基于3D视觉系统的智能机器人打磨抛光系统的制作方法

基于3d视觉系统的智能机器人打磨抛光系统
技术领域
1.本发明涉及打磨抛光设备技术领域，特别涉及一种基于3d视觉系统的智能机器人打磨抛光系统。


背景技术：

2.目前轮毂行业里，产品的自动化生产水平比较低，很多生产、加工、组装都需要人工来完成。铝合金轮毂的机加工毛刺通过人工来完成的，目前普遍采用的加工工艺方式是人工拿着轮毂手持锉刀打磨机加工后产品毛刺，此过程中不同的人加工的标准不同，工艺手法因人而异，多多少少会存在个体差异，去毛刺流程完全可以由机器人代替实现，机器人操作更加标准，力度统一，倒角规范。如果想要提高产品质量，机器人替代人工去毛刺是关键的一个环节，现有这个环节如果仍旧是人工去除的方式，就会受到人工操作的限制，无法保证产品质量。再加上目前人力成本不断提高，机器换人的需求越来越紧迫。


技术实现要素：

3.本发明目的是提供一种基于3d视觉系统的智能机器人打磨抛光系统，提高生产效率和产品质量。
4.基于上述问题，本发明提供的技术方案是：
5.基于3d视觉系统的智能机器人打磨抛光系统，包括：
6.第一工位，用于完成轮毂轴向第一端的打磨抛光，所述第一工位设有第一机架；
7.第二工位，用于完成经由所述第一工位抛光后的轮毂的翻转，所述第二工位设有轮毂翻转机构；及
8.第三工位，用于完成轮毂轴向第二端的打磨抛光，所述第三工位设有第二机架；
9.所述第二工位设置在所述第一工位和第三工位之间，所述第一机架、第二机架上分别设有拍照组件、升降传输机构、抛光转台机构，所述第一机架、第二机架的外侧分别设有用于完成抛光打磨的工业机器人；
10.所述轮毂翻转机构、拍照组件、升降传输机构、抛光转台机构、工业机器人分别与控制单元信号连接。
11.在其中的一些实施方式中，所述升降传输机构包括升降机构、沿所述升降机构升降方向布置的导轨机构、及与所述升降机构传动连接且与所述导轨机构滑动配合的滚筒传输机构；
12.所述滚筒传输机构包括对称且间隔布置的两个滚筒传输组件，所述两个滚筒传输组件与第一驱动部件传动连接并在所述第一驱动部件带动下传输滚动，所述两个滚筒传输组件一端经第一托板支撑且另一端经第二托板支撑；
13.所述抛光转台机构设置在所述两个滚筒传输组件之间。
14.在其中的一些实施方式中，所述滚筒传输组件包括相互平行布置的第一支撑件、第二支撑件、及转动设置在所述第一支撑件和第二支撑件之间的多个滚筒，所述第一支撑
件与所述导轨机构滑动配合，所述两个滚筒传输组件的第一支撑件之间转动设置有传动轴，所述传动轴与所述第一驱动部件传动连接，所述滚筒传输组件一端的一个滚筒与所述传动轴传动连接，相邻的滚筒传动连接。
15.在其中的一些实施方式中，所述第一驱动部件经连接板安装在其中一个第一支撑件的下端。
16.在其中的一些实施方式中，所述抛光转台机构包括固定座、安装在所述固定座上的转台组件、安装在所述转台组件上的旋转夹持组件、及经由所述转台组件与所述旋转夹持组件传动连接的第二驱动部件。
17.在其中的一些实施方式中，所述旋转夹持组件包括底板、固定在底板两侧的支撑板、固定在底板上端的气爪、及与所述气爪连接的夹板，所述夹板上端设有夹持指。
18.在其中的一些实施方式中，所述轮毂翻转机构包括翻转支座、安装在所述翻转支座上的翻转底座、安装在所述翻转支座上且带动所述翻转底座转动的第三驱动部件、及安装在所述翻转底座上的轮毂夹紧机构。
19.在其中的一些实施方式中，所述轮毂夹紧机构包括滑动设置在所述翻转底座上且对称布置的两个夹紧组件、及安装在所述翻转底座上的第四驱动部件，所述第四驱动部件与其中一个夹紧组件传动连接，所述两个夹紧组件之间经齿轮传动组件传动连接。
20.在其中的一些实施方式中，所述齿轮传动组件包括与所述夹紧组件固定连接的齿条、及转动设置在所述翻转底座下端的齿轮，两个齿条均与所述齿轮啮合并位于所述齿轮的径向两侧。
21.在其中的一些实施方式中，所述翻转底座的下端位于所述齿条背向所述齿轮的一侧设有定位轴承，每个齿条与对应的定位轴承相抵接。
22.与现有技术相比，本发明的优点是：
23.通过该打磨抛光系统可实现轮毂自动传输、气门芯定位、翻转及自动化打磨抛光，提高生产效率和产品质量，降低了人工成本。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明基于3d视觉系统的智能机器人打磨抛光系统实施例的结构示意图；
