CN104907204A - 一种车轮气门孔视觉定位工作台 - Google Patents

Abstract

一种车轮气门孔视觉定位工作台，其特征是：包括工作台架、车轮夹紧部分、车轮旋转部分、视觉系统部分；车轮夹紧部分包括车轮放置台、上销轴、下销轴、夹紧杆、气缸、转盘、角接触球轴承、轴承端盖；车轮旋转部分包括安装座、电机、减速机、推力球轴承及转盘；视觉系统部分包括线性相机、线性光源；车轮放置在车轮放置台上，气缸带动气缸杆上下运动，带动车轮放置台上下运动，同时实现夹紧杆对车轮的松开、夹紧。电机通过减速机带动转盘、轮放置台、车轮转动，气缸杆穿过减速机、转盘在角接触球轴承的作用下不转动。转动时，线性光源与线性相机工作。其车轮定心精度高，气路管线不会缠绕，车轮可多圈转动，为高精度视觉识别定位提供了基础。

Description

一种车轮气门孔视觉定位工作台

技术领域

本发明涉及一种视觉定位工作台，具体是一种车轮气门孔视觉定位工作台。

背景技术

在车轮喷涂生产线上，是将车轮悬挂到悬链线的吊钩上进行喷涂的，悬挂时要求车轮气门孔位于吊钩的最上部。目前大多数车轮生产企业是采用操作工人目测气门孔位置，然后手工将车轮悬挂到吊钩上，操作工人的劳动强度大，生产效率低。还有一种车轮气门孔视觉定位平台是将车轮放到转盘上，用三个气缸同时对车轮外径径向夹紧，然后由电机带动转盘和车轮转动，由工业相机对车轮气门孔进行视觉定位。由于转盘结构尺寸大，三个气缸作用定心精度低，图像识别困难，气缸随转盘转动造成气路管线相互缠绕，操作使用很不方面。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种车轮气门孔视觉定位工作台，气路管线缠绕的问题，可以实现车轮的多圈转动，为高精度的视觉识别定位提供基础，整个工作台结构简单，安装维护方便。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种车轮气门孔视觉定位工作台，其特征是：包括工作台架、车轮夹紧部分、车轮旋转部分、视觉系统部分；

所述车轮夹紧部分包括车轮放置台、上销轴、下销轴、夹紧杆、气缸、气缸杆、转盘、角接触球轴承、轴承端盖；

所述车轮旋转部分包括安装座、电机、减速机、推力球轴承及所述转盘；

所述视觉系统部分包括线性相机、线性光源；

所述工作台架由平板、支撑平板的四条支腿及连接在支腿之间的连接板组成；

所述安装座固装在工作台架的平板的下方，电机、气缸均固定在安装座上，电机的输出轴与减速机的输入端相连；

所述减速机与工作台架的平板固定连接，减速机的输出端与转盘固定，转盘位于平板上方，转盘与一推力球轴承的转动圈相连配合；该推力球轴承的固定圈固定的置于平板上的孔内；

所述转盘上设有不少于三个销轴座，销轴座绕转盘的轴线均匀分布，夹紧杆与销轴座为一一对应的，且夹紧杆下端通过下销轴铰接在销轴座上；

所述车轮放置台圆周上设有不少于三组长槽孔，长槽孔绕车轮放置台的轴线均布设置；长槽孔与夹紧杆一一对应，夹紧杆的上端通过上销轴铰接在长槽孔上；

所述转盘中心设有通孔，气缸上的气缸杆穿过减速机、转盘上的通孔；

所述车轮放置台的下部设有凸台，凸台内设有中心孔，中心孔为盲孔，中心孔内装有角接触球轴承，角接触球轴承的外圈与凸台内的所述中心孔过盈连接，角接触球轴承的内圈与所述气缸杆顶端过盈连接；

所述气缸杆上部设有阶梯轴，气缸杆上的台阶支承角接触球轴承的内圈的端面，车轮放置台的底部固定有轴承端盖；

所述线性相机和线性光源安装在工作台架上，并正对着车轮的径向方向，聚焦在一处。

作为本发明的进一步的技术方案：该种车轮气门孔视觉定位工作台中，气缸和安装座依靠减速机的凸缘的外径定位。

进一步的：转盘上的销轴座、夹紧杆、车轮放置台上的长槽孔均为三个。

本发明的有益效果是：它的不少于三个的夹紧杆的杠杆作用夹紧车轮外周，车轮的定心精度高，气缸固定在工作台下部，不随转盘转动，避免了气路管线缠绕的问题，可以实现车轮的多圈转动，为高精度的视觉识别定位提供了基础，整个工作台结构简单，安装维护方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：

