CN210173168U - 基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站，包括传送分料机构、去毛刺主机、机器人单元、退磁机、第一储料仓、第二储料仓、第一视觉单元、第二视觉单元、内孔去异物单元，其中传送分料机构包括入料输送线、转运输送线、第一出料输送线、第二出料输送线，去毛刺主机为磁性双平面去毛刺主机。本实用新型通过对基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站的结构设计，结合利用磁性吸附技术、柔性加工技术及视觉分析技术，开发设计出一种高效、安全、去毛刺质量高的去毛刺工作站。

Description

基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站

技术领域

本实用新型涉及去毛刺技术领域，具体是涉及一种基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站。

背景技术

目前，零配件加工行业对安全及效率的要求不断提高，面对柴油机行业VE型分配泵、车用柴油机用电控VE泵系统、输油泵，以及单缸喷油泵的大量需求以及品质的追求不断提升，传统的人工手动进行抛光打磨“油板”(油泵重要组成零件)明显跟不上科技的方向及适应实际应用需求，产品的质量也得不到很好的保证。

然而，去毛刺行业自动化水平依然偏低，人工抛光打磨依然是常见的去毛刺方式，其劳动强度大、效率低、安全隐患大，行业内代替人工抛光打磨实现自动化生产更是发展趋势。但是，现有的自动化去毛刺工作站去毛刺质量低、工作效率低、智能化程度不足，依然存在诸多缺点，无法适应现代企业的需求。

同时，在工件的固定及加工方面，传统的机械固定方式繁琐、效率低下、加工稳定性低，对其进行设计改进已是刻不容缓。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站，通过利用磁性吸附技术及视觉元件装置，提升去毛刺质量。

为了实现上述的目的，本实用新型提供的基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站包括传送分料机构、去毛刺主机、机器人单元、退磁机、第一储料仓、第二储料仓，其中传送分料机构包括入料输送线、与入料输送线连接的转运输送线、设置在去毛刺工作站第一出料端的第一出料输送线、设置在去毛刺工作站第二出料端的第二出料输送线，去毛刺主机的入料端连接入料输送线，去毛刺主机的出料端连接转运输送线，机器人单元设置在转运输送线的传送方向上，退磁机设置在第一出料输送线的传送方向上；第一储料仓设置在第一出料输送线的出料端；第二储料仓设置在第二出料输送线的出料端；该去毛刺工作站还包括第一视觉单元、第二视觉单元、内孔去异物单元，第一视觉单元设置在转运输送线的出料端，第二视觉单元设置在机器人单元和退磁机之间，内孔去异物单元连接机器人单元。其中，去毛刺主机为磁性双平面去毛刺主机。

由上可见，去毛刺主机为磁性双平面去毛刺主机，可利用磁性吸附技术完成工件的固定、翻转、上下端面抛光，可取缔传统的机械固定方式。待加工工件通过入料输送线被输送至去毛刺主机进行打磨加工后通过转运输送线被输送至第一视觉单元，通过第一视觉单元、机器人单元、内孔去异物单元、第二视觉单元进行工件处理及鉴定，可实现加工生产出合格的所需工件，并通过退磁机、第一储料仓实现合格工件的收集，通过第二储料仓实现不合格工件的收集。

进一步的方案是，磁性双平面去毛刺主机包括两组抛光动力头单元、磁吸双进出输送线单元、磁吸翻转单元，两组抛光动力头单元并列设于磁吸双进出输送线单元上，磁吸翻转单元设于磁吸双进出输送线单元的末端。

由上可见，通过两组抛光动力头单元、磁吸双进出输送线单元、磁吸翻转单元的组合设计，可有效实现完成工件的固定、翻转、上下端面抛光。

更进一步的方案是，抛光动力单元包括交流电机、第一电机、第一毛刷齿轮箱、毛刷机构、位移传感器、公转主轴、驱动主轴，交流电机、第一毛刷齿轮箱、毛刷机构沿公转主轴依次从上至下设置，第一电机沿驱动主轴平行安装在交流电机的一侧，位移传感器安装在抛光动力单元的躯干座靠近底部位置上。

更进一步的方案是，第一毛刷齿轮箱包括主齿轮、多个副齿轮，主齿轮安装于公转主轴，多个副齿轮以均匀间距设于第一毛刷齿轮箱的箱体腔内。

由上可见，通过抛光动力单元的结构设计，实现通过第一电机控制驱动主轴完成第一毛刷齿轮箱自转，并由主齿轮带动多个副齿轮自转，同时交流电机控制驱动公转主轴实现第一毛刷齿轮箱公转。搭配位移传感器，毛刷机构预压可依据其反馈信息可完成毛刷机构的补偿，可有效保证产品质量的一致性，实现柔性加工。

