钢管打磨装置、钢管智能打磨设备、系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种钢管打磨装置、钢管智能打磨设备、系统及方法。该钢管打磨装置与六轴机器人配合使用，其包括：安装框架，包含第一面板、第二面板以及第三面板，所述第一面板、所述第二面板、所述第三面板依次连接构成直角U型结构，所述第二面板用于与六轴机器人的第六轴连接固定；视觉装置，安装固定在所述第一面板的外侧面上；打磨机构，安装固定在所述第三面板的外侧面上。该钢管智能打磨设备包括传送辊道、光电传感组件、六轴机器人、钢管打磨装置、电气控制器、本地终端、远程终端。本发明专利技术的钢管智能打磨方法可实现自适应各种规格钢管的全自动打磨，有效提高生产效率，降低工人的安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
钢管打磨装置、钢管智能打磨设备、系统及方法
本专利技术涉及机械自动化
，特别涉及一种与六轴机器人配合使用的钢管打磨装置、包含该钢管打磨装置的钢管智能打磨设备、使用该钢管智能打磨设备进行的钢管智能打磨方法、该钢管智能打磨设备管理系统。
技术介绍
钢管端面毛刺打磨是钢管生产过程中的必要工序，传统的打磨工作是由操作工手持打磨工具手动操作打磨，现场存在严重的噪音污染和粉尘污染，工人劳动强度大且存在安全隐患。目前这种情况虽然有改进，但仍是人工操作角磨机进行打磨，现场粉尘污染与噪声污染较严重，工作环境恶劣。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种与六轴机器人配合使用的钢管打磨装置、钢管智能打磨设备、钢管智能打磨方法、钢管智能打磨设备管理系统。本专利技术提供一种钢管打磨装置，其特征在于，包括：安装框架，包含第一面板、第二面板以及第三面板，第一面板、第二面板、第三面板依次连接构成直角U型结构，第二面板用于与六轴机器人的第六轴连接固定；视觉装置，安装固定在第一面板的外侧面上；打磨机构，安装固定在第三面板的外侧面上。进一步地，在本专利技术提供的钢管打磨装置中，还具有这样的特征：其中，视觉装置包括3D激光线扫描相机和2D视觉相机。本专利技术还提供一种钢管智能打磨设备，其特征在于，包括：传送辊道，用于传送待打磨的钢管；光电传感组件，设置在钢管传送辊道旁侧，用于检测钢管是否传送到达指定位置；六轴机器人，设置在传送辊道旁侧；钢管打磨装置，为上述的钢管打磨装置，钢管打磨装置安装在六轴机器人的第六轴上，用于获取待打磨钢管的圆端面参数以及用于对圆端面进行打磨；电气控制器，分别与传送辊道的控制器、光电传感组件、六轴机器人、视觉装置、打磨机构连接；本地终端，与电气控制器连接，用于分析处理数据以及车间内的用户进行操作；远程终端，与电气控制器连接，用于分析处理数据以及远程的用户进行操作。进一步地，在本专利技术提供的钢管智能打磨设备中，还具有这样的特征：其中，光电传感组件包括第一传感器、第二传感器，第一传感器、第二传感器之间的间距为30cm。本专利技术还提供一种钢管智能打磨方法，使用上述钢管智能打磨设备进行，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在待打磨钢管传送过程中，根据第一规则检测钢管是否传送到位，当钢管传送到位后，辊道根据定位指令暂停传送并将钢管顶起定位；步骤2：当钢管顶起不动后，首先，六轴机器人根据3D拍摄指令带动视觉装置移动到预设3D拍摄位置进行3D图像的拍摄，然后，对获得的3D图像进行分析处理得到待打磨钢管的约估圆端面参数及预设3D拍摄位置与待打磨钢管的圆端面之间的精准距离值；步骤3：根据约估圆端面参数及精准距离值生成2D拍摄指令，接着，六轴机器人根据2D拍摄指令带动视觉装置移动到2D拍摄位置进行2D图像的拍摄，然后，对2D图像进行分析处理得到精准圆端面参数；步骤4：根据精准圆端面参数生成打磨指令，然后，六轴机器人根据打磨指令带动打磨机构移动到打磨位置对钢管圆端面进行打磨；步骤5：打磨结束后，六轴机器人根据复位指令退回初始位置，并反馈打磨完成信号；步骤6：根据打磨完成信号生成继续传送指令，辊道根据继续传送指令继续运转。进一步地，在本专利技术提供的钢管智能打磨方法中，还具有这样的特征：其中，步骤1中第一规则为：当第一传感器发出感应信号且第二传感器无感应信号时，判定待打磨钢管传送到了指定位置。进一步地，在本专利技术提供的钢管智能打磨方法中，还具有这样的特征：其中，步骤2中约估圆端面参数包括约估钢管内径值、约估钢管外径值；步骤3中精准圆端面参数包括精准钢管内径值、精准钢管外径值、钢管圆心值。进一步地，在本专利技术提供的钢管智能打磨方法中，还具有这样的特征：其中，步骤3中对2D图像的分析处理过程具体如下：第一步，根据图像颜色值，识别出2D图像中的钢管，并自动获取钢管画面区域；第二步，提取钢管画面区域内的特征圆环；第三步，计算出特征圆环的外径值、内径值、圆心值，即为精准钢管外径值、精准钢管内径值、钢管圆心值。进一步地，在本专利技术提供的钢管智能打磨方法中，还具有这样的特征：其中，打磨指令包含：第一步指令：根据钢管圆心值和精准钢管内径值对钢管内圆面进行打磨；第二步指令：根据钢管圆心值和精准钢管外径值对钢管外圆面进行打磨。本专利技术还提供一种钢管智能打磨设备管理系统，其特征在于：该钢管打磨智能机器人管理系统与工厂的一级控制系统、二级管理系统通信连接，钢管智能打磨设备管理系统包括：存储部，用于存储计算机程序指令；处理部，用于数据分析处理并生成指令信号；通信部，用于传输指令信号并用于与一级控制系统、二级管理系统通信连接；执行部，用于执行计算机程序指令，其中，当计算机程序指令被执行时，触发上述钢管智能打磨方法进行。本专利技术的作用和效果：本专利技术通过在钢管传送辊道旁侧设置光电传感组件根据其反馈信号来确保待打磨钢管位于指定位置；然后通过六轴机器人带动视觉装置完成3D拍摄、2D拍摄，经由图像数据分析可以获得精准钢管内径值、精准钢管外径值、钢管圆心值；再通过六轴机器人带动打磨机构根据获得的精准圆端面参数完成精准的打磨。该打磨方式是全自动打磨，可有效提高生产效率，降低工人的安全隐患。而且该打磨方式是精准的打磨，是根据每个待打磨钢管的实际情况来进行的打磨，因此，可以适用于各种规格的钢管。此外，本专利技术还可以采用用户主动操作，可以使得打磨过程具备灵活性。另外，本专利技术的钢管智能打磨设备管理系统接入了工厂的一级控制系统和二级管理系统，这样可以实现打磨数据同步进入到工厂的这些系统中，更好的实现工厂的统筹管理。附图说明图1是本专利技术的实施例1中与六轴机器人配合使用的钢管打磨装置安装在机器人上的安装情况示意图；图2是本专利技术的实施例1中与六轴机器人配合使用的钢管打磨装置的结构示意图；图3是本专利技术的实施例1中视觉装置的结构示意图(从底板内面视角方向看)；图4是本专利技术的实施例1中安装框架的结构示意图；图5是本专利技术的实施例2中钢管智能打磨设备的电气连接示意图；图6是本专利技术的实施例2中第一光电传感器和第二光电传感器的位置设置示意图(俯视)；图7是本专利技术的实施例3中钢管智能打磨设备管理系统的框图；图8是本专利技术的实施例4中3D图像进行分析处理得到约估钢管内径值、约估钢管外径值的示意图；图9是本专利技术的实施例4中对2D图像的分析处理过程示意图，其中(a)是2D图像的示意图，(b)是获取钢管画面区域的示意图，(c)是提取特征圆环的示意图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本专利技术的与六轴机器人配合使用的钢管打磨装置、包含该钢管打磨装置的钢管智能打磨设备、使用该钢管智能打磨设备进行的钢管智能打磨方法、该钢管智能打磨设备管理系统作具体阐述。<实施例1>本实施例中提供一种与六轴机器人配合使用的钢管打磨装置。如图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢管打磨装置，与六轴机器人配合使用，其特征在于，包括：/n安装框架，包含第一面板、第二面板以及第三面板，所述第一面板、所述第二面板、所述第三面板依次连接构成直角U型结构，所述第二面板用于与六轴机器人的第六轴连接固定；/n视觉装置，安装固定在所述第一面板的外侧面上；/n打磨机构，安装固定在所述第三面板的外侧面上。/n

