CN105674879A - 基于光幕测量的汽车轮毂螺孔识别方法、遮盖方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于光幕测量的汽车轮毂螺孔识别方法、遮盖方法及系统,其通过对汽车轮毂光幕传感器数据采集;对采集的时间序列数据进行处理,提取轮毂中的孔洞区域,通过圆形特点进行筛选,确定PCD孔心坐标;将坐标转换为机械手脉冲信号,软件系统通过运动控制器驱动二维机械手带动遮涂放置器移动至PCD孔正上方,逐个放置遮涂球,完成各种规格汽车轮毂喷漆遮涂的自动控制。本方法轮毂PCD孔定位精度高,能实现螺孔自动遮挡,降低了人工成本,提高了生产过程的自动化、智能化程度。
Description
技术领域
本发明属于产品孔洞检测与机械手控制技术领域,具体涉及一种基于光幕测量的汽车轮毂螺孔识别方法、遮盖方法及系统。
背景技术
随着我国汽车工业的快速发展,汽车轮毂作为汽车关键的上游零部件,需求量与日俱增,轮毂企业生产规模扩大很快,每条轮毂生产线都需要大量的人力,传统的依靠人力的生产方式已不能适应现代化轮毂生产的要求,而且轮毂型号的多元化也对轮毂生产企业的自动化生产水平提出了更高的要求。
在轮毂喷漆生产线上,一个轮毂需要经过三次喷漆,为了防止轮毂的螺孔(又称PCD孔)中喷入油漆,从而导致车辆在行驶过程中因油漆热胀冷缩造成螺丝松动带来交通事故,因而在轮毂喷漆过程中需要对螺孔遮盖。轮毂作为汽车重要的受力部件,是车辆在行驶过程中的主要安全部件之一,对汽车的安全性能起着重要的作用,所以质量合格的轮毂对行驶安全非常重要。
对于现有的轮毂生产企业,在现有的工艺条件和技术背景下,每条轮毂喷漆生产线上至少需要一个工人通过目测来对轮毂的型号、规格进行判别,并按照实际轮毂的螺孔个数、位置快速放置用于遮挡的小球。由于轮毂型号逐渐多元化,导致工人劳动强度大,虽然一定程度上满足了检测的需求,但由于轮毂生产线运转速度快、轮毂型号多、轮毂间区别小等原因,带来了两个问题:一是工人工作环境单调、枯燥,长时间会产生视觉疲劳,易出错;二是人工操作自动化程度低,生产效率低下,螺孔个数与位置识别率低、遮挡小球放置慢,不能满足企业需求,增加了企业的生产成本。
因此,国内的汽车轮毂生产企业目前都尚未实现汽车轮毂喷涂过程的螺孔自动遮挡,单纯的人工操作费时费力且准确性低,可靠性差。
申请号为201310342862.8的中国发明专利公开了一种基于X射线的轮毂检测系统及其检测方法,该方法设有半自动缺陷检测、PLC机械控制与高压控制系统。具有能根据事先创建轮毂型号工件数据库,在系统工作过程中自动调节轮毂拍摄位置及射线源强度,实现轮毂缺陷的半自动检测。该系统利用X射线投射原理,采集轮毂图像,实现探伤检测。
针对轮毂喷涂生产线的快速、实时性等特点,结合人工对轮毂型号分类、螺孔定位、手动放置遮涂工具的方法,设计基于光幕测量技术与二维运动控制技术的汽车轮毂自动化遮涂系统,将包含数据、数据处理、识别定位与运动控制、气动控制方面的技术。
发明内容
本发明针对现有技术所存在的上述技术缺陷及不足,本发明提供了一种基于光幕测量技术的多型号汽车轮毂PCD孔位置识别方法,能够快速实现对汽车轮毂PCD孔的识别,可用于多种需要识别汽车轮毂PCD孔的场合。
本发明同时提供了一种基于光幕测量的汽车轮毂PCD孔自动遮盖方法及其系统,实现了汽车轮毂喷涂过程螺孔遮涂的自动化控制,提高了准确率与工作效率,降低了检测人员的劳动强度。
一种基于光幕测量的汽车轮毂螺孔识别方法,包括:
(1)利用光幕传感器对汽车轮毂进行扫描,采集光幕传感器的阵列数据信息,并建立轮毂扫描完成后所在位置的二维坐标系;
(2)从采集的阵列数据信息中提取光束对射导通的阵列数据信息,将提取的阵列数据信息对应到二维坐标系中,得到若干个对射连续导通区域;这些对射连续导通区域与扫描完成后轮毂上的通孔区域一一对应,这些通孔区域包括轮毂上的部分或整个扇形孔、螺孔、中心孔等;
步骤(2)中,提取的阵列数据信息一般为若干阵列二进制数据;每个陈列数据对应某一扫描时间周期中对射导通的光束,对应到二维坐标系过程中,可根据对应光束的位置信息、以及轮毂和光幕传感器相对远离速度计算得到对射连续导通区域中每个坐标扫描点的坐标值;
(3)对得到的对射连续导通区域进行圆度检测,剔除非圆形的对射连续导通区域,得到圆形对射连续导通区域;通过该步骤可以剔除部分或整个扇形孔的区域,保留圆形区域;
(4)在圆形对射连续导通区域中去除中心孔对应的对射连续导通区域,得到与轮毂螺孔位置对应的对射连续导通区域,计算得到的对射连续导通区域的中心点坐标,得到螺孔的孔心坐标,完成对螺孔的识别。
作为优选,所述光幕传感器内光束阵列方向垂直于光幕传感器扫描方向,光束方向垂直于坐标系所在平面,x轴方向为光幕传感器内光束阵列方向,y轴方向为光幕传感器扫描方向。采用该技术方案,方便了数据计算。
步骤(1)中,当自动化生产线上的汽车轮毂运动到对应光幕检测工位时,光电传感器触发光幕传感器工作,光幕传感器的光束发射端发射红外线,接收端开始接收发射端发射的光束,从而产生一个长度、间隔固定的光线阵列,实现对运行中的汽车轮毂进行扫描。
作为优选,步骤(3)中,每个对射连续导通区域由多段连续导通数据组成,每段连续导通数据由若干扫描坐标点组成,对得到的所有对射连续导通区域进行圆度检测的方法如下:针对当前对射连续导通区域,计算每段连续导通数据的中心位置的x坐标值,判断当前对射连续导通区域内所有中心位置的x坐标值是否相同,如果相同,则该对射连续导通区域为圆形对射连续导通区域。
作为进一步优选,所述中心位置的x坐标值由下述两种方法中任一一种方法得到:
方法一:当前段连续导通数据中,计算扫描坐标点的最大x坐标值和最小x坐标值的平均值,该坐标值为所述中心位置的x坐标值;
方法二:当前段连续导通数据中,计算所有扫描坐标点的x坐标值的平均值,该坐标值为所述中心位置的x坐标值。
两种方法中,方法一计算过程较为简单。
作为优选,步骤(4)中,在圆形对射连续导通区域中去除中心孔对应的对射连续导通区域的方法为:
(4-1)针对当前圆形对射连续导通区域,计算每段连续导通数据中包括的扫描坐标点总数量;
(4-2)确定扫描坐标点总数量最大的连续导通数据,计算该段连续导通数据的扫描坐标点总数量;
(4-3)判断计算得到扫描坐标点总数量是否小于设定数量,如果扫描坐标点总数量大于或等于设定数量,则去除该圆形对射连续导通区域。
设定数量的具体值,一般根据中心孔直径以及光幕传感器中光束间距有关,设定数量一般小于等于中心孔直径与光束间距的商值,但是大于各类型号轮毂中最大螺孔的直径与光束间距的商值。当然,也可直接计算扫描坐标点总数量最大的连续导通数据在x轴方向上横跨的距离△x,然后将该横跨的距离△x与设定距离相比,该设定距离大于各类型号轮毂中最大螺孔的直径,小于等于中心孔直径。
本发明还提供了一种基于光幕测量的汽车轮毂螺孔遮盖方法,包括:
在上述任一技术方案所述基于光幕测量的汽车轮毂螺孔识别方法的基础上,根据得到螺孔的孔心坐标,将待测轮毂上的螺孔遮盖。
