【技术实现步骤摘要】
本申请涉及工件表面处理机器人的，尤其是涉及一种可视化在线监测喷砂机器人。
技术介绍
1、喷砂机器人是一种用于自动喷砂处理的机器人，它可以在喷砂过程中实现连续喷砂、控制喷砂效果、提高喷砂效率等功能。喷砂机器人通常由机器人本体、控制系统、喷砂系统等部分组成，其中机器人本体是实现喷砂作业的基础，控制系统是实现喷砂作业的核心，喷砂系统是实现喷砂作业的关键。机器人喷出的砂丸根据作业场景可选玻璃珠、金刚砂、钢砂等，在对钢铁材料的工件表面进行除锈、去氧化层时，一般选择钢砂。
2、但是在一些大型工件内部，拐角、角落部位不可直视，前期扫描也无法获悉工件内部结构，喷砂机器人虽然可以根据预设轨迹进行自动喷砂，但是可能导致工件内部喷砂不彻底，需要后续人工检视，进而影响喷砂效率。
3、相关技术中公开号为cn113305864a的中国专利，提出了一种用于风电转子的智能喷砂机器人，包括控制系统、可伸缩的机械臂、喷枪、图像识别系统、存储器、在线激光散斑粗糙度测量仪和磨料自动切换装置，其中，可伸缩的机械臂包括第一机械臂和第二机械臂；喷枪设置在第一机械臂的端部；第一机械臂用于带动喷枪上下移动和旋转运动；喷枪用于向风电转子上要处理的位置表面喷砂；图像识别系统用于在开始喷砂工作前扫描风电转子一周，识别风电转子的信息，进行喷砂工作。该方案通过在喷砂时自动适应不同型号的转子，并根据转子磁轭表面毛刺、锈蚀、油污的严重程度进行喷砂工作方式选择。
4、上述中的相关技术存在有以下缺陷：图像识别系统中的摄像机虽然可以对喷砂头工作位面进行实时扫描、
技术实现思路
1、为了改善摄像机在线监视喷砂质量时容易受粉尘干扰及钢砂反溅损伤镜头的问题，本申请提供一种可视化在线监测喷砂机器人。
2、本申请提供的一种可视化在线监测喷砂机器人采用如下的技术方案：
3、一种可视化在线监测喷砂机器人，包括控制系统、机械臂、喷枪和图像识别系统，所述图像识别系统的镜头上安装有基座，所述基座上安装有用于遮罩所述图像识别系统的镜头的高耐磨镜片以及位于所述镜片背离所述图像识别系统的镜头一侧的风环，所述风环上设置有多个与外部高压气源连通的喷气嘴，多个所述喷气嘴喷出的高速风幕共同遮罩所述镜片背离所述图像识别系统的镜头的一侧；
4、所述基座上还设置有被配置为改变钢砂冲击轨迹的磁吸机构，所述磁吸机构环布于所述镜片与所述风环之间。
5、更进一步地，所述基座内周壁上开设有环槽，所述镜片周侧边缘固接有间隙滑动设置于所述环槽中的环套，所述环套与所述环槽轴向两槽壁之间均设置有多个浮动弹簧；
6、所述基座于相邻两个所述浮动弹簧之间开设有豁口，所述环套上固接有用于遮挡所述浮动弹簧的挡板，所述基座上设置有多个用于一一遮挡多个所述豁口的罩板，所述挡板沿所述环套轴向滑动设置于所述罩板内弧侧。
7、更进一步地，所述磁吸机构包括安装于所述挡板外弧侧的电磁铁以及与多个所述电磁铁控制连接的第一控制器；
8、所述基座上转动安装有转环，所述罩板固接于所述转环上，所述基座上设置有用于驱使所述转环旋转的旋转驱动件，所述旋转驱动件与所述第一控制器控制连接；
9、所述第一控制器被配置为当所述电磁铁断电时控制所述旋转驱动件启动并驱使所述转环旋转至所述罩板刮擦邻近的所述挡板至少一次。
10、更进一步地，所述基座上设置有用于检测所述晃动程度的姿态检测件，所述姿态检测件连接有第二控制器，所述第二控制器与多个所述电磁铁控制连接；
11、所述第二控制器被配置为当所述姿态检测件检测到所述镜片晃动程度低于预设值时控制多个所述电磁铁断电；
12、所述姿态检测件与所述喷枪同步启停。
13、更进一步地，所述喷气嘴铰接于所述风环上，所述风环固接于所述基座上，所述转环与所述喷气嘴之间设置有联动机构，所述联动机构被配置为当所述转环旋转至所述罩板刮擦邻近的所述挡板时驱使所述喷气嘴翻转至出风方向指向所述镜片。
