人防门智能打磨系统和方法与流程

1.本发明涉及人防门打磨技术领域，具体涉及一种人防门智能打磨系统和方法。


背景技术：

2.人防门是属于民防防护设备，就是人民防护工程出入口的门，同时人防门是门窗行业的重要组成部分，人防门大概分为普通单、双扇防护密闭门和密闭门、活门槛单、双扇防护密闭门和密闭门、胶管式防爆波活门、悬摆式防爆波(屏蔽)活门等，大部分人防门为了保证安全性能，大都选用金属材质进行制造加工，因此，对于人防门的制造加工少不了焊接工艺。
3.在焊接过后为了保证人防门的外表面的平整，往往需要对一些焊接点进行打磨，将焊接点磨平以保证人防门外表面的平整。现有的焊点打磨大都采用人工打磨的方式，工作人员需要对人防门上的焊点逐一打磨，人防门一般体积较大，容易出现遗漏，对工作人员的操作要求较高，且整体工作效率低下，打磨精度也难以保证。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种人防门智能打磨系统和一种人防门智能打磨方法，操作方便、生产效率高、加工精度高、加工质量好且可实现自动化打磨。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种人防门智能打磨系统，其包括设置在一个密闭的打磨房内的打磨机器人、刀具库及打磨平台，还包括连接打磨房内的打磨平台和打磨房外的上料缓存平台的rgv输送线，所述打磨房设置有供所述rgv输送线穿越的电动卷帘门，所述打磨房通过除尘管道与除尘器连接，所述打磨机器人的执行末端安装带有自动换刀功能的动力头和相机，所述刀具库内摆放有供更换的打磨工具；所述打磨机器人和所述动力头与机器人控制器电连接，所述rgv输送线、所述电动卷帘门和所述相机与工控机电连接，所述机器人控制器与工控机进行信息交互。
7.作为本发明进一步的方案，所述打磨机器人采用六轴工业机器人。
8.作为本发明进一步的方案，所述打磨平台设于所述打磨房的中心，所述打磨平台的两侧平行且对称设置有两个机器人行走轨道，两台所述打磨机器人分别行走于两个所述机器人行走轨道上，两个刀具库一一对应地位于两个所述机器人行走轨道的一端端部位置。
9.作为本发明进一步的方案，通过所述相机在换刀程序时，对刀具库进行拍照获取打磨工具的位置信息，所述工控机获取所述位置信息后与机器人控制器进行信息交互，机器人控制器控制打磨机器人和动力头执行对应的换刀程序。
10.作为本发明进一步的方案，通过所述相机在打磨程序时，对打磨平台上的待打磨产品进行拍照获取待打磨产品的位置信息，所述工控机获取所述位置信息后与机器人控制器进行信息交互，机器人控制器控制打磨机器人执行对应的打磨程序。
11.作为本发明进一步的方案，所述工控机采用plc控制器。
12.作为本发明进一步的方案，所述rgv输送线包括轨道及设于所述轨道上的自带驱动的rgv小车。
13.作为本发明进一步的方案，所述打磨平台的相对两侧分别连接所述rgv输送线，两个所述rgv输送线连接至打磨房外不同前置工序的上料缓存平台。
14.作为本发明进一步的方案，所述打磨房的外侧设置主控制触摸屏，所述主控制触摸屏与plc控制器及机器人控制器电连接。
15.一种采用如上所述人防门智能打磨系统的打磨方法，其包括以下步骤：
16.通过rgv输送线将待打磨产品自打磨房外的上料缓存平台运输至打磨房内的打磨平台上；
17.执行打磨程序，通过相机对打磨平台上的待打磨产品进行拍照获取待打磨产品的位置信息，所述工控机获取所述位置信息后与机器人控制器进行信息交互，机器人控制器控制打磨机器人对待打磨产品进行打磨操作；
18.当需要换刀时，执行换刀程序，打磨机器人移动至刀具库，通过所述相机对刀具库进行拍照获取打磨工具的位置信息，所述工控机获取所述位置信息后与机器人控制器进行信息交互，机器人控制器控制打磨机器人和动力头进行换刀操作。
19.由于采用上述技术方案，使得本发明具有以下有益效果：
