CN105526870B - 一种检测铝车轮铸坯轮心深度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种检测铝车轮铸坯轮心深度的装置及方法，所述的装置包括辊道托盘(1)、位置传感器(3)、框架(4)、CCD相机(5)、可编程控制器(6)和激光测距传感器(7)、上伺服气缸(8)、电机支架(11)、伺服电机(12)、下伺服气缸(13)。本发明的效益在于，使用车轮铸坯轮心深度自动检测识别方法对车轮铸坯识别分类，减小铸造尺寸公差大对机加尺寸工差的影响，提高自动机加工单元的加工成品率，保证生产线保质保量自动运行，同时降低操作者的劳动强度。

Description

一种检测铝车轮铸坯轮心深度的方法
技术领域
本发明涉及工业检测领域，具体地说涉及一种检测铝车轮铸坯轮心深度的装置及方法。
背景技术
伴随人力成本的增长，低压铸造铝车轮行业自动化生产要求越来越急迫，低压铸造铝车轮生产流程是：熔炼→低压铸造→去浇口→热处理→机加工→涂装→包装发运。由于铸造车轮毛坯铸造公差一般为±0.9mm，且存在一定的随机性，而车轮成品帽槽尺寸是由铸造面与加工面共同来保证，并且公差要求严格，一般为±0.25mm，若直接将热处理后的铸造车轮毛坯使用物流辊道传送至自动化的机加工单元进行加工，会由于铸造毛坯尺寸在公差范围内的随机性，造成由铸造面与机加面共同保证的帽槽尺寸超差，使车轮机加工成品率低，造成成本增加。
发明内容
如本文所使用的，“轮心深度”是指机加定位基准平面(9)到轮心测量点(10)的Y向距离，轮心测量点(10)为车轮铸造毛坯上螺栓孔沉孔底平面上的点，该点可代表着轮心的位置。
本发明解决的问题是提供了一种低压铸造铝车轮铸坯轮心深度自动检测识别方法，可以在车轮铸坯进入自动机加工单元之前，检测识别出机加工定位基准面到轮心的深度，并根据深度值将车轮铸坯分为偏上差与偏下差两类，下转至不同的自动化机加工单元，使自动化机加工单元调整加工程序分别对应两种不同状态的车轮铸坯，实现提高自动化加工单元的加工成品率。
为了实现以上的发明目的，本发明提供了以下的技术方案：
在本发明的一个方面，提供了一种检测铝车轮铸坯轮心深度的装置，其特征在于，所述的装置包括辊道托盘(1)、位置传感器(3)、框架(4)、CCD相机(5)、可编程控制器(6)和激光测距传感器(7)、上伺服气缸(8)、电机支架(11)、伺服电机(12)、下伺服气缸(13)，其中：框架 (4)悬挂在辊道托盘(1)的上方，并且框架(4)和辊道托盘(1)之间限定出放置待测铝车轮铸坯的空间；上伺服气缸(8)安装在框架上，可以驱动激光测距传感器水平移动，电机支架(11)安装在辊道托盘(1) 下方，伺服电机(12)安装在电机支架(11)，驱动辊道托盘(1)转动，下伺服气缸(13)连接在电机支架(11)上，驱动辊道托盘上下移动，CCD 相机(5)、可编程控制器(6)框架(4)上，激光测距传感器(7)安装在上伺服气缸上。
在本发明的另一个方法，提供了使用前文所述的装置来检测铝车轮铸坯轮心深度的方法，其特征在于所述的方法包括步骤：车轮铸坯(2)传送到辊道托盘(1)上，安装在框架(4)上的CCD相机(5)启动，对车轮铸坯(2)的图像进行采集，输出给可编程控制器(6)，可编程控制器 (6)将获得的图片进行图像识别，识别出车轮铸造毛坯上距离X轴最近的一个螺栓孔沉孔的位置，并在这个螺栓孔沉孔的底平面上取任意一点作为轮心测量点(10)，并计算轮心测量点(10)与X轴上的夹角，计算出角度差，并输出信号给伺服电机(12)，驱动辊道托盘(1)转动，将车轮铸坯(2)上的轮心测量点(10)对正到X轴线上，并将对正后的轮心测量点(10)的X轴向位置传输给可编程控制器(6)，可编程控制器(6) 