更进一步的方案是，磁吸双进出输送线单元包括第二电机、第三电机、双进出输送线、强性永磁铁，强性永磁铁安装于双进出输送线的底部，第二电机安装在双进出输送线的进出料端，第三电机安装在双进出输送线的末端。

由上可见，通过强性永磁铁安装于双进出输送线底部的设计，可使工件通过抛光区域时工件不会因毛刷抛光摩擦力发生位移变化。同时，通过驱动实现匹配抛光动力的加工时间，可有效保证产品的抛光质量。

更进一步的方案是，磁吸翻转单元包括第四电机、第五电机、轮毂机构、皮带，第四电机驱动轮毂翻转机构转动，第五电机驱动皮带转动。

更进一步的方案是，轮毂翻转机构设有强磁环。

由上可见，通过第四电机驱动连接轮毂翻转机构，可实现轮毂自动升降满足机种切换需求，轮毂翻转机构设有强磁环，可令工件通过底部时被吸附做圆周运动完成工件的翻转。同时，通过第五电机驱动连接皮带，可带动工件移动引导至无磁区完成工件的翻转。

更进一步的方案是，第一视觉单元包括第一工业相机、第一灯源，第一工业相机朝向机器人单元靠近转运输送线末端一侧设置，第一灯源朝向机器人单元靠近转运输送线末端一侧设置。

由上可见，通过第一视觉单元的设计，可通过利用第一工业相机自动对零件进行位置定位识别，同时配合机器人单元为其提供零件基准位置信息从而进行下一步的加工作业。

更进一步的方案是，第二视觉单元包括第二工业相机、第二灯源，第二工业相机朝向机器人单元靠近第一出料输送线一侧设置，第二灯源设置在转运输送线末端一侧的底部。

由上可见，通过第二视觉单元的设计，可通过利用第二工业相机自动对零件加工位置进行孔内异物识别，并与标准尺寸信息进行对比从而可进行判定是否合格。同时，第二灯源设置在转运输送线末端一侧的底部的设计，光线不易扩散、更聚光，更有利于第二工业相机识别工件特征。

更进一步的方案是，内孔去异物单元包括两组第二毛刷齿轮箱、多个摄像设备、内孔去异物工作台、工作架，工作架两侧设置多个摄像设备，内孔去异物工作台放置于工作架的中间座上，两组第二毛刷齿轮箱分别设于内孔去异物工作台的两端。

由上可见，通过两组第二毛刷齿轮箱的设计，可针对性进行工件内孔定制一次性加工孔内异物的数目，更好地满足实际加工需求。搭配摄像设备，可判定是否存在毛刷断裂或者弯曲造成工件的加工不良或撞机故障风险，提高产品质量与设备稳定性。

附图说明

图1是本实用新型基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站实施例的俯视图。

图2是本实用新型基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站实施例的结构图。

图3是本实用新型基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站实施例的去毛刺主机的内部结构图。

图4是本实用新型基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站实施例的去毛刺主机抛光动力头单元结构图。

图5是本实用新型基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站实施例的去毛刺主机磁吸双进出输送线单元结构图。

图6是本实用新型基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站实施例的去毛刺主机磁吸翻转单元结构图。

图7是本实用新型基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站实施例的视觉单元及机器人单元组合结构图。

图8是本实用新型基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站实施例的内孔去异物单元结构图。

图9是本实用新型基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站实施例的工件收料单元结构图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图1、图2，图1是本实用新型基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站实施例的俯视图，图2是本实用新型基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站实施例的结构图。本实施例中该去毛刺工作站包括传送分料机构、去毛刺主机2、第一视觉单元3、机器人单元4、第二视觉单元5、内孔去异物单元6、退磁机7、第一储料仓8、第二储料仓9、转运车10，具体地，去毛刺主机2为磁性双平面去毛刺主机，传送分料机构包括入料输送线101、与入料输送线101连接的转运输送线102、设置在去毛刺工作站第一出料端的第一出料输送线103、设置在去毛刺工作站第二出料端的第二出料输送线104，去毛刺主机2的入料端连接入料输送线101，去毛刺主机2的出料端连接转运输送线102，第一视觉单元3设置在转运输送线102的出料端，机器人单元4设置在转运输送线102的传送方向上，第二视觉单元5设置在机器人单元4和退磁机7之间，内孔去异物单元6连接机器人单元4。

具体地，本实施例还包括总控制系统，负责整个工作站的协同调配工作，也负责自动线的数据采集、管控、人机信息交换等工作。

参见图3、结合图1，图3是本实用新型基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站实施例的去毛刺主机的内部结构图。本实施例中该去毛刺主机2包括两组抛光动力头单元201、磁吸双进出输送线单元202、磁吸翻转单元203，两组抛光动力头单元201并列设于磁吸双进出输送线单元上，磁吸翻转单元203设于磁吸双进出输送线单元202的末端。