【技术特征摘要】
1.一种钢管打磨装置，与六轴机器人配合使用，其特征在于，包括：
安装框架，包含第一面板、第二面板以及第三面板，所述第一面板、所述第二面板、所述第三面板依次连接构成直角U型结构，所述第二面板用于与六轴机器人的第六轴连接固定；
视觉装置，安装固定在所述第一面板的外侧面上；
打磨机构，安装固定在所述第三面板的外侧面上。


2.如权利要求1所述的钢管打磨装置，其特征在于：
其中，所述视觉装置包括3D激光线扫描相机和2D视觉相机。


3.一种钢管智能打磨设备，其特征在于，包括：
传送辊道，用于传送待打磨的钢管；
光电传感组件，设置在钢管传送辊道旁侧，用于检测钢管是否传送到达指定位置；
六轴机器人，设置在所述传送辊道旁侧；
钢管打磨装置，为权利要求1或2所述的钢管打磨装置，所述钢管打磨装置安装在所述六轴机器人的第六轴上，用于获取待打磨钢管的圆端面参数以及用于对所述圆端面进行打磨；
电气控制器，分别与所述传送辊道的控制器、所述光电传感组件、所述六轴机器人、所述视觉装置、所述打磨机构连接；
本地终端，与所述电气控制器连接，用于分析处理数据以及车间内的用户进行操作；
远程终端，与所述电气控制器连接，用于分析处理数据以及远程的用户进行操作。


4.如权利要求3所述的钢管智能打磨设备，其特征在于：
其中，所述光电传感组件包括第一传感器、第二传感器，所述第一传感器、所述第二传感器之间的间距为30cm。


5.一种钢管智能打磨方法，使用权利要求4的钢管智能打磨设备进行，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：在待打磨钢管传送过程中，根据第一规则检测钢管是否传送到位，当钢管传送到位后，辊道根据定位指令暂停传送并将钢管顶起定位；
步骤2：当钢管顶起不动后，首先，六轴机器人根据3D拍摄指令带动视觉装置移动到预设3D拍摄位置进行3D图像的拍摄，然后，对获得的所述3D图像进行分析处理得到待打磨钢管的约估圆端面参数及所述预设3D拍摄位置与所述待打磨钢管的圆端面之间的精准距离值；
步骤3：根据所述约估圆端面参数及所述精准距离值生成2D拍摄指令，接着，六轴机器人根据所述2D拍摄指令带动视觉装置移动到2D拍摄位...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂卫东，袁嵩，袁伟，郭秀峰，董晶晶，朱才杨，张振阳，田润彬，
申请(专利权)人：上海金自天正信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31