CN105225246B - 汽车扭杆自动辨齿机构 - Google Patents

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Abstract

汽车扭杆自动辨齿机构涉及一种汽车扭杆自动辨齿机构。本发明提供一种辩齿效率高，精度好的汽车扭杆自动辨齿机构。本发明包括机架，其特征在于：机架上设置有滑轨，滑轨的两端均通过横向驱动装置设置有相对的辩齿架，两辩齿架上均设置有夹持机构，辩齿架上相应于夹持机构设置有图像采集设备，所述图像采集设备与辩齿数据处理设备相连。

Description

汽车扭杆自动辨齿机构
技术领域
本发明涉及一种汽车扭杆自动辨齿机构。
背景技术
目前，汽车扭杆的生产过程中，需要将两端花键中指定的键齿加工掉，对于其指定键齿的寻找和加工，多数依靠操作者手动完成。操作者需要依靠安装在扭杆两端花键上的检具对每个花键进行比对，寻找出满足要求的花键。然后将扭杆放在磨床的定位夹具上，通过手工磨削的方式对此花键进行加工。由于操作者的个人因素对辨齿磨齿的影响很大，故产品的质量无法得到保证，而且加工效率很低。
目前汽车扭杆的辨齿工作是由操作员工手工完成。具体操作如下：操作员工分别将对应扭杆两端的检齿模板（靠齿板）套在扭杆两端花键上，并将此套有检齿模板的扭杆放置在平台上，使一端的检齿模板的底部端面完全与平台贴合，另一端的检齿模板的底部端面如果能够与平台紧密贴合则检齿模板带有标记处的一对键齿为所需加工的，如果另一端的检齿模板的底部端面翘起，与平台不能贴合，则操作者需要将扭杆从检齿模板中取出，旋转一个花键齿的角度，重新插入检齿模板，重复上述工作。此检测方法由于检测模板的允许公差和人眼观测的误差较大，检测精度较差，而且由于操作员工主观上的疏忽，造成检测结果偏差增大。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供一种辩齿效率高，精度好的汽车扭杆自动辨齿机构。
为了实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括机架，其特征在于：机架上设置有滑轨，滑轨的两端均通过横向驱动装置设置有相对的辩齿架，两辩齿架上均设置有夹持机构，辩齿架上相应于夹持机构设置有图像采集设备，所述图像采集设备与辩齿数据处理设备相连。
作为本发明的一种优选方案，所述夹持机构通过旋转装置设置于辩齿架上。
本发明自动辨齿机构的有益效果：1、本发明通过图像采集设备对扭杆端部进行图像采集，通过辩齿数据处理设备对扭杆进行辩齿，实现了自动化辩齿的功能，运算速度快，准确率高，大大提高辩齿精度，从根本上排除了人为因素造成的产品报废，大大降低了扭杆报废率，并且从很大程度上提高了生产效率，降低操作人员的劳动强度，降低生产成本。
2、本发明的夹持机构可以与前序的上料设备配套，并通过旋转装置，可对扭杆进行旋转，将测出的需要进行加工的齿转动到正上方，从而便于与后续磨齿设备进行配合，形成自动化辩齿、磨齿生产线，进一步提高生产效率和辩齿精度，降低废品率，降低工人劳动强度。