14、更进一步地，所述联动机构设置为两端分别与所述喷气嘴和所述转环均铰接的连杆；当所述转环转动至所述罩板遮挡所述豁口时，所述连杆推动所述喷气嘴使其出风方向指向背离所述镜片的方向；当所述转环转动至所述罩板遮挡所述挡板时，所述连杆拉动所述喷气嘴使其出风方向指向所述镜片。
15、更进一步地，所述挡板沿所述环套周向的两侧边均固接有延伸至邻近所述豁口中的延边。
16、更进一步地，所述环套对应于所述豁口的部位设置有延伸至所述豁口中的导向坡，所述导向坡靠近所述镜片中部的一端最高。
17、更进一步地，所述电磁铁与所述挡板靠近所述环套的一端之间预留有间隙。
18、更进一步地，所述镜片背离所述图像识别系统的镜头的一侧设为外凸面。
19、综上所述，本申请的有益技术效果为：
20、1.当喷枪在进行喷砂的过程中，反溅的钢砂首选需要穿过多个喷气嘴喷出的高速风幕，此时钢砂反溅的运动速度和运动方向均发生改变，可降低反溅的钢砂撞击到镜片上的动能和冲击方向，而且高速风幕也可对喷砂过程中产生的粉尘进行吹拂，以降低图像识别系统的镜头的视线的影响；而人造蓝宝石制成的镜片具有极高的硬度和耐磨性能，使得被降低动能的反溅的钢砂撞击到镜片上后，对镜片的磨损影响较小，可使镜片能对图像识别系统的镜头进行长久有效的防护，以确保图像识别系统的镜头在喷砂作业过程中的良好摄像质量，使得本申请可以实现喷砂机器人的可视化在线监测，能够确保喷砂效率和喷砂质量；
21、2.通过在镜片两侧均设置多个浮动弹簧，使得当反溅钢砂撞击在镜片上后，镜片可以借助其两侧设置的多个浮动弹簧实现浮动缓冲效果，可以在一定程度上吸收钢砂的冲击能量，以免大量钢砂的冲击能量作用在镜片中造成镜片破裂；
22、3.通过设置多个电磁铁，使得反溅钢砂在撞击到镜片之前，通电的多个电磁铁改变这些钢砂的运动轨迹，能显著降低垂直撞击在镜片上的钢砂的数量，使得这些钢砂尽可能以切向方向刮擦在镜片上，避免直接冲击镜片，可以尽可能利用蓝宝石材质的镜片的高硬度特性来应对反溅钢砂的撞击，以确保镜片良好清晰度的有效时长，进而确保本申请的喷砂机器人的长久有效可视化在线监测效果；
23、4.通过将多个姿态检测件与第二控制器连接，将旋转驱动件与第一控制器连接，再将多个电磁铁与第一控制器和第二控制器均连接，使得当挡板上吸附较多钢砂后，可以自动启动对钢砂的清理作业。
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1.一种可视化在线监测喷砂机器人，包括控制系统、机械臂（11）、喷枪（12）和图像识别系统（13），其特征在于，所述图像识别系统（13）的镜头上安装有基座（2），所述基座（2）上安装有用于遮罩所述图像识别系统（13）的镜头的高耐磨镜片（3）以及位于所述镜片（3）背离所述图像识别系统（13）的镜头一侧的风环（41），所述风环（41）上设置有多个与外部高压气源连通的喷气嘴（42），多个所述喷气嘴（42）喷出的高速风幕共同遮罩所述镜片（3）背离所述图像识别系统（13）的镜头的一侧；
2.根据权利要求1所述的一种可视化在线监测喷砂机器人，其特征在于，所述基座（2）内周壁上开设有环槽（21），所述镜片（3）周侧边缘固接有间隙滑动设置于所述环槽（21）中的环套（31），所述环套（31）与所述环槽（21）轴向两槽壁之间均设置有多个浮动弹簧（32）；
3.根据权利要求2所述的一种可视化在线监测喷砂机器人，其特征在于，所述磁吸机构包括安装于所述挡板（33）外弧侧的电磁铁（35）以及与多个所述电磁铁（35）控制连接的第一控制器；
4.根据权利要求3所述的一种可视化