图1为本发明的结构视图；

图2为本发明图1的俯视图；

图3为本发明图1的A向剖视图；

图中：

1工作台架，101平板，102支腿，103连接板；

2转盘，

3夹紧杆，

4车轮放置台，41长槽孔，

5线性相机，

6线性光源，

7车轮，

8上销轴，

9气缸杆，

10下销轴，

11安装座，

12气缸，

13电机，

14角接触球轴承，

15轴承座，

16推力球轴承，

17减速机。

具体实施方式

如图1、2、3所示，该车轮气门孔视觉定位工作台，包括工作台架、车轮夹紧部分、车轮旋转部分、视觉系统部分。

所述车轮夹紧部分包括车轮放置台4、上销轴8、下销轴10、夹紧杆3、气缸12、气缸杆9、转盘2、角接触球轴承14、轴承端盖15。

所述车轮旋转部分包括电机12、安装座11、减速机17、推力球轴承16、转盘2。

所述视觉系统部分包括线性相机5、线性光源6。

工作台架1由平板101、支撑平板的四条支腿102及连接在支腿之间的连接板103组成。工作台架1在构成整个工作台中起到支撑其他装置及零部件的作用。使用时，工作台架1放置在地基上或其他基础面上。

安装座11固装在平板101的下方，电机13、气缸12均固定在安装座11上，电机13的输出轴与减速机17的输入端相连。

减速机17与工作台架的平板101固定连接，减速机17的输出端与转盘2固定，转盘2位于平板101上方，转盘2与一推力球轴承16的转动圈相对固定连接；该推力球轴承16的固定圈固定的置于平板101上的孔内。即转盘2通过推力球轴承16支撑，推力球轴承16被平板101支撑，这样使转盘2在被支撑的同时可灵活的自转。

转盘2上设有三个销轴座，销轴座绕转盘2的轴线均匀分布，夹紧杆3与销轴座为一一对应的，且夹紧杆3下端通过下销轴10铰接在销轴座上。

车轮放置台4圆周上设有三组长槽孔41，长槽孔41绕车轮放置台4的轴线均布设置；长槽孔41与夹紧杆3一一对应，每个夹紧杆3的上端通过上销轴铰接在一组长槽孔41上。

转盘2中心设有通孔，气缸12上的气缸杆9穿过减速机17、转盘2上的通孔后，气缸杆9的顶端与车轮放置台4连接，用于支撑车轮放置台4及驱动车轮放置台4做升降运动。

车轮放置台4的下部设有凸台，凸台内设有中心孔，中心孔为盲孔，中心孔内装有角接触球轴承14，角接触球轴承14的外圈与凸台内的所述中心孔过盈连接，角接触球轴承14的内圈与气缸杆9顶端过盈连接。这样车轮放置台4可在转盘2、夹紧杆3的带动下相对气缸杆9转动，车轮放置台4的升降动作和转动动作互不干扰。

气缸杆9上部设有阶梯轴，气缸杆9上的台阶支承角接触球轴承14的内圈的端面，车轮放置台4的底部固定有轴承端盖15，使得角接触球轴承14的外圈不能掉下来，且能进一步保证气缸杆9可靠的拉动车轮放置台4下降不会与车轮放置台4脱开。

线性相机5和线性光源6安装在工作台架1上，并正对着车轮7的径向方向，聚焦在一处。

该种车轮气门孔视觉定位工作台中采用的进一步的技术：气缸12和安装座11依靠减速机17的凸缘的外径定位。

作为其他实施方式：转盘2上的销轴座、夹紧杆3、车轮放置台上的长槽孔41还可以是更多个，而不仅仅是局限于三个。

该视觉定位工作台使用时，线性相机5和线性光源6的数据线连接到一台装有图像分析软件的计算机上。电机13连接有电机控制器。计算机与电机控制器之间有通讯连接，即计算机可以与电机控制器之间实现信息互通从而实现计算机对电机的最终控制。这些分别属于图像处理、电机控制领域很常见的公知技术，一般技术人员不需要付出创造性劳动即可实现这些技术，不需要再另行赘述。

