CN109269165A - 基于视觉的空调外机的自动加氟装置 - Google Patents

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马天杰
赵帅
潘常良
单庆鹏
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Abstract

基于视觉的空调外机的自动加氟装置，包括滑座，在滑座上安装有横向丝杆，横向丝杆上通过螺纹连接有滑台，滑台上安装有竖向丝杆，竖向丝杆上通过螺纹连接有滑块，滑块与加氟装置固定连接，加氟装置包括油缸，油缸驱动端安装有磁致伸缩材料，活塞外侧与头部嵌有铁片的加氟橡胶软管连接，在铁片外侧部位安装有电磁装置，加氟橡胶软管通过输送软管与存储氟的高压罐连接，在高压罐的输出端设有电磁比例阀；在油缸头部安装有摄像头。本发明通过视觉系统和机械移动系统，通过双目立体系统来找到空调外机的加氟口，通过建立坐标系得到加氟口的位置，再通过机械结构到达相应位置并完成加氟的动作，实现加氟作业的自动化，提高了生产效率。

Description

基于视觉的空调外机的自动加氟装置
技术领域
本发明是涉及回注制冷剂的装置，特别涉及基于视觉的空调外机的自动加氟装置。
背景技术
在空调的生产过程中，已经有许多工序交由机器来完成，但是仍有一些比较复杂的工序仍需要人工来完成，其中加氟这道工序就需要人来完成。使得整机装配效率低下。
发明内容
为解决现有技术的不足，提供一种基于视觉的空调外机的自动加氟装置，这种装置结构合理，能实现生产线上的自动加氟，提高工作效率。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
基于视觉的空调外机的自动加氟装置，包括滑座，在滑座上安装有横向丝杆，横向丝杆与电机的输出轴连接，横向丝杆上通过螺纹连接有滑台，滑台上安装有竖向丝杆，竖向丝杆上通过螺纹连接有滑块，滑块与加氟装置固定连接，加氟装置包括油缸，油缸驱动端安装有磁致伸缩材料，活塞外侧与头部嵌有铁片的加氟橡胶软管连接，在铁片外侧部位安装有电磁装置，加氟橡胶软管通过输送软管与存储氟的高压罐连接，在高压罐的输出端设有电磁比例阀；在油缸头部安装有摄像头。
磁致伸缩材料中的磁致伸缩效应由科学家焦耳发现，即沿轴向磁化，磁致伸缩材料的长度会发生变化，目前稀土类的磁致伸缩材料的伸缩值比一般材料大上百倍。其工作原理是：磁致材料的外面围绕着励磁线圈，当线圈通交变电流时，其间的磁场大小会发生变化，导致磁致伸缩材料沿轴向伸长。磁致伸缩材料在机械、电子等领域有广泛应用。
本发明通过行程油缸将磁致伸缩材料的形变进行放大来推动活塞，通过控制电场的强度即可控制材料的伸缩量。
本发明，通过摄像头来分析空调外机加氟口的位置，转动丝杆，活塞推动加氟橡胶软管套住空调外机的加氟口，通过电磁装置使加氟橡胶软管头部的铁片将软管吸合在空调外机加氟口的外侧，再打开电磁比例阀释放高压氟，实现对空调外机的自动化加氟。
本发明通过摄像头进行空调外机加氟口的图像识别，即进行色彩识别和轮廓识别来辨别出空调外机的加氟口，使加氟橡胶软管能准确地套设于加氟口外侧，使空调加氟实现自动化。
加氟橡胶软管头部的铁片与电磁装置相作用，能实现头部的张开与收缩，从而避免加氟时发生气体泄漏现象。
本发明的目的在于实现生产过程中的空调外机自动加氟作业，减少流水线上需要人工的数量，实现高自动化。为实现上述目的，本发明所采取的技术方案可以分为两个部分，一是找到空调外机加氟口的具体位置，二是到达加氟口的位置并进行加氟。