根据本发明的基于光幕测量的汽车轮毂螺孔识别方法,可以最终确定待检测轮毂中螺孔的坐标位置和螺孔数量,通过计算控制的机械手即可完成对螺孔的遮盖。
本发明同时提供了一种基于光幕测量的汽车轮毂螺孔遮盖系统,包括:
用于输送汽车轮毂的检测台;
设置在检测台上下的光幕传感器,用于对到位的汽车轮毂进行扫描和扫描数据的采集;
用于接收和处理光幕传感器扫描数据的计算机;
受控于计算机并用于对待检测汽车轮毂螺孔进行遮盖的机械手,机械手上固定有遮涂放置器;
所述计算机首先建立轮毂扫描完成后所在位置的二维坐标系;
然后从采集的阵列数据信息中提取光束对射导通的阵列数据信息,将提取的阵列数据信息对应到所述二维坐标系中,得到若干个对射连续导通区域;
对得到的对射连续导通区域进行圆度检测,剔除非圆形的对射连续导通区域,得到圆形对射连续导通区域;
在圆形对射连续导通区域中去除中心孔对应的对射连续导通区域,得到与轮毂螺孔位置对应的对射连续导通区域,计算得到的对射连续导通区域的中心点坐标,得到螺孔的孔心坐标和数量,并向机械手发出控制信号。
作为优选,所述光幕传感器内光束沿垂直于汽车轮毂输送方向布置;光束方向垂直于检测台所在平面。
作为优选,还包括光电传感器,该光电传感器用于检测汽车轮毂是否输送到位,并将该检测信号发送给光幕传感器。本发明中,当待测轮毂到检测工作位时,光电传感器启动光幕传感器工作,光幕传感器开始扫描,扫描完成后,通过对扫描数据的分析处理,判断出螺孔的具体位置,结合轮毂运行速度,同时通过另外的光电传感器触发二维机械手动作,机械手根据流水线运动速度以及PCD孔坐标位置信息判断出对应实际空间位置坐标,从而带动遮涂放置器快速移动至PCD孔正上方。
作为优选,所述遮涂放置器包括:
盛放遮盖球的漏斗,该漏斗颈部设有真空吸气口,遮盖球经过所述颈部出料时在真空作用下可在真空吸气口处固定和释放;
与所述真空吸气口连接真空发生器;
连接在计算机和真空发生器之间的电磁阀,所述电磁阀根据计算机的控制信号实时打开或关闭所述真空发生器。
计算机控制利用气动控制遮涂放置器动作,利用开关量控制电磁阀动作,真空发生器带动气嘴从吸合变为松开,遮涂放置器最下面的遮盖小球自动下落至PCD孔,电磁阀迅速闭合,真空发生器带动气嘴快速吸合,二维机械手带动遮涂放置器至下一PCD孔,通过计算机反复控制电磁阀,从而实现气嘴的吸合、松开,如此反复,可实现轮毂多个PCD孔遮盖小球的连续放置,一个轮毂遮盖小球放置完毕后,又可以对下一个轮毂重复工作。
本发明通过计算机对所述的汽车轮毂光幕阵列数据信息进行处理,并同时记录光幕传感器扫描时间序列数据,结合时间序列数据,对扫描阵列数据信息进行分析与处理;结合轮毂上PCD孔圆形以及尺寸大小特点,对获取的对射连续导通区域进行筛选,最终确定出PCD孔中心点具体位置。
本发明通过计算机控制机械手进行运动,进而通过遮涂放置器将遮盖小球放至计算出的PCD孔处,具体方法为(i)将数据处理单元中计算出的各PCD孔中心点坐标转换为机械手所能接受的实际运动坐标;(ii)利用基于X-Y方向的二自由度机械手带动遮涂放置器到PCD孔上方,通过开关量控制气动装置工作,逐个放置遮盖小球。
本发明通过光幕数据采集单元实时采集生产线上的汽车轮毂数据,进行孔洞检测,计算待测轮毂中的多个PCD孔中心点位置;将坐标位置信息转换为机械手实际空间中的位置,利用二自由度机械手带动遮涂放置器至PCD孔上方,通过气动方式放置遮盖小球至指定位置。从而实现汽车轮毂遮涂过程的自动控制,具有非接触、无损伤、连续、实时、精度高的优点,从而在保证工作效率的前提下减少相应的工作成本。
附图说明
图1为本发明的汽车轮毂检测方法的步骤流程示意图。