26.图2为本发明实施例中升降传输机构的结构示意图；
27.图3为本发明实施例中滚筒传输组件的结构示意图；
28.图4为本发明实施例中抛光转台机构的结构示意图；
29.图5为本发明实施例中抛光转台机构的拆解示意图；
30.图6为本发明实施例中旋转夹持组件的结构示意图；
31.图7为本发明实施例中轮毂翻转机构的结构示意图一；
32.图8为本发明实施例中轮毂翻转机构的结构示意图二；
33.其中：
34.1、第一机架；1
‑
1、工作台；1
‑
2、支架；
35.2、第二机架；
36.3、轮毂；
37.4、升降传输机构；4
‑
1、升降机构；4
‑
2、导轨组件；4
‑
3、滚筒传输机构；4
‑
3a、第一支撑件；4
‑
3b、第二支撑件；4
‑
3c、滚筒；4
‑
3d、第一驱动部件；4
‑
3e、传动轴；4
‑
3f、第一托板；4
‑
3g、第二托板；4
‑
3h、第一轴承座；4
‑
3i、连接板；
38.5、抛光转台机构；5
‑
1、固定座；5
‑
2、转台组件；5
‑
3、旋转夹持组件；5
‑
3a、底板；5
‑
3b、支撑板；5
‑
3c、气爪；5
‑
3d、夹板；5
‑
3e、夹持指；5
‑
4、第二驱动部件；5
‑
5、安装板；
39.6、轮毂翻转机构；6
‑
1、翻转支座；6
‑
2、翻转底座；6
‑
3、第三驱动部件；6
‑
4、夹紧组件；6
‑
4a、安装块；6
‑
4b、夹紧臂；6
‑
5、第四驱动部件；6
‑
6、齿条传动组件；6
‑
6a、齿条；6
‑
6b、齿轮；6
‑
7、定位轴承；6
‑
8、第二轴承座；
40.7、拍照组件；
41.8、工业机器人。
具体实施方式
42.以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
43.参见图1，为本发明的实施例，提供一种基于3d视觉系统的智能机器人打磨抛光系统，包括用于完成轮毂3轴向第一端打磨抛光的第一定位、用于完成经由第一工位抛光后的轮毂3的翻转的第二工位、及用于完成轮毂3轴向第二端打磨抛光的第三工位，第二工位设置在第一工位和第二工位之间。
44.在第一工位设有第一机架1，在第二工位设有轮毂翻转机构6、在第三工位设有第二机架2。在第一机架1、第二机架2上分别设有拍照组件7、升降传输机构4、抛光转台机构5，在第一机架1、第二机架2的外侧分别设有工业机器人8，工业机器人8安装有末端抛光装置，其中，工业机器人8、末端抛光装置均为现有技术，本发明不再赘述。上述的轮毂翻转机构6、拍照组件7、升降传输机构4、抛光转台机构5、工业机器人8分别与控制单元信号连接。
45.本例中，第一机架1包括工作台1
‑
1、及设置在工作台1
‑
1上方的支架1
‑
2，升降传输机构4、抛光转台机构5设置在工作台1
‑
1上，拍照组件7设置在支架1
‑
2上，第二机架2的结构与第一机架1相同。
46.参见图2，升降传输机构4包括升降机构4
‑
1、沿升降机构4
‑
1升降方向布置的导轨机构、及与升降机构4
‑
1传动连接且与导轨机构滑动配合的滚筒传输机构4
‑
3。其中，升降机构4
‑
1采用现有技术中的电机升降机构，导轨机构包括布置在工作台1
‑
1相对两侧的导轨组件4
‑
2。
47.滚筒传输机构4
‑
3包括对称且间隔布置的两个滚筒传输组件，两个滚筒传输组件与第一驱动部件4
‑
3d传动连接并在第一驱动部件4
‑
3d带动下传输滚动，两个滚筒传输组件一端经第一托板4
‑
3f支撑且另一端经第二托板4
‑
3g支撑。抛光转台机构5设置在两个滚筒传输组件之间。轮毂3经由滚筒传输机构4
‑
3传送至抛光转台机构5位置后下降，抛光转台机构5对轮毂3进行支撑夹持，以便工业机器人8进行打磨抛光。
48.参见图3，滚筒传输组件包括相互平行布置的第一支撑件4
‑
3a、第二支撑件4
‑
3b、
及转动设置在第一支撑件4
‑
3a和第二支撑件4
‑
3b之间的多个滚筒4
‑
3c，第一支撑件4
‑
3a与导轨组件4
‑
2滑动配合，两个滚筒传输组件的第一支撑件4
‑
3a之间转动设置有传动轴4
‑
3e，滚筒传输组件一端的一个滚筒4
‑
3c与传动轴4
‑
3e传动连接，相邻的滚筒4
‑
3c传动连接。
49.本例中，传动轴4
‑
3e经由第一轴承座4
‑
3h支承在第一支撑件4
‑
3a上，第一驱动部件4