将轮心测量点(10)在X轴向的位置与激光测距传感器(7)所在的位置进行计算，并输出信号给上伺服气缸(8)，驱动激光测距传感器(7)沿轴向运动到轮心测量点(10)的正上方，然后可编程控制器(6)给下伺服气缸(13)指令，驱动辊道托盘(1)向上升起，将车轮铸坯(2)的机加定位基准平面(9)接触到安装在框架(4)上的位置传感器(3)，位置传感器(3)将位置信号传给可编程控制器(6)，同时激光测距传感器(7) 测距功能启动，测量到轮心测量点(10)的距离，并将数据传输给可编程控制器(6)，可编程控制器(6)根据位置传感器(3)与激光测距传感器 (7)反馈的数据，进行求差，获得轮心深度。
在本发明的一个方面，一种对低压铸造铝车轮毛坯进行机加工的方法，其特征在于，所述的方法包括使用前文所述的方法来测量轮心深度，并且可编程控制器(6)根据已经输入的理论尺寸求差，根据差值判断车轮铸坯(2)的轮心深度处于公差的哪个范围，确定轮心深度是靠近上公差还是下公差，然后可编程控制器(6)给辊道托盘(1)信号，将车轮铸坯(2)送到预定的自动机加工单元，实现对车轮铸坯(2)的识别分类。
在本发明的其他方面，还提供了以下的技术方案：
本发明采用的方案还包括：采用CCD相机实现对车轮中心位置进行识别，确定测距点位置，激光测距传感器根据CCD相机的信息测量，获得定位基准面至轮心的深度数据，可编程控制器根据轮型轮心深度的设计尺寸信息与测量尺寸信息进行比较分析，根据差值确定车轮铸坯所属尺寸范围，确定自动加工单元，由执行机构将车轮铸坯转至对应的自动加工单元，实现车轮铸坯根据轮心深度尺寸的不同对车轮分类分配给不同的自动加工单元。
本发明的优点在于，使用车轮铸坯轮心深度自动检测识别方法，能够精准检测识别车轮铸坯至轮心的深度尺寸，根据轮心深度尺寸的不同对车轮分类分配给不同的自动加工单元，减小铸造尺寸公差大对机加尺寸工差的影响，提高自动机加工单元的加工成品率，同时降低劳动操作者的劳工强度。
本发明的效益在于，使用车轮铸坯轮心深度自动检测识别方法对车轮铸坯识别分类，减小铸造尺寸公差大对机加尺寸工差的影响，提高自动机加工单元的加工成品率，保证生产线保质保量自动运行，同时降低操作者的劳动强度。
附图说明
以下，结合附图来详细说明本实用新型的实施方案，其中：
图1是车轮铸坯轮心深度自动检测识别方法原理示意图。
图2是轮心检测点位置示意图。
图中：1-辊道托盘；2-车轮铸坯；3-位置传感器；4-框架；5-CCD相机；6-可编程控制器；7-激光测距传感器；8-上伺服气缸；9-车轮加工定位基准平面；10-轮心检测点；11-电机支架；12-伺服电机；13-下伺服气缸。
具体实施方式
实施例1
本图1所示：车轮铸坯(2)传送到辊道托盘(1)上，安装在框架(4) 上的CCD相机(5)启动，对车轮铸坯(2)的图像进行采集，输出给可编程控制器(6)，可编程控制器(6)将获得的图片进行图像识别，识别出车轮铸造毛坯上距离X轴最近的一个螺栓孔沉孔的位置，并在这个螺栓孔沉孔的底平面上取任意一点作为轮心测量点(10)，并计算轮心测量点 (10)与X轴上的夹角，计算出角度差，并输出信号给伺服电机(12)，驱动辊道托盘(1)转动，将车轮铸坯(2)上的轮心测量点(10)对正到 X轴线上，并将对正后的轮心测量点(10)的X轴向位置传输给可编程控制器(6)，可编程控制器(6)将轮心测量点(10)在X轴向的位置与激光测距传感器(7)所在的位置进行计算，并输出信号给上伺服气缸(8)，驱动激光测距传感器(7)沿轴向运动到轮心测量点(10)的正上方，然后可编程控制器(6)给下伺服气缸(13)指令，驱动辊道托盘(1)向上升起，将车轮铸坯(2)的机加定位基准平面(9)接触到安装在框架(4) 上的位置传感器(3)，位置传感器(3)将位置信号传给可编程控制器(6)，同时激光测距传感器(7)测距功能启动，测量到轮心测量点(10)的距离，并将数据传输给可编程控制器(6)，可编程控制器(6)根据位置传感器(3)与激光测距传感器(7)反馈的数据，进行求差，获得轮心深度。