一种适用于多品种大规格渣罐产品的智能检测磨削单元的制作方法

本发明涉及磨削领域，具体为一种适用于多品种大规格渣罐产品的智能检测磨削单元。

背景技术：

1、渣罐是冶金生产过程中用于承接、转运和临时盛放熔融炉渣的容器，其通常具有较大的容积和较深的内部腔体。渣罐在使用过程中需要承受高温炉渣的冲击及热作用，因此对罐体结构以及内壁表面状态具有一定要求。部分渣罐采用浇铸工艺成型，其成型后的内壁表面可能残留氧化皮、粘砂、毛刺及其他铸造残留物，且局部区域还可能存在表面粗糙、不平整等情况。为改善内壁表面状态并满足后续使用要求，通常需要根据实际情况对渣罐内壁进行清理、修整，必要时还需采用打磨方式去除相应的残留物及局部凸起。

2、随着自动化打磨技术的发展，视觉检测技术逐渐应用于铸件及其他金属工件的加工过程中。现有的视觉检测方式通常利用工业相机、摄像头等图像采集设备获取工件表面图像，并结合图像处理、特征识别及缺陷判断等技术，对工件表面的残留物、凸起、凹陷、划痕以及加工状态等进行识别，从而辅助确定待加工区域、判断加工效果或调整加工轨迹。部分智能视觉检测系统还能够结合预设的识别算法对采集的图像进行自动分析，并将检测结果用于加工设备的路径规划、位置调整或加工状态判断，以减少人工观察和判断。

3、对于渣罐内壁的自动化打磨，同样可以利用视觉检测方式获取砂轮与渣罐内壁接触区域的图像信息，从而辅助确定打磨区域以及判断打磨状态。然而，渣罐内部空间较大，且内壁通常由罐底、侧壁以及相互连接的过渡曲面形成，不同位置的内壁朝向及曲面形态存在差异。为适应不同区域的内壁形态，打磨机构在移动过程中需要改变自身的位置及姿态，视觉检测设备也需要设置在靠近打磨区域的位置，以获取较为清晰的图像信息。

4、现有技术中，视觉检测设备通常固定设置于打磨机构附近，或者随打磨机构同步移动，其与打磨区域之间的位置关系容易受到打磨机构姿态变化的影响。特别是在对渣罐内壁曲面进行打磨时，打磨机构需要沿不同方向倾斜，固定设置的视觉检测设备可能随打磨机构整体倾斜，使其观察位置发生变化；同时，打磨过程中产生的粉尘及碎屑容易进入视觉检测区域，对图像采集造成遮挡，从而影响后续图像处理和视觉判断的准确性。

5、此外，渣罐内壁打磨过程中会产生较多粉尘及碎屑，现有吸尘结构通常随打磨机构进行位置移动，其吸尘口与打磨区域之间的相对位置也会随打磨机构姿态变化而发生改变。当吸尘口偏离粉尘产生区域时，不利于及时收集打磨过程中产生的粉尘及碎屑。因此，如何使打磨机构适应不同规格渣罐的内壁曲面，并在打磨机构调整姿态的过程中，使视觉检测设备和吸尘结构保持与打磨区域相适应的位置关系，是渣罐内壁自动化打磨过程中需要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明为了解决渣罐内壁曲面打磨过程中视觉检测设备及吸尘结构随打磨机构姿态变化而产生位置偏移、影响视觉检测及粉尘收集效果的问题，而提供一种适用于多品种大规格渣罐产品的智能检测磨削单元。

2、本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：

3、本发明提供了一种适用于多品种大规格渣罐产品的智能检测磨削单元，包括支撑架，支撑架的顶部设置有移动架，移动架能够沿x轴方向、y轴方向和z轴方向移动，移动架的底部固定有机械臂，机械臂的移动终端上固定有包括砂轮的打磨机构；

4、还包括两个安装部，两个安装部能够沿同一圆形轨迹同步滑动，且两个安装部之间的圆心角始终保持为180°；两个安装部上分别设置有吸尘部和视觉检测部，且设置有吸尘部的安装部上设置有配重部，以使两个安装部能够在重力作用下沿圆形轨迹进行位置调整。

5、在本技术方案中，打磨机构包括电机，电机固定在机械臂的移动终端上，电机的输出端上固定有传动轴，传动轴的末端固定有砂轮。

6、在本技术方案中，安装部包括滑块，且两个安装部上的滑块均滑动连接于环形结构的导轨上，导轨通过连接架固定于机械臂的移动终端上，且导轨与砂轮同轴设置；

7、两个滑块之间通过同步杆固定连接，以使两个滑块沿导轨同步移动，并保持两个滑块之间的相对位置。

8、在本技术方案中，安装部通过随动组件安装对应的视觉检测部或吸尘部，随动组件的一侧能够与渣罐内壁搭接，并能够带动对应的视觉检测部或吸尘部向靠近或远离渣罐内壁的方向移动；