本发明空调外机的自动加氟用到两个领域中的相关技术，视觉领域和机械领域。通过双目视觉分析系统来找到空调外机的加氟口，通过建立坐标系得到加氟口的位置，再通过机械结构到达相应位置并完成加氟的动作。而双目立体视觉是比较常用的，一般是通过两个摄像头观察物体，并得到物体的相关信息，具有效率高，精度合适，成本低的特点。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明加氟时的结构示意图。
图3为本发明立体结构示意图。
图4为本发明控制装置示意图。
图中标记为：1空调外机，11空调外机的加氟口，21作用于加氟橡胶软管头部铁片的电磁装置，22加氟橡胶软管，23输送软管，24高压氟罐，25电梯比例阀，3摄像头，41复位弹簧，42活塞，43磁致伸缩材料，44作用于磁致伸缩材料的电磁线圈，45油缸中的油液，46油缸，51竖向丝杆，52滑块，60滑座，61横向丝杆，62滑台，63横向丝杆连接的驱动电机。
具体实施方案
参照附图，基于视觉的空调外机的自动加氟装置，包括滑座60，在滑座上安装有横向丝杆61，横向丝杆与电机63的输出轴连接，横向丝杆上通过螺纹连接有滑台62，滑台上安装有竖向丝杆51，竖向丝杆上通过螺纹连接有滑块52，滑块与加氟装置固定连接，加氟装置包括油缸46，油缸驱动端安装有磁致伸缩材料43，活塞42外侧与头部嵌有铁片的加氟橡胶软管22连接，在铁片外侧部位安装有电磁装置21，加氟橡胶软管通过输送软管23与存储氟的高压罐24连接，在高压罐的输出端设有电磁比例阀25；在油缸头部安装有两个摄像头3。
横向、竖向两支丝杆组成移动装置，驱动滑台和滑块移动，从而可以使加氟橡胶软管能对准空调外机的加氟口，由磁致伸缩材料驱动油缸的活塞前进和后退，从而使加氟橡胶软管伸向、退出空调外机的加氟口；加氟橡胶软管头部安装有间隔的沿软管周向分布的铁片，以及在头部安装有作用与这些铁片的电磁装置，使得电磁加电时，可以将铁片吸出，使加氟橡胶软管的头部空腔变大，方便移出空调外机的加氟口，当电磁装置断电后，利用橡胶的弹性使软管头部空腔收缩，可以对空调外机的加氟口进行包裹，在加氟时防止气体泄漏。
在油缸头部安装两个摄像头，通过双目视觉分析系统进行图像分析，获取加氟口的位置信息并发送到控制中心，控制中心通过计算控制步进电机的转动，从而控制两支丝杆的转动，带动滑台和滑块移动到相应位置，控制板控制磁致伸缩材料外周的电磁线圈通电，改弯材料的伸长幅度，利用油缸的面积效应，将磁致伸缩材料的位移放大给活塞，使得活塞向左移动；移动前活塞尾部的电磁装置处于加电工作状态，吸合了嵌入多块圆弧状铁块的橡胶软管头部打开套住空调外机的加氟口，电磁装置关闭，橡胶软管由于高弹性恢复原状，此时软管的内径要小于加氟口的外径，使得橡胶软管紧密包裹住加氟口，电磁比例阀打开，高压加氟罐开始进行加氟。当加氟完毕后，首先关闭电磁比例阀，电磁装置加电吸合嵌入多块圆弧状铁块的橡胶软管，是软管头部内径扩大，再驱动丝杆转动，使加氟橡胶软管离开加氟口，磁致伸缩材料断电，恢复原来大小，同时由于复位弹簧41的作用，推动活塞向右回到原位。流水线开始运动，把下一台需要加氟作业的空调外机移动过来。

Claims (1)

1.基于视觉的空调外机的自动加氟装置，包括滑座，其特征在于在滑座上安装有横向丝杆，横向丝杆与电机的输出轴连接，横向丝杆上通过螺纹连接有滑台，滑台上安装有竖向丝杆，竖向丝杆上通过螺纹连接有滑块，滑块与加氟装置固定连接，加氟装置包括油缸，油缸驱动端安装有磁致伸缩材料，活塞外侧与头部嵌有铁片的加氟橡胶软管连接，在铁片外侧部位安装有电磁装置，加氟橡胶软管通过输送软管与存储氟的高压罐连接，在高压罐的输出端设有电磁比例阀；在油缸头部安装有摄像头。
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