图2为本发明的汽车轮毂检测区域的结构示意图。
图3为本发明的汽车轮毂检测系统结构示意图。
图4为本发明的遮涂放置器的结构示意图。
具体实施方式
为了更为具体地描述本发明,下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1所示,一种汽车轮毂PCD孔自动遮涂方法,包括如下步骤:
(1)当自动化生产线上的待测轮毂运动到第一个工位,即光幕检测工位时,轮毂边缘由于遮挡光电传感器而触发光幕传感器工作,记录工作初始时刻为t0,光幕传感器通过控制器选择工作模式,选择“直接扫描”工作模式,控制发射器端发射红外线,接收器开始接收未遮挡的光线,从而产生一个长度、间隔固定的光线阵列,开始对运行中的汽车轮毂进行扫描。(2)如图2所示,本实施例中,将光电传感器与光幕传感器设置在同一直线上,以光电传感器所在点为相对参考坐标原点,光幕传感器中的光束阵列沿x轴方向设置,投影位于水平方向的x轴上,光束方向垂直于x、y轴坐标系,轮毂运行方向为y轴方向。根据轮毂的PCD值,选择扫描范围为L的光幕传感器,L值略大于各类型轮毂中所有螺孔外切圆的直径的最大值,光束阵列中各光束间距为Δl,为得到较高分辨率与定位精度,选用光束密集的光幕传感器,则对应的对射光束数量为N=(L/Δl)+1,则N个光束阵列中第i个光束在轮毂平面上的投影对应的坐标为:
Zi=[(i-1)*Δl+C,0](1)
其中,i=1,…,N,C为第一个光束距离光电传感器(即坐标原点)之间距离。
(3)如图2所示,根据光幕传感器的扫描范围L,以及轮毂在流水线的位置,确定光幕扫描区域(图中虚线区域,在x轴方向上的宽度为L),至少保证各类型号轮毂中所有螺孔都能够被扫描到,固定宽度的测量光幕固定在检测工位上,轮毂正上方为红外线发射器,下方放置接收器,随着轮毂在流水线上的匀速运动,光幕完成沿图2中纵轴(y轴)方向的扫描。
(4)根据PCD值大小确定光幕传感器扫描周期,利用控制器设定各红外线光束的工作频率,同时利用控制器将扫描数据和时间序列信息反馈至计算机,工控机(工业控制计算机)通过串口RS232实时采集光幕传感器实时扫描的阵列数据信息,读取对应各光束对射导通状态的对应二进制阵列数据信息,每一个数据字节传输8个连续光束通道的状态,计算当前时刻扫描的阵列数据中对应的对射连续导通区域。得到的N个光束的工作状态为:
(5)如图2所示,对PCD区域进行扫描时,工控机除了采集光幕传感器的二进制状态阵列数据信息外,还记录当前时刻tj。
(6)在光幕检测工位位置固定、汽车轮毂在装配线上匀速运动时,按照特定周期采集光幕传感器扫描数据,重复(3)、(4)、(5)工作步骤,直至待测汽车轮毂完全离开检测工位,并记录当前时刻为tK。
(7)按照时间序列,从所有采集的阵列数据信息中提取光束对射导通的阵列数据信息,对按照时间序列T=[t0,…,tj,…,tK]采集的对射导通的阵列数据信息,将提取的阵列数据信息对应到二维坐标系中,得到若干个对射连续导通区域,对这些对射连续导通区域的数据信息进行处理,其中k为设定时间点总数,因为在如图1所示的轮毂扫描区域中,轮毂上的孔洞除了中心孔与多个PCD孔外,轮辐之间也有呈扇面的孔洞,因此需要根据孔洞的形状特点滤掉非圆孔的孔洞以及中心孔:
每个对射连续导通区域由多段连续光幕导通数据组成,每段连续光幕导通数据由同一时刻采集的若干连续扫描坐标点组成,对于每个对射连续导通区域作如下处理和判断:
针对当前对射连续导通区域,假定tj时刻采集的一段或多段连续导通数据,对于其中任一段m个连续对射导通数据,记为为Xtj,每段连续光幕导通数据由若干扫描坐标点组成,且连续对射导通数据Xtj中的起始点为第i个光束在此时刻在坐标系上对应的点,则
Xtj=[X1,…,Xp,…,Xm](2)
其中Xp为连续对射导通数据Xtj中第p个扫描坐标点,m为当前段连续对射导通数据中点数量,Xp点对应的坐标为:
Xp=[rp,sp]=[(p+i-10)*Δl+C,(tK-tj)*V](3)
其中V为轮毂在装配线上的运行速度,rp,sp分别为Xp点的横坐标和纵坐标。则连续对射导通数据Xt对应的中心位置的横坐标为:
r0=(1/m)*Σrp(4)
其中Σrp为连续对射导通数据Xt中所有扫描坐标点的横坐标的加和;
或者,连续对射导通数据Xt对应的中心位置的横坐标为:
r0=(1/2)*(r1+rm)(4’)
若当前对射连续导通区域满足tj时刻前后的所有段光幕导通数据中心点坐标都为r0,则该区域为圆形孔洞。通过这一步骤,可以剔除那些与轮毂扇形孔相关的对射连续导通区域,保留圆形的对射连续导通区域。
其中记tq时刻连续对射导通数据Xt中扫描坐标点数Xtq最多,则该对射连续导通区域对应的圆形区域直径即为(Imax-1)*Δl,Imax为该时刻对应连续导通段的光束个数,若
Imax<λ(5)
其中λ为PCD孔阈值,λ小于等于中心孔直径,大于所有型号轮毂螺孔的直径,这样便可将较大的中心圆滤掉,同时保留需要的目的螺孔数据。该圆孔区域对应的坐标为:
Ci=[r0,(tK-tq)*V](6)
(8)扫描完成后,被测轮毂区域通过光电传感器后,触发二维机械手动作,机械手根据PCD孔坐标位置,带动遮涂放置器快速移动至PCD孔正上方。
如图3和图4所示,遮涂放置器4包括:盛放遮盖小球9的漏斗8,该漏斗颈部设有真空吸气口,真空吸气口处设有气嘴,遮盖球经过述颈部出料时在真空作用下可在真空吸气口处固定和释放;与气嘴连接的真空发生器;连接在计算机10和真空发生器之间的电磁阀,电磁阀根据计算机的控制信号实时打开或关闭真空发生器。
(9)计算机控制利用气动控制遮涂放置器动作,利用开关量控制电磁阀动作,真空发生器带动气嘴从吸合变为松开,遮涂放置器最下面的遮盖小球自动下落至带遮盖的汽车轮毂的PCD孔上,将PCD孔遮盖,电磁阀迅速闭合,真空发生器带动气嘴11快速吸合,二维机械手5带动遮涂放置器4至下一PCD孔,通过计算机反复控制电磁阀,从而实现气嘴11的吸合、松开,如此反复,可实现轮毂多个PCD孔遮盖小球的连续放置,一个轮毂遮盖小球放置完毕后,又可以对下一个轮毂重复工作。
按照步骤(1)~(9)的方法实现对一个汽车轮毂的多PCD孔定位与遮盖小球放置。
本实施方式的方法可以实现汽车轮毂PCD孔的快速定位,利用二维机械手可以实现PCD孔的快速、精确遮蔽,本方法可靠性高,易于实现。
如图3所示,一种汽车轮毂喷涂自动遮涂系统,包括光幕传感器数据采集单元1:光幕传感器、电源与控制器;数据处理单元:工业控制计算机6及软件系统;运动控制单元:检测台2、遮涂放置器4、二维机械手5;检测结果显示与报警单元7,以及待测轮毂3。
其中,工业控制计算机、弱电控制电路、运动控制器、驱动器、继电器等放置在自行设计的控制柜内。
光幕传感器数据采集单元,用于实时采集待测汽车轮毂孔洞数据,采用BANNER的光幕传感器与控制器。
数据处理单元,用于对所述的汽车轮毂光幕传感器数据进行处理,并计算出检测结果;数据处理单元可采用工业控制计算机,报警单元可采用安装在计算机内的报警软件。工业控制计算机内安装有数据融合软件、PCD孔位置计算软件、报警软件和人机界面软件。