9、砂轮沿竖向倾斜，两个随动组件分别沿靠近和远离渣罐内壁的方向移动，并随砂轮的倾斜程度改变移动量，以使两个随动组件形成相反的随动轨迹；

10、随动组件通过连接组件与视觉检测部或吸尘部连接。

11、在本技术方案中，随动组件包括承载架，承载架上安装有至少一个导向套管，导向套管沿砂轮的轴向延伸，导向套管内滑动连接有随动杆，随动杆通过连接组件与视觉检测部或吸尘部连接，随动杆的表面套设有第一弹簧；

12、随动杆的一侧端部、视觉检测部及吸尘部均位于砂轮远离机械臂的一侧，并在第一弹簧的弹性作用下保持凸出于砂轮的圆形端面。

13、在本技术方案中，连接组件与随动组件中的随动杆同步移动，并与对应的视觉检测部或吸尘部传动连接，以使连接组件沿砂轮轴向移动的同时，带动对应的视觉检测部或吸尘部沿砂轮的径向移动；

14、连接组件带动对应的视觉检测部或吸尘部向远离渣罐内壁的一侧移动，并使对应的视觉检测部或吸尘部沿砂轮的径向向靠近砂轮中心的一侧收缩。

15、在本技术方案中，连接组件包括至少一个沿砂轮径向延伸的导向柱，导向柱上滑动套设有移动套，移动套上固定有第一固定架，第一固定架上安装有视觉检测部或吸尘部，导向柱上套设有第二弹簧，第二弹簧的两端分别与移动套和第一固定架固定连接；

16、第一固定架沿砂轮径向延伸的至少一个外壁上转动安装有行走轮，行走轮在第二弹簧的弹性作用下与导向条板抵接，导向条板包括沿砂轮轴向延伸的直线导向段以及向靠近砂轮中心方向倾斜延伸的斜面导向段。

17、在本技术方案中，还包括角度调节组件，连接组件通过角度调节组件与对应的视觉检测部或吸尘部传动连接，连接组件带动对应的视觉检测部或吸尘部沿砂轮径向移动，并通过角度调节组件同步调节对应的视觉检测部或吸尘部的朝向；

18、视觉检测部或吸尘部沿靠近砂轮中心的方向移动，并同步向靠近砂轮中心的方向转动。

19、在本技术方案中，角度调节组件包括外套管，外套管套设于自转轴的外周，并固定于连接组件的移动端上，自转轴的两端分别与对应的视觉检测部或吸尘部固定连接；

20、自转轴的至少一端固定有与其同轴设置的传动齿轮，传动齿轮的一侧啮合连接有传动齿条，传动齿条沿连接组件的移动端的移动方向延伸，并固定于连接组件上除移动端之外的部件上，以使连接组件的移动端相对于传动齿条移动时，传动齿轮沿传动齿条滚动并带动自转轴转动。

21、在本技术方案中，配重部包括第三固定架，第三固定架一端固定在对应随动组件上，且第三固定架的另一端固定有配重块。

22、在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

23、本发明的积极进步效果在于：

24、本技术通过两个始终保持180°圆心角的安装部承载吸尘部和视觉检测部，并利用设置于吸尘部一侧的配重部形成重力驱动，使两个安装部能够沿同一圆形轨迹同步移动。因此，在打磨机构沿竖向发生倾斜时，配重部能够带动吸尘部所在的安装部向圆形轨迹的低位移动，同时带动视觉检测部所在的安装部向圆形轨迹的高位移动，使吸尘部和视觉检测部能够根据打磨机构的倾斜状态自动调整相对位置，从而避免二者随打磨机构整体倾斜而出现位置失调，有利于使视觉检测部始终处于相对较高的位置、吸尘部始终处于相对较低的位置。

25、由于视觉检测部用于对打磨区域进行视觉检测，使视觉检测部保持在打磨区域上方能够减少打磨产生的粉尘、碎屑等对其观察视野的遮挡，有利于持续获取打磨区域的视觉信息；同时，吸尘部位于打磨区域相对较低的位置，有利于对打磨过程中产生并向下运动的粉尘及碎屑进行收集，从而提高打磨区域的除尘效果。由此，使视觉检测部与吸尘部能够根据打磨机构的倾斜状态保持相对合理的位置关系，在兼顾视觉检测的同时，有利于减少粉尘对视觉检测的影响。

26、此外，通过设置能够沿x轴方向、y轴方向和z轴方向移动的移动架，并配合机械臂对打磨机构的位置及姿态进行进一步调整，可使打磨机构在渣罐内部获得较大的空间移动范围，并能够根据不同规格渣罐的内径、深度及内壁形状调整打磨位置和运动轨迹。因此，对于具有不同尺寸及不同内壁曲面形态的渣罐，可通过移动架与机械臂的配合将打磨机构移动至对应的打磨区域，并配合砂轮的倾斜调整实现对相应内壁区域的打磨，从而提高设备对不同规格渣罐内壁打磨工况的适应性。