[发明专利]基于机器视觉的全自动打磨系统及全自动打磨方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的全自动打磨系统，其特征在于：包括：

工件装夹平台(1)，用于装夹定位待打磨工件(2)；

打磨装置，包括安装在所述工件装夹平台(1)一侧的工业机器人(3)，所述工业机器人(3)上安装设有用于打磨所述待打磨工件(2)的打磨执行装置(4)；

机器视觉图像系统，用于采集所述待打磨工件(2)的待打磨面(2a)的图像数据；

上位机控制系统(6)，所述上位机控制系统(6)根据所述机器视觉图像系统采集得到的所述待打磨面(2a)的图像数据，建立所述待打磨面(2a)的三维模型，并得到所述待打磨面的打磨轨迹；

机器人控制柜(7)，所述机器人控制柜(7)接收来自所述上位机控制系统(6)的打磨控制指令，并控制所述工业机器人(3)按照所述打磨轨迹执行打磨动作。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的全自动打磨系统，其特征在于：所述打磨执行装置(4)包括电主轴(8)；

还包括电气控制柜(9)，所述电气控制器(9)内设有PLC控制器和用于控制所述电主轴(8)的变频器，所述PLC控制器根据所述上位机控制系统(6)的控制指令通过所述变频器控制所述电主轴(8)动作。

3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的全自动打磨系统，其特征在于：所述打磨执行装置(4)还包括用于控制所述电主轴(8)沿其轴向方向移动的恒力浮动控制机构、用于检测所述电主轴(8)移动距离的位移传感器和用于检测所述电主轴(8)运动姿态的姿态传感器；

所述位移传感器以所述电主轴(8)的轴线为中心环形均布设置为多个，所述上位机控制系统(6)根据所述位移传感器检测得到的所述电主轴(8)的浮动位移数据判断安装在所述电主轴(8)上的打磨工具的磨损情况。

4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的全自动打磨系统，其特征在于：所述恒力浮动控制机构包括套装在所述电主轴(8)上的外轴套(10)，所述外轴套(10)的两端分别与所述电主轴(8)的外周壁之间密闭配合，所述电主轴(8)的中部设有活塞环(11)，所述活塞环(11)与所述外轴套(10)之间密闭配合、并在所述活塞环(11)的两侧分别形成两个密闭腔体(12)，两个所述密闭腔体(12)上分别设有用于连通气源或液压源的接口(13)。

5.根据权利要求4所述的基于机器视觉的全自动打磨系统，其特征在于：所述打磨执行装置(4)还包括与所述外轴套(10)固定连接的连接支架(18)，所述连接支架(18)上设有用于与所述工业机器人(3)固定连接的连接法兰(19)；所述电主轴(8)外固定套装设有内轴套(14)，所述外轴套(10)套装在所述内轴套(14)外；所述外轴套(10)与所述电主轴(8)同轴。

6.根据权利要求2-5任一项所述的基于机器视觉的全自动打磨系统，其特征在于：还包括打磨工具自动更换系统，所述打磨工具自动更换系统包括固定安装在所述工业机器人(3)一侧的工具架(15)，所述工具架(15)上设有未使用打磨工具库(15a)和已磨损打磨工具库(15b)，所述未使用打磨工具库(15b)上放置设有多个未使用打磨工具，每一个所述未使用打磨工具上均固定安装设有刀柄，所述电主轴(8)的前端端部设有与所述刀柄配合的夹紧装置。

7.根据权利要求2-5任一项所述的基于机器视觉的全自动打磨系统，其特征在于：所述工业机器人采用六自由度机器人。

8.根据权利要求2-5任一项所述的基于机器视觉的全自动打磨系统，其特征在于：所述机器视觉图像系统包括工业相机(5)和结构光源(16)，所述工业相机(5)和结构光源(16)固定安装在所述工业机器人的法兰安装架(17)上。