【技术实现步骤摘要】
本技术专利属于工业机器人应用，具体涉及一种用于辅助机器人对测温取样枪体在测温取样后进行处理的装置及其使用方法。
技术介绍
1、在冶金工业的
，一直面临着铁水进厂、vd炉、lf炉等铁、钢水测温取样工作环境恶劣，粉尘大温度高等不利因素严重损害操作人员身体健康，人工测温取样也存在误差大、良品率低等劣势，因此近年来部分厂商推出了机器人测温取样系统来代替人工，但是这些方案仍不能实现全程无人自动化运行，在测温取样结束后仍需要人工将废弃探头取下，并且当枪前管发生变形后需要操作人员及时观察到并进行手工矫正。
2、此外在对枪前管变形的识别上，目前已有的技术是仅采用摄像机，拍摄枪前管前端正圆的最小横截面图形，以拍摄的最小正圆图形为标准照片，判断当前拍摄的截面图形是否为正圆来判断枪前管有无弯曲，并且无法自动矫正，只能在判断出超出许可范围的变形后报警，通过人工进行矫正。这种技术存在识别误差较大的问题，在光照不足的环境下识别准确率低下，即使添加外部照明，所拍摄的识别标志物也会因为本身的非平面立体结构而在不同角度下呈现出不同的明暗效果，会干扰摄像机的判断；此外如果废弃探头没有从枪前管上完全剥离，废弃探头残留部分在摄像机识别平面的投影也可能出现圆形结构，干扰识别系统的判断；此外现有技术无法实现自动矫正。
3、本技术可实现工业机器人测温取样结束后废弃探头的后处理工作全自动运行，无需人为干预，大大降低操作人员工作强度，减少在恶劣环境下的人力投入。
技术实现思路
1、由于目前技术存在上述
2、为实现上述目的，本技术提供测温取样枪体剥离废弃探头及矫正的装置，其特征在于：包括导向承托架，由钢板折弯制成，所述导向承托架可作为本装置的机架，同时设置有u型槽用于引导机器人将废弃探头置入夹持部分。包括夹持矫正部分，安装于所述导向承托架上。包括视觉识别部分，安装于所述导向承托架上。u型槽的立板上设置有检测开关，用于检测废弃探头是否置入限定位置。
3、进一步的，所述夹持矫正部分包括右夹爪、左夹爪、气缸，所述右夹爪和左夹爪均包括夹爪主体、夹爪摩擦片。
4、进一步的，所述夹持矫正部分由气缸驱动右夹爪和左夹爪开合。
5、进一步的，所述右夹爪和左夹爪闭合后还可用于枪前管的变形矫正。
6、进一步的，所述视觉识别部分包括隔热防尘保护外壳、视觉识别单元、信号电缆、计算机等相关零部件，所述隔热防尘保护外壳内设置有冷却气，用于内部精密零部件的降温。
7、为实现上述目的，本技术提供测温取样枪体剥离废弃探头及矫正的方法，其特征在于包含以下步骤：
8、第一步、废弃探头按照程序规划路径置入所述导向承托架的u型槽中。
9、第二步、待检测开关检测到所述废弃探头已经正确置入u型槽的限定位置后，所述气缸动作，完成右夹爪和左夹爪的闭合夹紧动作。
10、第三步、待气缸完成闭合夹紧工作后，枪前管从废弃探头的孔洞中抽出，完成剥离动作。
11、第四步、待剥离动作完成后，气缸动作，两夹爪完全打开，同时枪前管移动至视觉识别部分前方，先将接插件的头部指向视觉识别部分，使识别平面与枪前管的轴线处于垂直状态，判断接插件正电极与接插件负电极所构成的“圆周为环状图形、圆心点状图形”标定图形或头部的三维结构是否存在；随后枪前管改变姿态，使识别平面与枪前管的轴线处于平行状态，判断所述枪前管的细长结构特征是否存在。如果两次判断均为“是”则证明剥离干净，否则视为未剥离干净。如果剥离干净，则继续判断枪前管是否发生变形弯曲、判断变形弯曲的枪前管弯曲方向和弯曲幅度；如果未剥离干净，则重复进行第一步至第四步，直至剥离干净。当废弃探头从所述枪前管上剥离后，所述夹持矫正部分的右夹爪和左夹爪将随即打开，所述废弃探头的头部在重力作用下向下坠落，带动整个废弃探头从夹持矫正部分上脱离。
12、第五步、待剥离动作完成后，视觉识别部分继续检测，所述枪前管移动至视觉识别部分前方，首先使识别平面与枪前管的轴线处于平行状态，检测所述枪前管的细长结构特征是否为至多有一个弯折点。随后枪前管改变姿态，将接插件的头部指向视觉识别部分，使识别平面与枪前管的轴线处于垂直状态，检测接插件正电极与接插件负电极所构成的“圆周为环状图形、圆心点状图形”标定图形或头部的三维结构所处的实际位置与标准位置之间的坐标偏差。如果第一个检测结果为“是”则进行第二个检测，否则发出报警，提示操作人员枪前管已损坏需要更换。如果第二个检测后未检测到枪前管发生允许偏差范围外的变形弯曲，则本轮工作结束；如果第二个检测后检测到所述枪前管发生允许偏差范围外的变形弯曲，则枪前管的前端移动至所述夹持矫正部分的右夹爪和左夹爪之间，之后两夹爪闭合，根据检测到的弯曲方向，枪前管的尾端反向移动，使枪前管反向弯曲，进行矫正动作。