20.本发明人防门智能打磨系统和方法，具有操作简单和降低工作强度的有点，实现对产品的快速和高精度打磨；可精确控制打磨位置、尺寸，定位精度高，一致性好，成品率很高，同时实现操作工人与打磨机器人隔离开来，保证操作工人的健康和工作环境安全的技术效果。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明实施例的人防门智能打磨系统的整体外观立体图。
23.图2为本发明实施例的人防门智能打磨系统的局部外观立体图(省略除尘管道和除尘器，打磨房为透视图)。
24.图3为本发明实施例的人防门智能打磨系统的平面示意图。
25.图4为图3中打磨房的局部示意图。
26.图5为本发明实施例的人防门智能打磨系统中的机器人及机器人行走轨道的立体示意图。
27.图6为本发明实施例的人防门智能打磨系统中的机器人执行末端的局部立体示意图。
28.图7为本发明实施例的人防门智能打磨系统中的刀具库的立体示意图。
29.图中：1-打磨平台；2-rgv输送线；3-自动焊接线缓存平台；4-埋伏焊上料台；5-数控埋伏焊机；6-主控制触摸屏；7-主控柜；8-相机；9-动力头；10-机器人；11-机器人行走机
构；12-刀具库；13-打磨房；14-待打磨产品；15-电动卷帘门；16-除尘总管；17-除尘支管；18-除尘器；19-安全门；20-监控显示器；21-金刚砂轮；22-角磨片；23-保护罩；24-气缸；25-导向组件。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
31.参阅图1～7，本发明实施例提供了一种人防门智能打磨系统，其主要包括设置在一个密闭的打磨房13内的打磨机器人10、刀具库12及打磨平台1，还包括连接打磨房13内的打磨平台1和打磨房13外的上料缓存平台的rgv输送线2，打磨平台1的相对两侧分别连接rgv输送线2，两个rgv输送线2连接至打磨房外不同前置工序的上料缓存平台：自动焊接线缓存平台3和埋伏焊上料台4，且埋伏焊上料台4还可通过另一rgv输送线与数控埋伏焊机连接。打磨房的两侧设置有供两个rgv输送线2穿越的电动卷帘门15，打磨房13通过除尘管道与除尘器18连接，进行打磨房13内的除尘，除尘管道包括除尘总管16和除尘支管17，除尘支管17连接于打磨房13的顶部与除尘器18之间，除尘总管16架设在打磨房13外的一排立杆上，除尘总管16与除尘器18连接。除尘器18工作时，通过除尘支管17抽出打磨房13内的粉尘，再通过除尘总管16排出至统一的回收处理设备。除尘器18的外部可设置除尘控制触摸屏来进行除尘器18的操作控制，除尘控制触摸屏与除尘器18电连接。
32.打磨机器人10的执行末端安装带有自动换刀功能的动力头9和相机8，刀具库12内摆放有供更换的打磨工具，打磨工具包括有金刚砂轮21和角磨片22；打磨机器人10和动力头9与机器人控制器电连接，rgv输送线2、电动卷帘门15和相机8与工控机电连接，机器人控制器与工控机进行信息交互。工控机采用plc控制器，设置在打磨房13后方的主控柜7内。打磨房13的外侧设置主控制触摸屏6，主控制触摸屏6与plc控制器及机器人控制器电连接，工人可以在打磨房13外通过操作主控制触摸屏6进行plc控制器的控制。
33.打磨机器人10在臂展范围内任意移动动力头9和相机8；打磨工具安放于刀具库12中，在打磨机器人10臂展范围内固定刀具库1，本实施例中，打磨平台1设于打磨房13的中心，打磨平台1的两侧平行且对称设置有两个机器人行走轨道11，两台打磨机器人10分别行走于两个机器人行走轨道11上，两个刀具库12位于打磨房13的对角位置，对应于两个机器人行走轨道11的一端端部位置。
34.打磨机器人10采用六轴工业机器人，六轴工业机器人是在实际生产中常用的6关节工业机器人。第一轴：本体回转轴，它是连接底座的部位，是工业机器人承载较大的轴，可以左右旋转动作，类似磨盘的动作方式，它承载着整个机器人的重量和机器人左右水平的大幅度摆动。第二轴：主臂前后摆动轴是机器人部件的核心连接位置，承上启下的用处，控制机器人前后摆动、伸缩的重要一轴。第三轴：三轴是控制机器人前后摆动的一轴，三轴和二轴的动作功能相似，也是控制机器人上下料摆动功能，三轴位置的动作相对较小，不过这也是六轴机器人臂展长的根据。第四轴：它是工业机器人上面的圆管轴位置的部分，可自由回转，就是一个圆柱体的旋转只是里面多了个线缆的限制，四轴是控制上臂部分180