本发明还提供了一种汽车扭杆自动辩齿方法，其特征在于：1、通过图像采集设备对扭杆端部进行图像采集，并将图像输送到辩齿数据处理设备中；2、将图像处理为黑白图像，并增大图像的对比度，使扭杆齿部的边界清晰；3、图像处理完成后，将图片与辩齿数据处理设备中预设的扭杆端部模型进行对比，以完成扭杆外圆轮廓的搜索，并确定扭杆端部的圆点坐标；4、扭杆的圆心确定后，再将图像与预设模型进行对比，确定扭杆外轮廓上每个键齿的位置；5、将键齿顶点与圆心点连线；6、设置一基准测量线，并根据该基准测量线测出每个键齿与该基准测量线的角度；7～11切换为另一侧扭杆的图像采集设备，并重复1～5步工作；12、设置一与步骤6中的基准测量线相对应的另一基准测量线，并根据这一基准测量线测出扭杆另一侧每个键齿的角度；13、在辩齿数据处理设备设置角度偏差值；14、通过宏程序将左右两侧的键齿的标记角度分别依次代入变量进行计算，将左右两侧键齿标记角度的差值最接近设定角度偏差值的一组标记角度输出；15、通过TCP/IP协议输出左右键齿的标记角度和角度偏差值和计算成功标志位。
本发明汽车扭杆自动辩齿方法的有益效果：1、本发明方法简单，通过预设不同模型的方式，可以对多种不同规格的扭杆进行辩齿，辩齿精度高，并且可以根据计算出的角度，指导旋转装置进行转动，从而给自动磨齿工序创造了先决条件。
附图说明
图1是本发明的示意图。
图2是本发明一侧辩齿架的结构示意图。
图3是本发明从动旋转机构的结构示意图。
图4是本发明一侧辩齿架的俯视结构示意图。
图5是本发明另一侧辩齿架的结构示意图。
图6是主动旋转机构的结构示意图。
附图中1为机架、2为辩齿架、3为夹持机构、4为滑轨、5为保护箱、6为图像采集设备、7为推进气缸、8为从动夹爪、9为夹持气缸、10为从动滚轮、11为定位夹爪、12为伺服电机、13为环状转盘。
具体实施方式
本发明包括机架1，其特征在于：机架1上设置有滑轨4，滑轨4的两端均通过横向驱动装置设置有相对的辩齿架2，两辩齿架2上均设置有夹持机构3，辩齿架2上相应于夹持机构3设置有图像采集设备6，所述图像采集设备6与辩齿数据处理设备相连。
所述图像采集设备6外设置有保护箱5，保护箱5内相应于图像采集设备6设置有环形光源。
所述横向驱动装置为设置于机架1上的推进气缸7。
作为本发明的一种优选方案，所述夹持机构3通过旋转装置设置于辩齿架2上。
所述旋转装置包括设置于一辩齿架2上的主动旋转机构和设置于另一辩齿架2上的从动旋转机构，所述主动旋转机构包括环状转盘13，主动旋转机构上的夹持机构3包括设置于环状转盘13上的夹持气缸9，夹持气缸9下方设置有定位夹爪11；所述辩齿架2上设置有环状转盘13的伺服电机12；所述从动旋转机构包括固定架，从动旋转机构的夹持机构3包括固定于固定架上的夹持气缸9，夹持气缸9下方设置有从动夹爪8，从动夹爪8上设置有从动滚轮10。
本发明的汽车扭杆自动辨齿机构使用时，首先由上一工序的移载装置（未图示），将扭杆托举到合适位置；推进气缸7动作，使扭杆两端进入两侧的保护箱5内，并与图像采集设备6（相机）相对应；两夹持机构3的夹持气缸9动作，通过定位夹爪11和从动夹爪8将扭杆夹紧；环形光源开启，同时，图像采集设备6对扭杆两端进行拍照，并将图像传输至辩齿数据处理设备进行数据处理；计算出扭杆需要加工的齿后，伺服电机12带动环状转盘13转动，环状转盘13再带动定位夹爪11以扭杆为圆心转动，扭杆另一端在从动夹爪8的滚轮之间自由转动，扭杆需要加工的齿被转到正上方后，再由移栽装置将扭杆运送到下一工序进行磨齿。