13、第六步、待矫正动作完成后，重复第四步，如果视觉识别部分未检测到枪前管发生允许偏差范围外的变形弯曲，则本轮工作结束；如果检测到所述枪前管发生允许偏差范围外的变形弯曲，则重复进行第五步至第六步。
14、第一步至第四步可实现自动剥离废弃探头并判断是否剥离成功的目的，第五步至第六步可实现判断枪前管是否发生弯曲变形并自动矫正的目的。
15、本技术的有益效果为：解决了废弃探头一次剥离不成功的问题。由于测温取样探头为一次性设计，在伸入铁、钢水等液态金属测温取样结束后可能存在烧坏的状态，这种状态下由于测温取样探头主体结构出现破损可能出现无法夹持紧密，而导致一次剥离不成功的情况。本技术可以通过视觉识别系统来识别枪前管的外形是否与剥离成功状态相符来判断剥离作业后是否有残留部分存在。在一次剥离不成功时及时检测到，由控制系统发出再次剥离信号，直至剥离成功，防止机器人携带未成功剥离的废弃探头进行下一工作循环，从而避免设备损坏和操作人员受伤。这一阶段同样无需人工干预，由系统自动识别、判断、运行。
16、本技术的另一有益效果为：本技术所述视觉识别部分，识别对象为接插件头部正负电极所构成的“圆周为环状图形、圆心为点状图形”标定图形或三维立体结构，可实现全天候各种光照条件下的准确识别，并且可以判断出变形弯曲方向和弯曲程度，通过机器人配合实现自动矫正。
17、本技术可实现工业机器人测温取样结束后废弃探头的后处理工作全自动运行，无需人为干预，大大降低操作人员工作强度，使炉前等高温大粉尘的恶劣环境下人力投入减少，保护操作人员身体健康，缓解钢厂人员短缺的压力。
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1.测温取样枪体剥离废弃探头及矫正的装置，其特征是：包括导向承托架(3)，所述导向承托架(3)由钢板折弯制成；所述导向承托架(3)可作为本装置的机架，同时设置有导向U型槽用于引导机器人将废弃探头置入夹持部分；所述导向承托架(3)上设置有检测开关(6)，用于检测废弃探头(1)是否正确置入U型槽的限定位置；包括夹持矫正部分(4)，所述夹持矫正部分(4)包括右夹爪(401)、左夹爪(402)、气缸(403)；所述夹持矫正部分(4)起夹紧固定并限位废弃探头(1)、辅助机器人剥离废弃探头(1)、矫正变形弯曲的枪前管(2)的作用；包括视觉识别部分(5)，所述视觉识别部分(5)安装于所述导向承托架(3)上；所述视觉识别部分(5)起判断枪前管(2)上是否有残留的废弃探头(1)、判断枪前管(2)是否发生变形弯曲、判断变形弯曲的枪前管(2)弯曲方向和弯曲幅度的作用。
2.根据权利要求1所述的测温取样枪体剥离废弃探头及矫正的装置，其特征是：所述右夹爪(401)、和左夹爪(402)均包括夹爪主体(4011)和夹爪摩擦片(4012)；所述夹爪摩擦片(4012)为可替换结构，固定在夹爪主体(40
3.根据权利要求1所述的测温取样枪体剥离废弃探头及矫正的装置，其特征是：所述视觉识别部分(5)包括隔热防尘保护外壳、视觉识别单元、信号电缆以及计算机；所述隔热防尘保护外壳内设置有冷却气，用于内部精密零部件的降温；数据处理工作和判断工作由所述计算机完成，并将指令信号发送给相关执行机构。
...【技术特征摘要】
1.测温取样枪体剥离废弃探头及矫正的装置，其特征是：包括导向承托架(3)，所述导向承托架(3)由钢板折弯制成；所述导向承托架(3)可作为本装置的机架，同时设置有导向u型槽用于引导机器人将废弃探头置入夹持部分；所述导向承托架(3)上设置有检测开关(6)，用于检测废弃探头(1)是否正确置入u型槽的限定位置；包括夹持矫正部分(4)，所述夹持矫正部分(4)包括右夹爪(401)、左夹爪(402)、气缸(403)；所述夹持矫正部分(4)起夹紧固定并限位废弃探头(1)、辅助机器人剥离废弃探头(1)、矫正变形弯曲的枪前管(2)的作用；包括视觉识别部分(5)，所述视觉识别部分(5)安装于所述导向承托架(3)上；所述视觉识别部分(5)起判断枪前管(2)上是否有残留的废...
【专利技术属性】
技术研发人员：李家峥，张阳，衣凡，袁志伟，年瑞星，邱杨，
申请(专利权)人：山东省冶金设计院股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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