【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工艺打磨，具体是一种基于3d扫描定位的铸件打磨系统。
技术介绍
1、在制造业领域，尤其是汽车、航空航天和重工制造等行业，铸件的质量对产品的性能、安全和寿命具有重要影响。随着技术的进步，铸件的复杂性和精度需求逐渐增加，而传统的铸件打磨方法由于其效率低下和精度难以保证的问题，已经无法满足现代制造业的需求，机器人打磨系统的出现，能够有效的提升打磨效率，在精度上，通过技术的改善也能逐渐提高铸件打磨的精度。
2、公开号为cn109249292a的专利技术专利公开了一种铸件智能打磨系统，包括pc机、绗架机器人、测量环节和打磨环节，所述的pc机与测量环节、打磨环节、绗架机器人的控制器构成局域控制网络，绗架机器人的控制器通过与pc机通信控制绗架机器人从生产线抓取并运送铸件至打磨环节打磨，将打磨好的铸件送测量环节测量，测量后将合格品输送至成品出口处；该专利技术利用要打磨的铸件标准图纸或标准的铸件样本输入pc机处理来进行铸件的打磨，不能根据需要打磨的铸件的实际情况来进行打磨；本专利技术利用3d扫描定位技术来对需要打磨的铸件进行扫描分析，可以精准定位到铸件表面需要处理的位置，实现精准效率的打磨；并且现有技术存在铸件由不同材质组成，打磨时因打磨头的材质与铸件的材质不适用而导致打磨的精度不高的问题，本专利技术对铸件不同区域的材质进行信息标记，并根据材质的不同使用不同的打磨头进行打磨，可以提高铸件不同区域的打磨精度，进而提高铸件整体的打磨精度。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解
2、为实现上述目的，本专利技术的第一方面提供了一种基于3d扫描定位的铸件打磨系统，包括：3d扫描定位模块、控制模块、hmi与手柄模块、传感器模块；
3、所述3d扫描定位模块包括3d扫描单元与定位单元；
4、所述3d扫描单元用于对未打磨铸件的全部表面进行3d扫描，获得铸件表面的三维数据，对三维数据进行处理得到铸件的三维模型数据；在三维模型数据上标记铸件区域，并将三维模型数据与标准数据输送到控制模块；其中，铸件区域包括需打磨区域和无需打磨区域，通过人工进行识别标记；
5、所述定位单元用于根据三维模型数据和标准数据对未打磨铸件表面需要打磨的位置进行定位，设定打磨头在打磨不同位置时的姿态；
6、所述传感器模块用于监测打磨头在打磨过程中的实时状态参数，并输送到控制模块；其中，实时状态参数包括力、定位、速度；
7、所述控制模块包括路径规划单元、运行监测单元、紧急保护单元；
8、路径规划单元用于规划打磨头的最佳打磨路径；
9、运行监测单元用于根据最佳打磨路径与标准数据，监测打磨过程中铸件与打磨头的状态并控制打磨头完成打磨过程，将打磨头的实时状态参数输送到hmi与手柄模块；
10、安全保护单元用于及时对设备进行紧急停止；
11、hmi与手柄模块用于接收到运行监测单元输送的实时状态参数，根据实时状态参数及时对打磨系统进行调整；打磨完成后将打磨铸件与标准铸件进行比对，检测打磨的质量，得到打磨结果，根据打磨结果通过hmi与手柄模块对打磨系统进行操作和打磨系统参数的调整。
12、现有技术中打磨铸件的过程中，没有针对铸件可能由多个材质的材料组成的问题而进行解决；本专利技术通过标记不同区域的材质信息，在打磨时替换使用不同的打磨头进行打磨，从而提高区域的打磨精度，能够提高对铸件打磨的打磨精度。
13、优选的，所述对未打磨铸件进行3d扫描，包括：
14、利用固定式扫描仪配合旋转平台对未打磨铸件各表面进行扫描，得到铸件表面的三维数据，并将未打磨铸件的三维数据输入三维重建软件得到未打磨铸件的三维模型数据。
15、本专利技术通过3d扫描技术与3d建模软件，获得铸件表面的三维模型数据，可以得到铸件表面需要打磨的位置信息，对需要打磨位置进行定位。
16、优选的，所述路径规划单元用于规划打磨头最佳的打磨路径，包括：
17、提取未打磨铸件的三维模型数据，人工对三维模型数据中的需打磨区域进行标记得到标准三维模型数据，将标准三维模型数据与路径约束条件结合，通过工业机器人编程软件得到对未打磨铸件进行打磨的打磨最佳路径；其中，路径约束条件包括打磨时间最短或者打磨的路径最短。
18、优选的，所述运行监测单元用于监测打磨过程中铸件与打磨头的状态并控制打磨头完成打磨过程，包括：
19、提取打磨最佳路径与打磨头在打磨不同位置的姿态；
20、控制打磨头在打磨时按照打磨最佳路径改变姿态，并在打磨不同材质区域时，替换打磨头进行打磨，控制打磨头完成打磨。