即机加定位基准平面(9)到轮心测量点(10)的Y向距离，可编程控制器(6)根据已经输入的理论尺寸对比，判断车轮铸坯(2)的轮心深度处于公差的哪个范围，然后可编程控制器(6)给辊道托盘(1)信号，将车轮铸坯(2)送到预定的自动机加工单元，实现对车轮铸坯(2)的识别分类，减小铸造尺寸公差与机加尺寸工差之间的影响，提高自动机加工单元的加工成品率，保证生产线保质保量自动运行。

Claims (2)

1.一种检测铝车轮铸坯轮心深度的方法，其特征在于：
所述的方法使用以下的装置来完成：所述的装置包括辊道托盘(1)、位置传感器(3)、框架(4)、CCD相机(5)、可编程控制器(6)和激光测距传感器(7)、上伺服气缸(8)、电机支架(11)、伺服电机(12)、下伺服气缸(13)，其中：框架(4)悬挂在辊道托盘(1)的上方，并且框架(4)和辊道托盘(1)之间限定出放置待测铝车轮铸坯的空间；上伺服气缸(8)安装在框架上，可以驱动激光测距传感器水平移动，电机支架(11)安装在辊道托盘(1)下方，伺服电机(12)安装在电机支架(11)，驱动辊道托盘(1)转动，下伺服气缸(13)连接在电机支架(11)上，驱动辊道托盘上下移动，CCD相机(5)、可编程控制器(6)框架(4)上，激光测距传感器(7)安装在上伺服气缸上；
所述的方法包括步骤：车轮铸坯(2)传送到辊道托盘(1)上，安装在框架(4)上的CCD相机(5)启动，对车轮铸坯(2)的图像进行采集，输出给可编程控制器(6)，可编程控制器(6)将获得的图片进行图像识别，识别出车轮铸造毛坯上距离X轴最近的一个螺栓孔沉孔的位置，并在这个螺栓孔沉孔的底平面上取任意一点作为轮心测量点(10)，并计算轮心测量点(10)与X轴上的夹角，计算出角度差，并输出信号给伺服电机(12)，驱动辊道托盘(1)转动，将车轮铸坯(2)上的轮心测量点(10)对正到X轴线上，并将对正后的轮心测量点(10)的X轴向位置传输给可编程控制器(6)，可编程控制器(6)将轮心测量点(10)在X轴向的位置与激光测距传感器(7)所在的位置进行计算，并输出信号给上伺服气缸(8)，驱动激光测距传感器(7)沿轴向运动到轮心测量点(10)的正上方，然后可编程控制器(6)给下伺服气缸(13)指令，驱动辊道托盘(1)向上升起，将车轮铸坯(2)的机加定位基准平面(9)接触到安装在框架(4)上的位置传感器(3)，位置传感器(3)将位置信号传给可编程控制器(6)，同时激光测距传感器(7)测距功能启动，测量到轮心测量点(10)的距离，并将数据传输给可编程控制器(6)，可编程控制器(6)根据位置传感器(3)与激光测距传感器(7)反馈的数据，进行求差，获得轮心深度。
2.一种将低压铸造铝车轮毛坯在机加工前进行分类的方法，其特征在于，所述的方法包括使用权利要求1的方法来测量轮心深度，并且可编程控制器(6)根据已经输入的理论尺寸对比，判断车轮铸坯(2)的轮心深度处于公差的哪个范围，然后可编程控制器(6)给辊道托盘(1)信号，将车轮铸坯(2)送到预定的自动机加工单元，实现对车轮铸坯(2)的识别分类。
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