智能喷砂房及其控制方法技术

本发明专利技术提供一种智能喷砂房及其控制方法，喷砂房内部设有天车，天车与喷砂房纵向滑动，天车上设有伸缩臂，伸缩臂下端与多自由度机械手连接，机械手端部设有多个喷嘴，喷砂房一侧的存砂房内部设有多个存砂罐，存砂罐通过喷砂管与机械手端部的喷嘴连通。摄像头工件的位置和大小来进行自动喷砂，实现灵活加工。从而通过该六自由度机械手数控喷砂机实现设备操纵简单可靠，整体上显著提高了企业的生产效率和产品的合格率的效果。产品的合格率的效果。产品的合格率的效果。

【技术实现步骤摘要】
智能喷砂房及其控制方法


[0001]本专利技术涉及喷砂领域，尤其是涉及一种智能喷砂房及其控制方法。

技术介绍

[0002]喷砂是以压缩空气为动力让砂材高速射向工件表面，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，以实现粗化金属表面或去除金属表面的锈蚀物、氧化皮与其它脏污等达到装饰目的以及提高工件抗疲劳性的一种表面处理方法。
[0003]喷砂机即可对工件进行喷砂处理的机器，目前多数喷砂机主要采用单工位或多工位，固定或移动喷砂头的喷砂方式对工件进行加工。此种方式往往只能达到工件表面某一方向或某些方向的喷砂钝化效果，欲对整个工件表面进行全方位无死角喷砂时，则必须在加工过程中不断对工件的摆放位置或方向进行调整。显然，采用现有设备对工件进行喷砂钝化，不仅加工过程繁琐，生产连续性差，而且加工效率较低。
[0004]中国专利CN114211403A公开了一种六自由度机械手数控喷砂机，机箱，其内部形成有安装空间；操作台，包括圆盘工装和安装件，圆盘工装转动安装于安装件上；六自由度机械手安装于安装空间内，六自由度机械手可于喷砂区域内全方位活动；喷砂枪头包括喷砂管、导砂组件及调节组件；集砂组件，安装于安装空间内以收集漏孔所漏出的砂砾，且将所收集的砂砾再次输至喷砂管内喷砂；液晶操纵系统，安装于机箱上且分别控制六自由度机械手、导砂组件、调节组件的工作状态。
[0005]上述专利能够进行持续的全方位自动化喷砂加工，实现灵活加工路径的同时也能改变喷砂参数。
[0006]但是上述专利加工位置狭小，六自由度机械手的活动范围较小，且喷砂效果还需要人工观察对比，在对非标准工件进行喷砂时，还需要对六自由度机械手进行编程处理，没有解决生产连续性差的技术问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的主要目的在于提供一种智能喷砂房及其控制方法，解决现有设备对工件进行喷砂钝化，不仅加工过程繁琐，生产连续性差，而且加工效率较低的问题。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种智能喷砂房，喷砂房内部设有天车，天车与喷砂房纵向滑动，天车上设有伸缩臂，伸缩臂下端与多自由度机械手连接，机械手端部设有多个喷嘴，喷砂房一侧的存砂房内部设有多个存砂罐，存砂罐通过喷砂管与机械手端部的喷嘴连通。
[0009]优选方案中，天车上设有横向滑动的承载架，承载架通过电机驱动在天车上横向滑动，承载架顶部设有多个导向轮，喷砂管绕过导向轮喷嘴连通。
[0010]优选方案中，机械手端部与喷砂安装架连接，喷砂安装架一侧设有伸出的支撑柱，支撑柱端部设有安装板，安装板上设有多个卡耳，喷嘴通过卡耳固设在安装板上；
[0011]喷砂管穿过安装架的板体与喷嘴连通。
[0012]优选方案中，天车一侧还设有校准电机，校准电机输出端设有齿轮，天车导轨上设有齿条，齿条与齿轮啮合。
[0013]优选方案中，喷砂房内部两侧设有多个摄像头，摄像头与控制电脑电连接，控制电脑内部设有设觉识别系统；
[0014]视觉识别系统用于识别被喷砂的工具的位置和识别喷砂完成情况。
[0015]优选方案中，喷砂房内部设有喷砂调节座，喷砂房底板上设有，喷砂调节座与地轨，喷砂调节座与地轨滑动连接。
[0016]优选方案中，喷砂调节座包括底板，底板两侧设有支撑座，两个支撑座之间转动连接有转动板，转动板端部的转动轴与第一电机连接，转动板板体表面设有安装底座，安装底座与转动板转动连接，转动板下方设有第二电机，第二电机与安装底座连接。
[0017]优选方案中，第一电机输出端设有第一蜗杆，转动板端部的转动轴上设有第一蜗轮，第一蜗轮与第一蜗杆啮合；
[0018]第二电机输出端设有第二蜗杆，安装底座的转动轴上设有第二蜗轮，第二蜗轮与第二蜗杆啮合。
[0019]优选方案中，第一电机、第一蜗轮和第一蜗杆外部罩有第一保护罩；
[0020]第二电机、第二蜗轮和第二蜗杆外部罩有第二保护罩。
[0021]该方法包括：
[0022]S1、需要喷砂的物件安装在喷砂调节座的安装底座上，喷砂调节座通过地轨推入到喷砂房内部；
[0023]S2、多个摄像头对待喷砂物件进行拍照，多个摄像头的拍摄图像，使用立体重建技术将二维图像转化为三维点云数据，以计算物体的三维坐标，对于喷砂物件目标物体，使用目标检测和跟踪技术在多个摄像头中进行实时识别和跟踪；
[0024]多个摄像头拍摄到的三维坐标和目标检测结果，计算出物体在三维空间中的准确位置；
[0025]多摄像头联合视觉检测物体位置的算法公式可以表示为：P＝(A^
‑
1)
×
b；