参见图4、结合图1，图4是本实用新型基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站实施例的去毛刺主机抛光动力头单元结构图。本实施例中该抛光动力头单元201包括交流电机2011、第一电机2012、第一毛刷齿轮箱2014、毛刷机构2015、位移传感器2016、公转主轴2013、驱动主轴2017，交流电机2011、第一毛刷齿轮箱2014、毛刷机构2015沿公转主轴2013依次从上至下设置，第一电机2022沿驱动主轴2017平行安装在交流电机2011的一侧，位移传感器2016安装在第一毛刷齿轮箱2014上。具体地，本实施例中第一电机2022为伺服电机，第一毛刷齿轮箱2014包括主齿轮、3个副齿轮，主齿轮安装于公转主轴2013，3个副齿轮以均匀间距设于第一毛刷齿轮箱2014的箱体腔内，并驱动通过3个毛刷转动工作的毛刷机构2015工作。

参见图5、结合图1，图5是本实用新型基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站实施例的去毛刺主机磁吸双进出输送线单元结构图。本实施例中该磁吸双进出输送线单元202包括第二电机2021、第三电机2022、双进出输送线2023、强性永磁铁2024，强性永磁铁安装于双进出输送线2023的底部，第二电机2022安装在双进出输送线2023的进出料端，第三电机2022安装在双进出输送线2023的末端。具体地，本实施例中第二电机2021、第三电机2022为伺服电机。

参见图6、结合图1，图6是本实用新型基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站实施例的去毛刺主机磁吸翻转单元结构图。本实施例中该磁吸翻转单元203包括第四电机2031、第五电机2033、轮毂机构2032、皮带2034，第四电机2031驱动轮毂翻转机构2032转动，第五电机2033驱动皮带2034转动。轮毂翻转机构2032设有强磁环2035，具体地，本实施例中轮毂翻转机构2032远离第四电机2031的半侧设有强磁环2035，第四电机2031、第五电机2033为伺服电机。

参见图7、结合图1，图7是本实用新型基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站实施例的视觉单元及机器人单元组合结构图。第一视觉单元3包括第一工业相机301、第一灯源302，第一工业相机301朝向机器人单元4靠近转运输送线102末端一侧设置，第一灯源302朝向机器人单元4靠近转运输送线102末端一侧设置。第二视觉单元5包括第二工业相机501、第二灯源，第二工业相机501朝向机器人单元4靠近第一出料输送线103一侧设置，第二灯源设置在转运输送线102末端一侧的底部。具体地，机器人单元4包括六自由度机器人401、夹爪装置402、到位检测装置403。

参见图8、结合图1，图8是本实用新型基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站实施例的内孔去异物单元结构图。内孔去异物单元包括两组第二毛刷齿轮箱603、多个摄像设备604、内孔去异物工作台602、工作架601，工作架601两侧设置多个摄像设备604，内孔去异物工作台602放置于工作架601的中间座上，两组第二毛刷齿轮箱603分别设于内孔去异物工作台602的两端。具体地，两组第二毛刷齿轮箱603可180°旋转进行自由切换。

参见图9、结合图1，图9是本实用新型基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站实施例的工件收料单元结构图。退磁机7设置在第一出料输送线103的传送方向上，第一储料仓8设置在第一出料输送线103的出料端，第二储料仓9设置在第二出料输送线104的出料端。具体地，第一出料输送线103的入料端、第二出料输送线104的入料端均设置气缸组件实现工件的推送。

基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站实施例的工作过程如下：

首先，送料机100将工件1输送至入料输送线101，并通过入料输送线101输送至去毛刺主机2进行加工。

接着，工件1先通过磁吸双进出输送线单元202进行传输，到达抛光打磨区域后，两组抛光动力头单元201对工件1进行抛光打磨加工，抛光打磨加工完毕后，磁吸翻转单元203完成工件1的翻转，并将工件1引导至无磁区完成工件的翻转并输送至转运输送线102。

然后，转运输送线102将工件输送至靠近第一视觉单元3，第一视觉单元3自动对工件1进行识别并提供工件1的基准位置信息至机器人单元4。

接着，机器人单元4基于第一视觉单元3提供的基准位置信息抓取工件1，位置检测到位后将工件1输送到内孔去异物单元6。

然后，内孔去异物单元6通过两组第二毛刷齿轮箱603定制一次性加工若干个孔内异物，同时可通过多个摄像设备604判定是否存在毛刷断裂或者弯曲，加工完毕后，将工件1移送至第二视觉单元5。