数据融合软件用于在光幕数据采集单元采集的汽车轮毂时间序列数据,进行处理与筛选,选出合适的圆形区域;PCD孔位置计算软件用于计算得到各PCD孔中心坐标。
人机界面软件用于实时显示汽车轮毂采集数据以及处理过程数据,并接收用户的操作指令对所述的数据采集与数据处理模块对应的各软件过程中参数进行设定,实际过程中通过显示屏显示。工业控制计算机通过串口数据线连接光幕传感器。工业控制计算机采用研华工业控制计算机,该机采用奔腾双核处理器,主频2.8G、2G内存、256G硬盘与19寸液晶显示器,满足轮毂检测的工业现场实际需求。
检测结果显示与报警单元7,实际上可选择与工业控制计算机相连的显示屏,用于显示数据处理单元检测结果。当系统自检或者运行过程中存在电机故障或者光幕传感器工作异常时,通过计算机向声光报警装置发送信号,进行异常报警;当系统运行过程中检测工位无轮毂时进行报警。
运动控制模块包含电机控制、两自由度机械手与遮涂放置器三部分。其中电机控制部分由运动控制器、驱动器及步进电机组成;两自由度机械手包含X、Y方向直线运动单元与各光电传感器组成;遮涂放置器由放置漏斗、电磁阀、空压机油水分离器(过滤器、调压阀)、真空发生器与遮盖小球组成。
其中,运动控制器选用雷赛DMC1380型号高精度三轴带开关量的运动控制卡,通过PCI数据线与工业控制计算机相连,可以实现计算机对直线运动单元的精确控制。驱动器选用雷塞M542型号,步进电机电机选用雷塞57HS09型号。电磁阀选用亚德克3V210-08-NC型号,空压机油水分离器采用亚德克AL2000-02型号,真空发生器选用CNCKDEV-15型号。
二维机械手通过铝合金支架固定在检测工位上方,由滚珠丝杠、导轨、光电限位传感器组成,机械精度可达0.01mm。本实施方式中,还包含弱电控制部分,用于传感器数据采集、信号调理、数字量控制信号输出。
本实施方式按以下步骤进行:
(1)工业生产线上的汽车轮毂运动到检测台2时,由光电开关触发光幕传感器1工作,采集轮毂数据。
(2)对采集的轮毂数据进行处理、孔中心位置计算等一系列运算,最终得到轮毂PCD孔中心的精确定位。并根据软件初始化和运行情况决定是否启动报警机制。
(3)数据处理软件将坐标信息转换为脉冲信号,同时通过运动控制器、驱动器带动两自由度机械手6的电机动作,将遮涂放置器移动到各PCD孔正上方,工控机通过开关量控制电磁阀通断,遮盖小球降至孔位,该动作重复操作,直至各PCD孔遮涂完毕。工作过程中,软件运行情况与硬件状态可以通过检测结果显示与报警单元7查询。
(4)单个汽车轮毂遮涂完毕后,软件与两自由度机械手复位,等待下一待测轮毂。
Claims (10)
1.一种基于光幕测量的汽车轮毂螺孔识别方法,其特征在于,包括:
(1)利用光幕传感器对汽车轮毂进行扫描,采集光幕传感器的阵列数据信息,并建立轮毂扫描完成后所在位置的二维坐标系;
(2)从采集的阵列数据信息中提取光束对射导通的阵列数据信息,将提取的阵列数据信息对应到所述二维坐标系中,得到若干个对射连续导通区域;
(3)对得到的对射连续导通区域进行圆度检测,剔除非圆形的对射连续导通区域,得到圆形对射连续导通区域;
(4)在圆形对射连续导通区域中去除中心孔对应的对射连续导通区域,得到与轮毂螺孔位置对应的对射连续导通区域,计算得到的对射连续导通区域的中心点坐标,得到螺孔的孔心坐标,完成对螺孔的识别。
2.根据权利要求1所述的基于光幕测量的汽车轮毂螺孔识别方法,其特征在于,所述光幕传感器内光束阵列方向垂直于光幕传感器扫描方向,光束方向垂直于坐标系所在平面,x轴方向为光幕传感器内光束阵列方向,y轴方向为光幕传感器扫描方向。
