一种受电弓的碳滑板智能修复系统

1.本实用新型涉及受电弓碳滑板修复技术，特别涉及一种受电弓的碳滑板智能修复系统。


背景技术：

2.现有的受电弓碳滑板修复装置通常是依靠人工判定碳滑板的状态，再制定相应的修复工艺对其进行修复，虽然申请号201810756314.2的中国专利，公开了一种受电弓碳滑板修复装置及其修复方法，能够解决部分受电弓修复问题，但仍然需要人工决定修复方案，机器无法实现自主制定修复工艺，缺乏智能化，效率低下，且修复手段仅有打磨一种，实际作业中无法对裂纹、表面凹陷等问题进行修复。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种受电弓的碳滑板智能修复系统，有效的克服了现有技术的缺陷。
4.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
5.一种受电弓的碳滑板智能修复系统，包括控制主机、两台机器人手臂、修复台面和图像采集装置，两台上述机器人手臂分别设置于上述修复台面周边，上述修复台面上设有用于夹装碳滑板的夹具组件，上述图像采集装置置于上述修复台面的上方，其中一台上述机器人手臂上设有激光扫描修复器，另外一台上述机器人手臂上设有激光探伤扫描器和三维扫描组件，上述控制主机分别与两台上述机器人手臂、图像采集装置、激光扫描修复器、激光探伤扫描器和三维扫描组件线路连接。
6.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
7.进一步，上述图像采集装置为结构光相机，其通过支架安装于上述修复台面的中间区域的上方。
8.进一步，上述支架包括安装架体和伸缩支撑杆，上述伸缩支撑杆竖直安装于上述修复台面的一侧中部，上述安装架体装配于上述伸缩支撑杆的上端，并位于上述修复台面中部区域的上方，上述图像采集装置装于上述安装架体上。
9.进一步，上述伸缩支撑杆为电动伸缩推杆，其与上述控制主机线路连接。
10.进一步，其中一台上述机器人手臂上还设有与上述控制主机线路连接的激光切割头。
11.进一步，其中一台上述机器人手臂上还设有用于在激光扫描修复及切割过程中吸收残渣碎屑或粉尘的吸尘罩，上述吸尘罩通过负压管路连接吸尘设备。
12.进一步，所述激光探伤扫描器为矩阵激光扫描器。
13.进一步，上述修复台面上部的两端分别设有用于夹紧碳滑板两端的夹具，两个上述夹具共同构成上述夹具组件。
14.本实用新型的有益效果是：利用图像采集和激光扫描对碳滑板空间定位，并且根
据扫描探伤的结果匹配合适修复方案，实现智能化的高效修复，不仅提高车辆检修效率，降低车辆维保成本，还间接提升企业效益。
附图说明
15.图1为本实用新型的受电弓的碳滑板智能修复系统的结构示意图。
16.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
17.2、机器人手臂；3、修复台面；4、图像采集装置；5、支架；6、夹具；7、吸尘设备；51、安装架体；52、伸缩支撑杆。
具体实施方式
18.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
19.实施例：如图1所示，本实施例的受电弓的碳滑板智能修复系统包括控制主机、两台机器人手臂2、修复台面3和图像采集装置4，两台上述机器人手臂2分别设置于上述修复台面3周边，上述修复台面3上设有用于夹装碳滑板的夹具组件，上述图像采集装置4置于上述修复台面3的上方，其中一台上述机器人手臂2上设有激光扫描修复器，另外一台上述机器人手臂2上设有激光探伤扫描器和三维扫描组件，上述控制主机分别与两台上述机器人手臂2、图像采集装置4、激光扫描修复器、激光探伤扫描器和三维扫描组件线路连接。
20.本实施例中，图像采集装置4用于采集修复台面3上固定的碳滑板的外观图像数据，激光探伤扫描器用于扫描碳滑板，并获取碳滑板的曲面损伤数据、损伤深度信息以及碳滑板的空间坐标，具体操作步骤如下：
21.第一步，碳滑板先由夹具组件夹紧固定在修复台面3上；