接着，第二视觉单元5对工件1进行检测判定是否合格，如合格，则由气缸组件推送至第一出料输送线103，并经退磁机7完成退磁后输送至第一储料仓8；如不合格，则由气缸组件推送至第二出料输送线104，并由第二出料输送线104输送至第二储料仓9。第二视觉单元5对工件1进行检测判定过程是已知的技术，在此不再赘述。

最后，定期由人工利用转运车10对处理后工件1进行周转运输。

由上述方案可见，本实用新型通过对基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站的结构设计，结合利用磁性吸附技术、柔性加工技术及视觉分析技术，开发设计出一种高效、安全、去毛刺质量高的去毛刺工作站。

最后需要强调的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种变化和更改，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站，包括：

传送分料机构，所述传送分料机构包括入料输送线、与所述入料输送线连接的转运输送线、设置在所述去毛刺工作站第一出料端的第一出料输送线、设置在所述去毛刺工作站第二出料端的第二出料输送线；

去毛刺主机，所述去毛刺主机的入料端连接所述入料输送线，所述去毛刺主机的出料端连接所述转运输送线；

机器人单元，所述机器人单元设置在所述转运输送线的传送方向上；

退磁机，所述退磁机设置在所述第一出料输送线的传送方向上；

第一储料仓，所述第一储料仓设置在所述第一出料输送线的出料端；

第二储料仓，所述第二储料仓设置在所述第二出料输送线的出料端；

其特征在于：

该去毛刺工作站还包括第一视觉单元、第二视觉单元、内孔去异物单元，所述第一视觉单元设置在所述转运输送线的出料端，所述第二视觉单元设置在所述机器人单元和所述退磁机之间，所述内孔去异物单元连接所述机器人单元；

其中，所述去毛刺主机为磁性双平面去毛刺主机。

2.根据权利要求1所述的基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站，其特征在于：

所述磁性双平面去毛刺主机包括两组抛光动力头单元、磁吸双进出输送线单元、磁吸翻转单元，所述两组抛光动力头单元并列设于所述磁吸双进出输送线单元上，所述磁吸翻转单元设于所述磁吸双进出输送线单元的末端。

3.根据权利要求2所述的基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站，其特征在于：

所述抛光动力单元包括交流电机、第一电机、第一毛刷齿轮箱、毛刷机构、位移传感器、公转主轴、驱动主轴，所述交流电机、所述第一毛刷齿轮箱、所述毛刷机构沿公转主轴依次从上至下设置，所述第一电机沿驱动主轴平行安装在所述交流电机的一侧，所述位移传感器安装在所述抛光动力单元的躯干座靠近底部位置上。

4.根据权利要求3所述的基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站，其特征在于：

所述第一毛刷齿轮箱包括主齿轮、多个副齿轮，所述主齿轮安装于所述公转主轴，多个所述副齿轮以均匀间距设于所述第一毛刷齿轮箱的箱体腔内。

5.根据权利要求2所述的基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站，其特征在于：

所述磁吸双进出输送线单元包括第二电机、第三电机、双进出输送线、强性永磁铁，所述强性永磁铁安装于所述双进出输送线的底部，所述第二电机安装在所述双进出输送线的进出料端，所述第三电机安装在所述双进出输送线的末端。

6.根据权利要求2所述的基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站，其特征在于：

所述磁吸翻转单元包括第四电机、第五电机、轮毂翻转机构、皮带，所述第四电机驱动所述轮毂翻转机构转动，所述第五电机驱动所述皮带转动。

7.根据权利要求6所述的基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站，其特征在于：

所述轮毂翻转机构设有强磁环。

8.根据权利要求1至7任一项所述的基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站，其特征在于：

所述第一视觉单元包括第一工业相机、第一灯源，所述第一工业相机朝向所述机器人单元靠近所述转运输送线末端一侧设置，所述第一灯源朝向所述机器人单元靠近所述转运输送线末端一侧设置。

9.根据权利要求1至7任一项所述的基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站，其特征在于：

所述第二视觉单元包括第二工业相机、第二灯源，所述第二工业相机朝向所述机器人单元靠近所述第一出料输送线一侧设置，所述第二灯源设置在转运输送线末端一侧的底部。

10.根据权利要求1至7任一项所述的基于柔性加工及视觉分析的去毛刺工作站，其特征在于：

所述内孔去异物单元包括两组第二毛刷齿轮箱、多个摄像设备、内孔去异物工作台、工作架，所述工作架两侧设置所述多个摄像设备，所述内孔去异物工作台放置于所述工作架的中间座上，所述两组第二毛刷齿轮箱分别设于所述内孔去异物工作台的两端。

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