3.根据权利要求2所述的基于光幕测量的汽车轮毂螺孔识别方法,其特征在于,步骤(3)中,每个对射连续导通区域由多段连续导通数据组成,每段连续导通数据由若干扫描坐标点组成,对得到的所有对射连续导通区域进行圆度检测的方法如下:针对当前对射连续导通区域,计算每段连续导通数据的中心位置的x坐标值,判断当前对射连续导通区域内所有中心位置的x坐标值是否相同,如果相同,则该对射连续导通区域为圆形对射连续导通区域。
4.根据权利要求3所述的基于光幕测量的汽车轮毂螺孔识别方法,其特征在于,中心位置的x坐标值由下述两种方法中任一一种方法得到:
方法一:当前段连续导通数据中,计算扫描坐标点的最大x坐标值和最小x坐标值的平均值,该坐标值为所述中心位置的x坐标值;
方法二:当前段连续导通数据中,计算所有扫描坐标点的x坐标值的平均值,该坐标值为所述中心位置的x坐标值。
5.根据权利要求2所述的基于光幕测量的汽车轮毂螺孔识别方法,其特征在于,步骤(4)中,在圆形对射连续导通区域中去除中心孔对应的对射连续导通区域的方法为:
(4-1)针对当前圆形对射连续导通区域,计算每段连续导通数据中包括的扫描坐标点总数量;
(4-2)确定扫描坐标点总数量最大的连续导通数据,计算该段连续导通数据的扫描坐标点总数量;
(4-3)判断计算得到扫描坐标点总数量是否小于设定数量,如果扫描坐标点总数量大于或等于设定数量,则去除该圆形对射连续导通区域。
6.一种基于光幕测量的汽车轮毂螺孔遮盖方法,其特征在于,包括:
在权利要求1~5任一权利要求所述基于光幕测量的汽车轮毂螺孔识别方法的基础上,根据得到螺孔的孔心坐标,将待测轮毂上的螺孔遮盖。
7.一种基于光幕测量的汽车轮毂螺孔遮盖系统,其特征在于,包括:
用于输送汽车轮毂的检测台;
设置在检测台上下的光幕传感器,用于对到位的汽车轮毂进行扫描;
用于接收和处理光幕传感器扫描数据的计算机;
受控于计算机并用于对待检测汽车轮毂螺孔进行遮盖的机械手,机械手上固定有遮涂放置器;
所述计算机首先建立轮毂扫描完成后所在位置的二维坐标系;
然后从采集的阵列数据信息中提取光束对射导通的阵列数据信息,将提取的阵列数据信息对应到所述二维坐标系中,得到若干个对射连续导通区域;
对得到的对射连续导通区域进行圆度检测,剔除非圆形的对射连续导通区域,得到圆形对射连续导通区域;
在圆形对射连续导通区域中去除中心孔对应的对射连续导通区域,得到与轮毂螺孔位置对应的对射连续导通区域,计算得到的对射连续导通区域的中心点坐标,得到螺孔的孔心坐标和数量,并向机械手发出控制信号。
8.根据权利要求7所述的基于光幕测量的汽车轮毂螺孔遮盖系统,其特征在于,所述光幕传感器内光束沿垂直于汽车轮毂输送方向布置;光束方向垂直于检测台所在平面。
9.根据权利要求7所述的基于光幕测量的汽车轮毂螺孔遮盖系统,其特征在于,还包括光电传感器,该光电传感器用于检测汽车轮毂是否输送到位,并将该检测信号发送给光幕传感器。
10.根据权利要求7所述的基于光幕测量的汽车轮毂螺孔遮盖系统,其特征在于,所述遮涂放置器包括:
盛放遮盖球的漏斗,该漏斗颈部设有真空吸气口,遮盖球经过所述颈部出料时在真空作用下可在真空吸气口处固定和释放;
与所述真空吸气口连接真空发生器;
连接在计算机和真空发生器之间的电磁阀,所述电磁阀根据计算机的控制信号实时打开或关闭所述真空发生器。
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