本发明还提供了一种汽车扭杆自动辩齿方法，其特征在于：1、通过图像采集设备6对扭杆端部进行图像采集，并将图像输送到辩齿数据处理设备中；2、将图像处理为黑白图像，并增大图像的对比度，使扭杆齿部的边界清晰；3、图像处理完成后，将图片与辩齿数据处理设备中预设的扭杆端部模型进行对比，以完成扭杆外圆轮廓的搜索，并确定扭杆端部的圆点坐标；4、扭杆的圆心确定后，再将图像与预设模型进行对比，确定扭杆外轮廓上每个键齿的位置；5、将键齿顶点与圆心点连线；6、设置一基准测量线，并根据该基准测量线测出每个键齿与该基准测量线的角度；7～11切换为另一侧扭杆的图像采集设备6，并重复1～5步工作；12、设置一与步骤6中的基准测量线相对应的另一基准测量线，并根据这一基准测量线测出扭杆另一侧每个键齿的角度；13、在辩齿数据处理设备设置角度偏差值；14、通过宏程序将左右两侧的键齿的标记角度分别依次代入变量进行计算，将左右两侧键齿标记角度的差值最接近设定角度偏差值的一组标记角度输出；15、通过TCP/IP协议输出左右键齿的标记角度和角度偏差值和计算成功标志位。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.汽车扭杆自动辨齿机构，包括机架（1），其特征在于：机架（1）上设置有滑轨（4），滑轨（4）的两端均通过横向驱动装置设置有相对的辩齿架（2），两辩齿架（2）上均设置有夹持机构（3），辩齿架（2）上相应于夹持机构（3）设置有图像采集设备（6），所述图像采集设备（6）与辩齿数据处理设备相连；所述夹持机构（3）通过旋转装置设置于辩齿架（2）上；所述旋转装置包括设置于一辩齿架（2）上的主动旋转机构和设置于另一辩齿架（2）上的从动旋转机构，所述主动旋转机构包括环状转盘（13），主动旋转机构上的夹持机构（3）包括设置于环状转盘（13）上的夹持气缸（9），夹持气缸（9）下方设置有定位夹爪（11）；所述辩齿架（2）上设置有环状转盘（13）的伺服电机（12）；所述从动旋转机构包括固定架，从动旋转机构的夹持机构（3）包括固定于固定架上的夹持气缸（9），夹持气缸（9）下方设置有从动夹爪（8），从动夹爪（8）上设置有从动滚轮（10）。
2.根据权利要求1所述的汽车扭杆自动辨齿机构，其特征在于：所述图像采集设备（6）外设置有保护箱（5），保护箱（5）内相应于图像采集设备（6）设置有环形光源。
3.根据权利要求1所述的汽车扭杆自动辨齿机构，其特征在于：所述横向驱动装置为设置于机架（1）上的推进气缸（7）。
4.一种使用如权利要求1～3所述任一一种汽车扭杆自动辨齿机构的汽车扭杆自动辩齿方法，其特征在于：1、通过图像采集设备（6）对扭杆端部进行图像采集，并将图像输送到辩齿数据处理设备中；2、将图像处理为黑白图像，并增大图像的对比度，使扭杆齿部的边界清晰；3、图像处理完成后，将图片与辩齿数据处理设备中预设的扭杆端部模型进行对比，以完成扭杆外圆轮廓的搜索，并确定扭杆端部的圆点坐标；4、扭杆的圆心确定后，再将图像与预设模型进行对比，确定扭杆外轮廓上每个键齿的位置；5、将键齿顶点与圆心点连线；6、设置一基准测量线，并根据该基准测量线测出每个键齿与该基准测量线的角度；7～11切换为另一侧扭杆的图像采集设备6，并重复1～5步工作；12、设置一与步骤6中的基准测量线相对应的另一基准测量线，并根据这一基准测量线测出扭杆另一侧每个键齿的角度；13、在辩齿数据处理设备设置角度偏差值；14、通过宏程序将左右两侧的键齿的标记角度分别依次代入变量进行计算，将左右两侧键齿标记角度的差值最接近设定角度偏差值的一组标记角度输出；15、通过TCP/IP协议输出左右键齿的标记角度和角度偏差值和计算成功标志位。
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