21、本专利技术在对不同材质的区域进行打磨时，使用不同的打磨头进行打磨，选择更加适合对铸件材质打磨的打磨头，能够提高对该区域的打磨精度，也能提高打磨的效率。
22、优选的，所述根据实时状态参数及时对打磨系统进行调整，包括：
23、提取实时状态参数；
24、根据实时状态参数，对打磨使用的打磨工具进行更换或者调整打磨系统的参数以及调整打磨压力与打磨速度。
25、本专利技术根据打磨头的实时状态参数，对打磨系统进行调整，改变打磨时的力、速度，使打磨精度更高。
26、优选的，所述将打磨铸件与标准铸件进行比对，包括：
27、将打磨铸件与标准铸件分别使用3d扫描技术进行扫描，得到打磨铸件的三维模型数据与标准铸件的三维模型数据，对两组数据进行对比，得到打磨铸件与标准铸件的差异，根据差异对打磨系统的参数进行调整。
28、本专利技术将打磨后铸件与标准铸件进行3d扫描得到三维模型数据，比较打磨后铸件与标准铸件的三维模型数据进行差异对比，得到铸件表面未打磨完全处的位置信息，对打磨系统进行调整，在打磨未打磨完全处时增加压力或者减缓速度，能够对打磨系统进一步优化，使其打磨精度更高。
29、优选的，所述根据打磨头的实时状态参数及时对打磨系统进行调整，包括：
30、通过hmi与手柄模块显示实时状态参数，观察打磨头的实时状态参数变化，当打磨头出现工作压力异常、进给速度异常以及磨损这些情况发生时，操作员通过手柄操作界面对打磨系统进行调整。
31、本专利技术通过在打磨过程中观察打磨系统的实时状态参数，当出现打磨异常情况时，通过操作界面可以对打磨系统及时进行调整，避免出现铸件或者打磨头损坏，保证打磨的精度与效率。
32、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
33、1.本专利技术通过3d扫描定位技术对需打磨铸件的表面进行扫描，得到未打磨铸件的三维模型数据，对三维模型数据上需要打磨的位置进行标记，输入三维重建模型得到打磨最佳路径，控制打磨头完成打磨过程，并实时监测打磨头的实时状态参数，根据实时状态参数对打磨系统进行调整，能够使打磨本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于3D扫描定位的铸件打磨系统，其特征在于，包括：3D扫描定位模块、控制模块、HMI与手柄模块、传感器模块；
2.根据权利要求1所述的一种基于3D扫描定位的铸件打磨系统，其特征在于，所述对未打磨铸件进行3D扫描，包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于3D扫描定位的铸件打磨系统，其特征在于，所述路径规划单元用于规划打磨头最佳的打磨路径，包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于3D扫描定位的铸件打磨系统，其特征在于，所述运行监测单元用于监测打磨过程中铸件与打磨头的状态并控制打磨头完成打磨过程，包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于3D扫描定位的铸件打磨系统，其特征在于，所述根据实时状态参数及时对打磨系统进行调整，包括：
6.根据权利要求1所述的一种基于3D扫描定位的铸件打磨系统，其特征在于，所述将打磨铸件与标准铸件进行比对，包括：
7.根据权利要求1所述的一种基于3D扫描定位的铸件打磨系统，其特征在于，所述根据打磨头的实时状态参数及时对打磨系统进行调整，包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于3d扫描定位的铸件打磨系统，其特征在于，包括：3d扫描定位模块、控制模块、hmi与手柄模块、传感器模块；
2.根据权利要求1所述的一种基于3d扫描定位的铸件打磨系统，其特征在于，所述对未打磨铸件进行3d扫描，包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于3d扫描定位的铸件打磨系统，其特征在于，所述路径规划单元用于规划打磨头最佳的打磨路径，包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于3d扫描定位的铸件打磨系统，其特征在于，所述运行监测单...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜东旭，肖强，
申请(专利权)人：安徽涌诚机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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