[发明专利]一种基于视觉识别的多功能焊件处理装置及控制方法

权利要求书

1.一种基于视觉识别的多功能焊件处理装置，其特征在于，包括：切换装置、焊前清理装置（9）、焊接装置（10）和焊后处理装置（11）；

所述切换装置包括壳体（1）、图像采集装置（3）和控制装置；

所述壳体（1）为具有两个端面的中空三棱柱体，所述壳体（1）的顶端端面设置有用于与机械臂连接的第一法兰（2），所述壳体（1）的三个侧壁的内侧面分别设置有传动装置；

所述传动装置包括升降齿条（4）和与所述升降齿条（4）啮合的齿轮组，所述齿轮组包括传动齿轮（5）和至少一个从动齿轮（6），所述传动齿轮（5）和从动齿轮（6）均通过轴承固定连接在所述壳体（1）侧壁的内侧面上，所述传动齿轮（5）设置在所述升降齿条（4）的一侧，至少一个所述从动齿轮（6）设置在所述升降齿条（4）的另一侧，所述传动齿轮（5）与驱动单元（7）包含的驱动电机主轴固定连接；所述升降齿条（4）上固定设置有第二法兰（8）；

所述壳体（1）的三个侧壁上与各个所述升降齿条（4）对应的位置分别开设有供所述第二法兰（8）沿所述升降齿条（4）延伸方向往复运动的限位槽；

所述焊前清理装置（9）、焊接装置（10）、焊后处理装置（11）分别从所述壳体（1）的外部与各个所述第二法兰（8）连接；

所述图像采集装置（3）设置在所述壳体（1）的底端端面，用于采集待处理焊件的当前状态图像；

所述控制装置为STM32F4xx系列的微处理器；所述微处理器与所述图像采集装置（3）相连，用于对所述当前状态图像进行处理，得到所述待处理焊件的当前工序状态数据；

所述微处理器与各个所述驱动单元（7）相连，用于根据所述待处理焊件的当前工序状态数据向各个所述驱动单元（7）发送控制指令。

2.根据权利要求1所述的基于视觉识别的多功能焊件处理装置，其特征在于，所述齿轮组包括传动齿轮（5）和三个从动齿轮（6），所述传动齿轮（5）和一个从动齿轮（6）设置在所述升降齿条（4）的一侧，另外两个从动齿轮（6）设置在所述升降齿条（4）的另一侧。

3.根据权利要求1所述的基于视觉识别的多功能焊件处理装置，其特征在于，所述图像采集装置（3）包括工业用摄像头和设置在所述工业用摄像头外部的防护罩。

4.一种权利要求1~3任一项所述的多功能焊件处理装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：图像采集装置（3）采集待处理焊件的当前状态图像，并将所述当前状态图像发送给微处理器，微处理器对所述当前状态图像基于训练好的卷积神经网络模型进行图像处理和工序识别，得到所述待处理焊件的当前工序状态，所述待处理焊件的当前工序状态为焊前工序状态、焊中工序状态和焊后工序状态中的一种；

S2：若所述待处理焊件的工序状态为焊前工序状态，则微处理器控制所述焊前清理装置（9）下降并开始工作直至所述待处理焊件的工序状态发生改变，然后控制所述焊前清理装置（9）复位；

若所述待处理焊件的工序状态为焊中状态，则微处理器控制所述焊接装置（10）下降并开始工作直至所述待处理焊件的工序状态发生改变，然后控制所述焊接装置（10）复位；

若所述待处理焊件的工序状态为焊后状态，则微处理器控制所述焊后处理装置（11）下降并开始工作直至所述待处理焊件的工序状态发生改变，然后控制所述焊后处理装置（11）复位；

S3：重复S2。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述焊前清理装置（9）下降并开始工作直至所述待处理焊件的工序状态发生改变，然后控制所述焊前清理装置（9）复位，具体为：

所述微处理器控制所述焊前清理装置（9）对应的驱动单元（7）驱动传动齿轮（5）带动升降齿条（4）下降，进而通过所述升降齿条（4）上的第二法兰（8）带动所述焊前清理装置（9）下降到工作位，同时启动所述焊前清理装置（9）对待处理焊件进行焊缝打磨作业；

当所述待处理焊件的工序状态发生改变时，所述微处理器控制所述焊前清理装置（9）停止工作，然后控制所述焊前清理装置（9）对应的驱动单元（7）驱动传动齿轮（5）带动升降齿条（4）上升，进而通过所述升降齿条（4）上的第二法兰（8）带动所述焊前清理装置（9）回复到初始位置。