上贯通连接有第一气管406,第一气压伸缩杆402端部贯通连接有第二气管407,第一气管406端部以及第二气管407端部均匀气泵401出气口连接。
实际使用中,气泵401为第一气压伸缩杆402以及第二气压伸缩杆403提供动力,第一气压伸缩杆402用于驱动滑块202匀速在龙门轨道201上横向滑动,第二气压伸缩杆403用于驱动伸缩柱206伸出的长度,使得刀头207能够适配不同内径的管道。
进一步地,碎屑收集组件5包括设置在工作板1上的收集罩501,收集罩501端部贯通连接有进气管502,进气管502与气泵401进气口连接,收集罩501端部活动设有收集抽屉503,收集抽屉503下表面呈网状结构。
实际使用中,气泵401通过进气管502抽气,使得收集罩501内部形成负压,进而使得刮削下的碎屑能够被收集罩501吸入收集抽屉503中,使得本发明能够自动收集刮削下的碎屑。
进一步地,套丝电机203输出端设有安装板604,工业相机601安装在安装板604上,安装板604上连接有四个连接条605,四个连接条605均与水平面夹角为45°,四个连接条605端部与驱动轴204端部连接,工业相机601中心点位于驱动轴204的中轴线上,
实际使用中,通过将工业相机601安装在于驱动轴204的中轴线,使得拍摄的角度正对管道端面,由于四个连接条605均与水平面夹角为45°,避免拍摄图像出现连接条605遮挡采样标记点602,使得拍摄的检测图像更加精确,同时降低图像处理的难度。
综上所述,在实际使用时,首先将带套丝管道从槽体312放置进入夹持组件3内部,驱动电机313驱动第一传动齿轮314转动,第一传动齿轮314通过链条带动三个第二传动齿轮315转动,第二传动齿轮315驱动第一驱动齿轮306以及第二驱动齿轮307同步同速转动,第一驱动齿轮306转动时,驱动两个第一齿轮杆304在第一滑轨302内部向中部靠拢,同时第二驱动齿轮307驱动两个第二齿轮杆305在第二滑轨303内部向中部靠拢,由于两个第一齿轮杆304以及两个第二齿轮杆305尺寸相同齿牙大小相同,且第一驱动齿轮306与第二驱动齿轮307尺寸相同,齿牙数相同,使得第一齿轮杆304以及第二齿轮杆305同速横向滑动,进而驱动两个第一夹持杆308以及两个第二夹持杆309同步同速向中部靠拢,最终驱动两个第一夹持圈310以及两个第二夹持圈311同步同速向中部靠拢,完成夹持管道;检测模块通过工业相机601拍摄检测图像,检测图像中包括管道端口以及四个采样标记点602,检测模块对检测图像进行处理,首先识别管道端面像素点坐标,并求出管道端面中心原点,然后求出四个采样标记点602成像的中心坐标,判断四个采样标记点602成像的中心坐标距离管道端面中心原点的距离是否相等,若相等,则判断为待套丝的管道被夹持组件3夹持限定后的中轴线是与切割组件2的中轴线重合,则生成第一指令,反之则生成第二指令,驱动模块接收第一指令并驱动驱动组件4以及切割组件2完成套丝工作,驱动模块接收第二指令发出管道不匹配提醒,液晶触摸屏603显示管道不匹配提醒;驱动组件4以及切割组件2完成套丝工作过程如下,气泵401为第一气压伸缩杆402以及第二气压伸缩杆403提供动力,第一气压伸缩杆402用于驱动滑块202匀速在龙门轨道201上横向滑动,第二气压伸缩杆403用于驱动伸缩柱206伸出的长度,使得刀头207能够适配不同内径的管道,滑块202匀速在龙门轨道201上横向滑动,滑块202实现匀速带动套丝电机203横向滑动,套丝电机203带动驱动轴204转动,驱动轴204带动安装块205转动,安装块205带动伸缩柱206转动,伸缩柱206带动刀头207在管道内壁刮削完成套丝;套丝完成后,驱动电机313反转,最终驱动两个第一夹持杆308以及两个第二夹持杆309同步同速张开,取下套丝完成的管道;气泵401通过进气管502抽气,使得收集罩501内部形成负压,进而使得刮削下的碎屑能够被收集罩501吸入收集抽屉503中,使得本发明能够自动收集刮削下的碎屑。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本发明的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。
本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。