[0026]其中，P是待求解的物体位置坐标，A是各个摄像头视角下的特征点坐标矩阵，b是各个摄像头视角下的相机中心坐标向量；
[0027]该公式基于三角测量原理，通过解线性方程组计算物体在三维空间中的坐标；
[0028]S3、多摄像头联合视觉检测物体位置的算法包括基于卡尔曼滤波和粒子滤波的多目标跟踪算法、基于深度学习的目标检；
[0029]S4、检测出待喷砂物件的位置后，控制电脑控制机械手开始对待喷砂物件进行喷砂，对视觉目标检测结果的位置进行喷砂覆盖，摄像头多方位检测喷砂效果；
[0030]S5、出现死角、倒勾或者方向凹面结构时，喷砂调节座调整安装底座的旋转角度，喷砂调节座与多自由度的机械手配合对待喷砂物件进行喷砂；
[0031]S6、喷砂结束后，摄像头对喷砂后的物件进行多次拍照，检测喷砂后的物件表面是否达到喷砂合格的预设值；
[0032]S7、控制电脑对摄像头对喷砂后的物件进行多次拍照进行图像增强处理，采用直方图均衡化算法处理照片，输送带有数据的像素的灰度级别图像，灰度级别图像与数据库中的阀值进行对比，判断喷砂后的物件是否符合要求；
[0033]其中，直方图均衡化算法为；
[0034][0035]其中，s为输出像素的灰度级别，r为输入像素的灰度级别，T(r)为变换函数，L为像素灰度级数，M和N分别为图像的行数和列数，nj为图像中具有灰度级别j的像素数；
[0036]进行直方图均衡化时，将当前像素的灰度级别值映射到新的灰度值，公式如下：
[0037][0038]其中，h(i)表示原始图像中像素灰度值为i的像素数量，N是图像的总像素数，L是灰度级别数；
[0039]像素的灰度级别与数据库中的数据进行对比算法公式为：
[0040]Δ＝|p1‑
p2|
[0041]其中，p1和p2分别表示两个像素的灰度值；
[0042]Δ是它们之间的灰度差异，如果Δ很小，那么它们的灰度级别就很相似；
[0043]如果Δ很大，则它们的灰度级别之间的差异就很大。
[0044]本专利技术提供了一种智能喷砂房及其控制方法，通过机械手与喷砂调节座的数控系统的联合控制，机械手运行轨迹和喷砂调节座的偏转方向实现对安装底座上的工件可进行持续的全方位自动化喷砂加工；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能喷砂房，其特征是：喷砂房(1)内部设有天车(5)，天车(5)与喷砂房(1)纵向滑动，天车(5)上设有伸缩臂(10)，伸缩臂(10)下端与多自由度机械手(4)连接，机械手(4)端部设有多个喷嘴(12)，喷砂房(1)一侧的存砂房(2)内部设有多个存砂罐(3)，存砂罐(3)通过喷砂管(13)与机械手(4)端部的喷嘴(12)连通。2.根据权利要求1所述一种智能喷砂房，其特征是：天车(5)上设有横向滑动的承载架(503)，承载架(503)通过电机驱动在天车(5)上横向滑动，承载架(503)顶部设有多个导向轮(6)，喷砂管(13)绕过导向轮(6)喷嘴(12)连通。3.根据权利要求1所述一种智能喷砂房，其特征是：机械手(4)端部与喷砂安装架(11)连接，喷砂安装架(11)一侧设有伸出的支撑柱(1101)，支撑柱(1101)端部设有安装板(1102)，安装板(1102)上设有多个卡耳(14)，喷嘴(12)通过卡耳(14)固设在安装板(1102)上；喷砂管(13)穿过安装架(11)的板体与喷嘴(12)连通。4.根据权利要求1所述一种智能喷砂房，其特征是：天车(5)一侧还设有校准电机(501)，校准电机(501)输出端设有齿轮，天车(5)导轨上设有齿条(502)，齿条(502)与齿轮啮合。5.根据权利要求1所述一种智能喷砂房，其特征是：喷砂房(1)内部两侧设有多个摄像头(101)，摄像头(101)与控制电脑(102)电连接，控制电脑(102)内部设有设觉识别系统；视觉识别系统用于识别被喷砂的工具的位置和识别喷砂完成情况。6.根据权利要求1所述一种智能喷砂房，其特征是：喷砂房(1)内部设有喷砂调节座(8)，喷砂房(1)底板上设有，喷砂调节座(8)与地轨(9)，喷砂调节座(8)与地轨(9)滑动连接。7.根据权利要求1所述一种智能喷砂房，其特征是：喷砂调节座(8)包括底板，底板两侧设有支撑座(801)，两个支撑座(801)之间转动连接有转动板(802)，转动板(802)端部的转动轴与第一电机(806)连接，转动板(802)板体表面设有安装底座(803)，安装底座(803)与转动板(802)转动连接，转动板(802)下方设有第二电机(808)，第二电机(808)与安装底座(803)连接。8.根据权利要求7所述一种智能喷砂房，其特征是：第一电机(806)输出端设有第一蜗杆(805)，转动板(802)端部的转动轴上设有第一蜗轮(804)，第一蜗轮(804)与第一蜗杆(805)啮合；第二电机(808)输出端设有第二蜗杆(809)，安装底座(803)的转动轴上设有第二蜗轮(810)，第二蜗轮(810)与第二蜗杆(809)啮合。9.根据权利要求8所述一种智能喷砂房，其特征是：第一电机(806)、第一蜗轮(804)...

【专利技术属性】
技术研发人员：万刚，胡兴，朱思思，张易，许家铭，蓝鹏，杨林振，欧阳儒贤，
申请(专利权)人：中国长江电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：