°
自由旋转的一轴，相当于人的小臂。第五轴：第五轴很重要，当你差不多调好位置后，你得精准定
位到产品上，就要用到第五轴，这个位置相当是人手臂中手腕的关节，可以上下小幅度动作，是产品抓取后可以使产品或者固定的工具进行翻转的动作。第六轴：末端旋转轴，是在后面进行微调位置的关节；当您将第五轴定位到产品上之后，需要一些微小的改动，就需要用到第六轴，第六轴相当于可以水平360
°
旋转的一个转盘，可以更精确定位到产品。
35.本实施例中的六轴机器人可以用来代替工人执行人防门打磨工作。底座行走在机器人执行轨道11上，动力头9和相机安装在第六轴的执行末端上。动力头9优选采用力浮动机构2，可以控制打磨接触力并进行位置补偿(参考中国专利zl 202120217383.3)。
36.相机8采用ccd相机。ccd是电荷耦合器件(charge coupled device)的简称，它能够将光线变为电荷并将电荷存储及转移，也可将存储之电荷取出使电压发生变化，因此是理想的ccd相机元件，以其构成的ccd相机具有体积小、重量轻、不受磁场影响、具有抗震动和撞击之特性而被广泛应用。
37.如图7所示，刀具库12呈立方体盒子状，内部排列安放不同种类的备用刀具，所有刀具柄部的接口尺寸一致(优选bt刀柄)，均适用于动力头9，动力头9为外购的带有自动换刀功能的标准产品。刀具库12箱体在面向打磨机器人10的一侧装设可开合的保护罩23，保护罩23只在需要更换刀具时打开，在打磨机器人10打磨作业时处于关闭状态，可以避免刀具外露，保护刀具，也可以保持刀具柄部洁净，起到防尘作用。保护罩23可采用气缸24上下可移动地安装在刀具库12箱体的前侧开口上，并且在箱体两侧与保护罩23之间设置导向组件(如导向滑轨)进行导向。
38.rgv输送线2是现有技术，包括轨道及设于轨道上的自带驱动的rgv小车，本发明rgv输送线2具有顶升移栽功能，实现方式可参考中国专利zl 201820852408.5中公开的一种rgv智能小车输送装配线，包括有环形轨道，环形轨道上设有多台间隔均匀的自带驱动的rgv小车，环形轨道上设有相邻设置的上件顶升移栽机构和下件顶升移栽机构，上件顶升移栽机构和下件顶升移栽机构之间的间距与相邻两rgv小车的间距相等，所述上件顶升移栽机构外侧设有上件动力辊筒输送线，下件顶升移栽机构外侧设有下件动力辊筒输送线，所述rgv小车上表面高度低于上件动力辊筒输送线上表面高度，所述rgv小车上表面高度低于下件动力辊筒输送线上表面高度。本发明将上述环形轨道替换为一字型轨道，一端与打磨平台连接，另一端与上料缓存平台连接，实现顶升移栽功能与上述专利的技术方案相同。
39.使用时，待打磨产品(人防门)平放在rgv小车上，小车沿轨道自上料缓存平台移动至打磨平台上。通过顶升移栽功能，实现将产品顶升移栽至打磨平台上，通过plc控制器编写输送程序控制rgv输送线执行其输送及上料的操作。
40.采用本发明人防门智能打磨系统在进行的人防门智能打磨时，包括以下步骤：
41.第一步：通过rgv输送线2将待打磨产品(人防门)自打磨房13外的上料缓存平台运输至打磨房13内的打磨平台1上；通过rgv输送线2的顶升移栽功能，实现将产品顶升移栽至打磨平台上，通过plc控制器编写输送程序控制rgv输送线执行其输送及上料的操作。
42.第二步：执行打磨程序，通过相机8对打磨平台1上的待打磨产品14进行拍照获取待打磨产品14的位置信息，plc控制器获取位置信息后与机器人控制器进行信息交互，机器人控制器控制打磨机器人对待打磨产品进行打磨操作；
43.第三步：当需要换刀时，执行换刀程序，打磨机器人10移动至刀具库12，通过相机8对刀具库12进行拍照获取打磨工具的位置信息，plc控制器获取位置信息后与机器人控制
器进行信息交互，机器人控制器控制打磨机器人10和动力头9进行换刀操作。