22.第二步，再由激光探伤扫描器和图像采集装置4分别扫描待检修碳滑板，采集其损伤的曲面信息、损伤信息数据和碳滑板的空间坐标数据，并获取损伤面的外观二维图像数据，传递给主控计算机进行数据分析及处理；
23.第三步，包括三个环节：(1)主控计算机依据采集的数据对碳滑板进行虚拟建模，构建空间坐标系；(2)通过采集损伤面的二维图像与样本库对比，识别出损伤类别；(3)依据激光探伤扫描器采集的损伤的曲面信息和损伤信息数据，确定碳滑板的受损程度。结合着三个环节选定修复方式，生成修复工艺工单，同时计算出机器手臂和修复模块的运动模型，将关键点数据输出至机器手臂和修复模块；
24.第四步，由三维扫描模块对碳滑板进行扫描，获取其空间点云数据传递给主控计算机，主控计算机将点云数据处理后完成建模工作，在计算机内构筑虚拟的碳滑板三维模型，将标准的碳滑板模型与该模型进行对比，结合传统的修复工艺，制定修复方案，计算出打磨的关键点空间坐标传递给机器人手臂，机器人手臂带动打磨与粉尘吸收装置运动至待打磨关键点开始打磨修复工作，粉尘吸收装置会在打磨开始后启动，并且不断吸取打磨过程产生的金属粉尘，并将其输送至固体废物收集器内。
25.需要特别说明的是：上部步骤二到步骤四每一步所利用的技术手段在现有计算机领域中都有应用，本身的数据分析、处理、建模等均属于现有技术手段，具体的原理及逻辑在此不做赘述，如机器识别技术，三维扫描、空间坐标等等。
26.需要补充的是：激光探伤扫描器采用现有技术的矩阵激光模块即可，激光扫描修复器采用现有技术的激光打磨修复模块即可。
27.具体的，上述图像采集装置4为结构光相机，其通过支架5安装于上述修复台面3的中间区域的上方，该结构光相机置于中部，采集面广。
28.作为一种优选的实施方式，上述支架5包括安装架体51和伸缩支撑杆52，上述伸缩支撑杆52竖直安装于上述修复台面3的一侧中部，上述安装架体51装配于上述伸缩支撑杆52的上端，并位于上述修复台面3中部区域的上方，上述图像采集装置4装于上述安装架体51上。
29.该实施方案中，利用伸缩支撑杆52可以调节图像采集装置4距离修复台面3的高度，从而调节扫描的效果。
30.优选的，上述伸缩支撑杆52为电动伸缩推杆，其与上述控制主机线路连接。
31.该方案中，伸缩支撑杆52能够实现自动化调节，操作比较方便。
32.优选的，其中一台上述机器人手臂2上还设有与上述控制主机线路连接的激光切割头。
33.该方案中，利用激光切割头可以对损伤处可能存在的突出部分进行切割。
34.作为一种优选的实施方式，其中一台上述机器人手臂2上还设有用于在激光扫描修复及切割过程中吸收残渣碎屑或粉尘的吸尘罩，上述吸尘罩通过负压管路连接吸尘设备7。
35.该实施方案中，吸尘罩跟随机器人手臂2移动，在操作时会靠近碳滑板修复及切割处，能够有效的吸附打磨及切割过程中产生的碎屑、粉尘，使得整个操作比较环保。
36.优选的，上述修复台面3上部的两端分别设有用于夹紧碳滑板两端的夹具6，两个上述夹具6共同构成上述夹具组件。
37.该方案中，通过两端的夹具6能够将碳滑板牢固的固定在修复台面3上，操作简单、方便。
38.上述夹具6采用工业加工中常规的夹具工装即可，形状等可以根据碳滑板的形状进行相应的常规尺寸调整。
39.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
40.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
41.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个
元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
43.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
44.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。