工作时，车轮7放置在车轮放置台4上，气缸12带动气缸杆9向下运动，从而带动角接触球轴承14、车轮放置台4往下运动，此时夹紧杆3会绕着下销轴10转动，上销轴8在车轮放置台4上的长槽孔41向内滑动，三个夹紧杆3的上部同时向内运动，对车轮6夹紧。

启动电机13，电机13带动减速机17转动，与减速机17输出端连接的转盘2在推力球轴承16上面转动，转盘2带动其上的夹紧杆3、车轮放置台4和车轮7转动，气缸杆9在角接触球轴承14的作用下不转动。

在车轮7转动的同时，线性光源6与线性相机5也开始工作，通过线性光源6的照射，线性相机5对车轮7的一周进行线扫描拍摄。

电机13停止转动，计算机通过图像处理和自动识别计算出气门孔的位置，然后将识别气门孔位置的信息传送给电机控制器，电机控制器控制电机13转动相应的角度，将车轮气门孔转动到定位位置，电机13停止转动。然后气缸12推动气缸杆9向上运动，带动夹紧杆3和车轮放置台4向上运动，夹紧杆3离开车轮7表面，松开车轮7，完成车轮气门孔视觉定位的工作过程。

本发明中气缸12不随着转盘2转动，避免了气缸12的气路管线旋转时造成的缠绕问题，转盘2和车轮7可以转动任意角度，或反转任意角度；采用气缸12带动三个夹持杆3径向夹紧车轮7圆周，夹紧的车轮7尺寸范围大，夹紧的位置精度高；该结构的转盘2尺寸和重量小，转动惯性小，振动和噪声小，车轮7转动时，线性相机5距离车轮7圆周的距离变化小，线性相机5拍摄的图像均匀，便于对车轮气门孔的识别，所以车轮气门孔视觉定位精度高。

Claims (3)

1.一种车轮气门孔视觉定位工作台，其特征是：包括工作台架、车轮夹紧部分、车轮旋转部分、视觉系统部分；

所述车轮夹紧部分包括车轮放置台、上销轴、下销轴、夹紧杆、气缸、气缸杆、转盘、角接触球轴承、轴承端盖；

所述车轮旋转部分包括安装座、电机、减速机、推力球轴承及所述转盘；

所述视觉系统部分包括线性相机、线性光源；

所述工作台架由平板、支撑平板的四条支腿及连接在支腿之间的连接板组成；

所述安装座固装在工作台架的平板的下方，电机、气缸均固定在安装座上，电机的输出轴与减速机的输入端相连；

所述减速机与工作台架的平板固定连接，减速机的输出端与转盘固定，转盘位于平板上方，转盘与一推力球轴承的转动圈相连配合；该推力球轴承的固定圈固定的置于平板上的孔内；

所述转盘上设有不少于三个销轴座，销轴座绕转盘的轴线均匀分布，夹紧杆与销轴座为一一对应的，且夹紧杆下端通过下销轴铰接在销轴座上；

所述车轮放置台圆周上设有不少于三组长槽孔，长槽孔绕车轮放置台的轴线均布设置；长槽孔与夹紧杆一一对应，夹紧杆的上端通过上销轴铰接在长槽孔上；

所述转盘中心设有通孔，气缸上的气缸杆穿过减速机、转盘上的通孔；

所述车轮放置台的下部设有凸台，凸台内设有中心孔，中心孔为盲孔，中心孔内装有角接触球轴承，角接触球轴承的外圈与凸台内的所述中心孔过盈连接，角接触球轴承的内圈与所述气缸杆顶端过盈连接；

所述气缸杆上部设有阶梯轴，气缸杆上的台阶支承角接触球轴承的内圈的端面，车轮放置台的底部固定有轴承端盖；

所述线性相机和线性光源安装在工作台架上，并正对着车轮的径向方向，聚焦在一处。

2.根据权利要求1所述的一种车轮气门孔视觉定位工作台，其特征是：气缸和安装座依靠减速机的凸缘的外径定位。

3.根据权利要求1或2所述的一种车轮气门孔视觉定位工作台，其特征是：转盘上的销轴座、夹紧杆、车轮放置台上的长槽孔均为三个。