[发明专利]基于图像识别的弯管智能抛光系统及智能抛光设备

摘要

本发明提出一种基于图像识别的弯管智能抛光系统及智能抛光设备，该系统包括上料单元，包括弯管上料限位装置、第一和第二弯管压紧装置及落料装置；定位检测单元，包括送料气缸、连接座、送料气爪、到位气缸、第一工业相机、第一相机支架、第一平板照明灯及计算机；形状识别单元，包括第二工业相机、第二相机支架、落料透明支撑板和第二平板照明灯；机械手抛光单元，包括抛光头装置、主机械手、副机械手及驱动装置；运动控制单元，包括电机驱动器和PMAC运动控制卡。本发明能够智能自适应弯管之间的形状尺寸差异，提高了产品的抛光质量，同时具有高效、省时省力的优点。

主权项

一种基于图像识别的弯管智能抛光系统，其特征在于，包括：上料单元、定位检测单元、形状识别单元、机械手抛光单元及运动控制单元，其中，所述上料单元包括弯管上料限位装置、第一和第二弯管压紧装置及落料装置，所述弯管上料限位装置固定于机架，所述弯管上料限位装置的限位块分布在弯管直线部分两侧和弯管弯曲部分，所述第一和第二弯管压紧装置分别分布在弯管直线部分和弯管弯曲部分，所述第一和第二弯管压紧装置的压紧位置在从下往上第二根弯管处，所述落料装置由落料气缸驱动，所述落料气缸固定在机架上，所述落料气缸的活塞杆端部与落料托板相连接；所述定位检测单元包括送料气缸、连接座、送料气爪、到位气缸、第一工业相机、第一相机支架、第一平板照明灯及计算机，所述送料气缸的端盖固定在机架上，所述送料气缸的活塞杆与所述连接座的一端相连接，所述连接座的另一端分别与所述送料气爪和所述到位气缸的活塞杆相连接，所述落料托板由所述落料气缸驱动下降至送料气爪位置，所述送料气爪动作，抓取弯管在所述到位气缸的驱动下脱离所述落料托板，所述送料气爪继续夹持弯管在所述送料气缸的作用下将弯管送到定位检测指定位置，所述第一工业相机固定于第一相机支架上，用于将拍摄到的图像数据传至所述计算机，所述计算机用于对所述图像数据进行图像处理以计算出所述送料气爪距离弯管末端的距离；所述形状识别单元包括第二工业相机、第二相机支架、落料透明支撑板和第二平板照明灯，所述落料透明支撑板固定于机架上，所述第二工业相机安装于所述第二相机支架上并固定于所述落料透明支撑板的正上方，并通过数据连接线与所述计算机相连，所述第二平板照明灯固定于所述落料透明支撑板的正下方以提供光源；所述机械手抛光单元包括抛光头装置、主机械手、副机械手及驱动装置，所述抛光头装置安装于机架上，所述主机械手包括X向线性模组、第一Y向线性模组、Z向线性模组、第一Z向旋转方向电机、第一减速器及主手气爪，所述X向线性模组、第一Y向线性模组、Z向线性模组安装在机架上分别驱动主机械手在三个方向的运动，Z向转动由固定在机架上的电机驱动，所述电机依次与减速器及联轴器相连，联轴器的另一端与主手气爪相连接，以实现夹持弯管送入抛光头，所述副机械手包括第二Y向线性模组、第二Z向旋转方向电机、第二减速器、副手气爪及锥形引导头，所述第二Y向线性模组安装在机架上分别驱动副手气爪三个方向的运动，Z向转动由固定在机架上的伺服电机驱动，所述伺服电机依次与第二减速器及联轴器相连，联轴器的另一端通过外加气爪座使副手气爪横向安装，另一侧安装锥形引导头，所述主机械手和副机械手共同实现夹持并引导弯管进入抛光头，进而将弯管从抛光头取出；所述运动控制单元包括电机驱动器和PMAC运动控制卡，所述电机驱动器与伺服电机相连接，并与PMAC运动控制卡相连，所述PMAC运动控制卡通过网线与计算机通讯，并根据所生成的弯管机构的运动轨迹利用PMAC运动控制卡中的PVT控制模式，采用非均匀分段插值的PVT运动模式来拟合曲线，并通过所述计算机控制主机械手和副机械手的线性模组驱动，以进行所述主机械手和副机械手夹持弯管的运动。