5.根据权利要求3-4任一项所述的一种可视化在线监测喷砂机器人，其特征在于，所述喷气嘴（42）铰接于所述风环（41）上，所述风环（41）固接于所述基座（2）上，所述转环（52）与所述喷气嘴（42）之间设置有联动机构，所述联动机构被配置为当所述转环（52）旋转至所述罩板（51）刮擦邻近的所述挡板（33）时驱使所述喷气嘴（42）翻转至出风方向指向所述镜片（3）。
6.根据权利要求5所述的一种可视化在线监测喷砂机器人，其特征在于，所述联动机构设置为两端分别与所述喷气嘴（42）和所述转环（52）均铰接的连杆（43）；当所述转环（52）转动至所述罩板（51）遮挡所述豁口（22）时，所述连杆（43）推动所述喷气嘴（42）使其出风方向指向背离所述镜片（3）的方向；当所述转环（52）转动至所述罩板（51）遮挡所述挡板（33）时，所述连杆（43）拉动所述喷气嘴（42）使其出风方向指向所述镜片（3）。
7.根据权利要求2-4任一项所述的一种可视化在线监测喷砂机器人，其特征在于，所述挡板（33）沿所述环套（31）周向的两侧边均固接有延伸至邻近所述豁口（22）中的延边（331）。
8.根据权利要求7所述的一种可视化在线监测喷砂机器人，其特征在于，所述环套（31）对应于所述豁口（22）的部位设置有延伸至所述豁口（22）中的导向坡（311），所述导向坡（311）靠近所述镜片（3）中部的一端最高。
9.根据权利要求3所述的一种可视化在线监测喷砂机器人，其特征在于，所述电磁铁（35）与所述挡板（33）靠近所述环套（31）的一端之间预留有间隙。
10.根据权利要求1所述的一种可视化在线监测喷砂机器人，其特征在于，所述镜片（3）背离所述图像识别系统（13）的镜头的一侧设为外凸面。
...【技术特征摘要】
1.一种可视化在线监测喷砂机器人，包括控制系统、机械臂（11）、喷枪（12）和图像识别系统（13），其特征在于，所述图像识别系统（13）的镜头上安装有基座（2），所述基座（2）上安装有用于遮罩所述图像识别系统（13）的镜头的高耐磨镜片（3）以及位于所述镜片（3）背离所述图像识别系统（13）的镜头一侧的风环（41），所述风环（41）上设置有多个与外部高压气源连通的喷气嘴（42），多个所述喷气嘴（42）喷出的高速风幕共同遮罩所述镜片（3）背离所述图像识别系统（13）的镜头的一侧；
2.根据权利要求1所述的一种可视化在线监测喷砂机器人，其特征在于，所述基座（2）内周壁上开设有环槽（21），所述镜片（3）周侧边缘固接有间隙滑动设置于所述环槽（21）中的环套（31），所述环套（31）与所述环槽（21）轴向两槽壁之间均设置有多个浮动弹簧（32）；
3.根据权利要求2所述的一种可视化在线监测喷砂机器人，其特征在于，所述磁吸机构包括安装于所述挡板（33）外弧侧的电磁铁（35）以及与多个所述电磁铁（35）控制连接的第一控制器；
4.根据权利要求3所述的一种可视化在线监测喷砂机器人，其特征在于，所述基座（2）上设置有用于检测所述晃动程度的姿态检测件（6），所述姿态检测件（6）连接有第二控制器，所述第二控制器与多个所述电磁铁（35）控制连接；
5.根据权利要求3-4任一项所述的一种可视化在线监测喷砂机器人，其特征在于，所述喷气嘴（42）铰接于所述风环（41）上，所述风环（41）固接于所述基座（2）上，所述转环（...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤斌斌，石成林，吴化格，
申请(专利权)人：湖北三江博力智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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