‑
3d采用电机，第一驱动部件4
‑
3d与滚筒4
‑
3c、相邻的滚筒4
‑
3c之间均采用链条传动。通过第一驱动部件4
‑
3d带动滚筒传输组件其中一个滚筒4
‑
3c转动，从而带动多个滚筒4
‑
3c同步转动。在第一支撑件4
‑
3a上安装有定位传感器，以对轮毂3进行定位，以便于抛光转台机构5对轮毂3进行夹持。
50.本例中，第一驱动部件4
‑
3d经由连接板4
‑
3i安装在其中一个第一支撑件4
‑
3a的下端。
51.参见图4
‑
5，抛光转台机构5包括固定座5
‑
1、安装在固定座5
‑
1上的转台组件5
‑
2、安装在转台组件5
‑
2上的旋转夹持组件5
‑
3、及经由转台组件5
‑
2与旋转夹持组件5
‑
3传动连接的第二驱动部件5
‑
4，旋转夹持组件5
‑
3经安装板5
‑
5安装在转台组件5
‑
2上。第二驱动部件5
‑
4采用伺服电机，转台组件5
‑
2为现有技术，本例中，采用rr80
‑
40m行星减速机。通过第二驱动部件5
‑
4带动旋转夹持组件5
‑
3转动，从而带动轮毂3转动。
52.参见图6，旋转夹持组件5
‑
3包括底板5
‑
3a、固定在底板5
‑
3a两侧的支撑板5
‑
3b、固定在底板5
‑
3a上端的气爪5
‑
3c、及与气爪5
‑
3c连接的夹板5
‑
3d，在夹板5
‑
3d上端设有夹持指5
‑
3e。气爪5
‑
3c为现有技术，本发明不再赘述，通过气爪5
‑
3c带动两侧的夹板5
‑
3d相对或相向移动，以夹紧或放开轮毂3。
53.参见图7
‑
8，轮毂翻转机构6包括翻转支座6
‑
1、安装在翻转支座6
‑
1上的翻转底座6
‑
2、安装在翻转支座6
‑
1上且带动翻转底座6
‑
2转动的第三驱动部件6
‑
3、及安装在翻转底座6
‑
2上的轮毂夹紧机构，第三驱动部件6
‑
3采用伺服电机，翻转底座6
‑
2经由第二轴承座6
‑
8支承在翻转支座6
‑
1上，通过第三驱动部件6
‑
3带动翻转底座6
‑
2转动，从而带动轮毂夹紧机构翻转，进而带动轮毂3翻转。
54.轮毂夹紧机构包括滑动设置在翻转底座6
‑
2上的且对称布置的两个夹紧组件6
‑
4、及安装在翻转底座6
‑
2上的第四驱动部件6
‑
5，第四驱动部件6
‑
5与其中一个夹紧组件6
‑
4传动连接，两个夹紧组件6
‑
4之间经齿轮传动组件6
‑
6传动连接。其中，夹紧组件6
‑
4包括安装块6
‑
4a、及与安装块6
‑
4a固定连接且向翻转底座6
‑
2外侧延伸的夹紧臂6
‑
4b，安装块6
‑
4a与翻转底座6
‑
2上的滑轨滑动配合，第四驱动部件6
‑
5采用气缸。通过第四驱动部件6
‑
5带动一个夹紧组件6
‑
4移动，经由齿条传动组件6
‑
6同步带动另一个夹紧组件6
‑
4移动，从而实现两个夹紧组件6
‑
4相向或相背移动，进而夹紧或放开轮毂3。
55.本例中，齿轮传动组件6
‑
6包括与安装块6
‑
4a固定连接且沿夹紧组件6
‑
4移动方向延伸的齿条6
‑
6a、及转动设置在翻转底座6
‑
2下端的齿轮6
‑
6b，两个齿条6
‑
6a均与齿轮6
‑
6b啮合并位于齿轮6
‑
6b的径向两侧。
56.为了提高齿轮传动组件6
‑
6的稳定性，在翻转底座6
‑
2的下端位于齿条6
‑
6a背向齿轮6
‑
6b的一侧设有定位轴承6
‑
7，每个齿条6
‑
6a与对应的定位轴承6
‑
7相抵接，通过定位轴承6
‑
7定位，从而提高齿条6
‑
6a移动的稳定性，进而提高轮毂夹紧机构的稳定性。
57.本发明的工作流程为：轮毂3置于第一工位滚筒传输组件上，待轮毂3传输至抛光转台机构5位置，升降机构4
‑
1下降，抛光转台机构5将轮毂3夹持定芯，拍照组件7拍照并将
信号传输至控制单元，视觉软件反馈第二驱动部件5
‑
4的角度，抛光转台机构5旋转，拍照组件7拍照确认，并反馈轮毂3轮廓到工业机器人8，工业机器人8开始打磨抛光，加工完成后抛光转台机构5回到原位，升降机构4
‑
1上升，滚筒传输组件将轮毂3传输到第二工位的轮毂翻转机构6位置，轮毂夹紧机构将轮毂3夹紧，轮毂翻转机构6翻转，轮毂夹紧机构松开，第三工位的滚筒传输组件将轮毂3传输至抛光转台机构5位置，进行轮毂3轴向第二端的打磨抛光，最后轮毂3出料。
58.上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。