44.本发明人防门智能打磨系统和方法，具有操作简单和降低工作强度的有点，实现对产品的快速和高精度打磨；可精确控制打磨位置、尺寸，定位精度高，一致性好，成品率很高，同时实现操作工人与打磨机器人隔离开来，保证操作工人的健康和工作环境安全的技术效果。
45.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

技术特征：
1.一种人防门智能打磨系统，其特征在于：包括设置在一个密闭的打磨房内的打磨机器人、刀具库及打磨平台，还包括连接打磨房内的打磨平台和打磨房外的上料缓存平台的rgv输送线，所述打磨房设置有供所述rgv输送线穿越的电动卷帘门，所述打磨房通过除尘管道与除尘器连接，所述打磨机器人的执行末端安装带有自动换刀功能的动力头和相机，所述刀具库内摆放有供更换的打磨工具；所述打磨机器人和所述动力头与机器人控制器电连接，所述rgv输送线、所述电动卷帘门和所述相机与工控机电连接，所述机器人控制器与工控机进行信息交互。2.如权利要求1所述的人防门智能打磨系统，其特征在于：所述打磨机器人采用六轴工业机器人。3.如权利要求2所述的人防门智能打磨系统，其特征在于：所述打磨平台设于所述打磨房的中心，所述打磨平台的两侧平行且对称设置有两个机器人行走轨道，两台所述打磨机器人分别行走于两个所述机器人行走轨道上，两个刀具库一一对应地位于两个所述机器人行走轨道的一端端部位置。4.如权利要求1所述的人防门智能打磨系统，其特征在于：通过所述相机在换刀程序时，对刀具库进行拍照获取打磨工具的位置信息，所述工控机获取所述位置信息后与机器人控制器进行信息交互，机器人控制器控制打磨机器人和动力头执行对应的换刀程序。5.如权利要求1所述的人防门智能打磨系统，其特征在于：通过所述相机在打磨程序时，对打磨平台上的待打磨产品进行拍照获取待打磨产品的位置信息，所述工控机获取所述位置信息后与机器人控制器进行信息交互，机器人控制器控制打磨机器人执行对应的打磨程序。6.如权利要求1所述的人防门智能打磨系统，其特征在于：所述工控机采用plc控制器。7.如权利要求1所述的人防门智能打磨系统，其特征在于：所述rgv输送线包括轨道及设于所述轨道上的自带驱动的rgv小车。8.如权利要求1所述的人防门智能打磨系统，其特征在于：所述打磨平台的相对两侧分别连接所述rgv输送线，两个所述rgv输送线连接至打磨房外不同前置工序的上料缓存平台。9.如权利要求1所述的人防门智能打磨系统，其特征在于：所述打磨房的外侧设置主控制触摸屏，所述主控制触摸屏与plc控制器及机器人控制器电连接。10.一种采用如权利要求1～9中任一项的所述人防门智能打磨系统的打磨方法，其特征在于，包括以下步骤：通过rgv输送线将待打磨产品自打磨房外的上料缓存平台运输至打磨房内的打磨平台上；执行打磨程序，通过相机对打磨平台上的待打磨产品进行拍照获取待打磨产品的位置信息，所述工控机获取所述位置信息后与机器人控制器进行信息交互，机器人控制器控制打磨机器人对待打磨产品进行打磨操作；当需要换刀时，执行换刀程序，打磨机器人移动至刀具库，通过所述相机对刀具库进行拍照获取打磨工具的位置信息，所述工控机获取所述位置信息后与机器人控制器进行信息交互，机器人控制器控制打磨机器人和动力头进行换刀操作。

技术总结
本发明公开了一种人防门智能打磨系统和方法，系统包括设置在打磨房内的打磨机器人、刀具库及打磨平台，连接打磨平台和打磨房外的上料缓存平台的RGV输送线，打磨房设置有电动卷帘门，打磨房通过除尘管道与除尘器连接，打磨机器人的执行末端安装可换刀的动力头和相机，刀具库内摆放打磨工具；打磨机器人和动力头与机器人控制器电连接，RGV输送线、电动卷帘门和相机与工控机电连接，机器人控制器与工控机交互。本发明具有操作简单和降低工作强度的有点，实现对产品的快速和高精度打磨；可精确控制打磨位置、尺寸，定位精度高，一致性好，成品率很高，同时实现操作工人与打磨机器人隔离开来，保证操作工人的健康和工作环境安全的技术效果。术效果。术效果。


技术研发人员：赵唯 胡鹏飞 常甲兴 吴艳
受保护的技术使用者：上海地空防护设备有限公司
技术研发日：2023.06.20
技术公布日：2023/8/9