CN109807610A - 一种脚轮安装设备、方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种脚轮安装设备、方法及装置，属于脚轮安装领域，脚轮安装设备用于安装脚轮，脚轮包括底座和轮体，轮体以能绕预设轴线转动的方式安装于底座，脚轮安装设备包括光电传感器，拧螺丝装置及控制装置，光电传感器用于检测轮体相对于底座的位置，拧螺丝装置用于靠近底座以旋拧螺丝，控制装置同时与光电传感器和拧螺丝装置通信连接，以根据轮体相对于底座的位置计算拧螺丝装置的切入位置，并控制拧螺丝装置从切入位置靠近底座。脚轮安装方法及装置用于上述的脚轮安装设备。本脚轮安装设备、方法及装置不但成本低廉，且检测精度不易受到周围环境的光线强度的影响，可以有效保证脚轮安装的质量。

Description

一种脚轮安装设备、方法及装置

技术领域

本发明涉及脚轮安装领域，具体而言，涉及一种脚轮安装设备、方法及装置。

背景技术

万向脚轮使用范围广泛，涉及移动类产品基本都会采用万向脚轮设计。部分万向脚轮需要螺丝固定和安装，费时费力。针对该问题，行业中有一种用于万向脚轮固定和安装的自动拧螺丝装置，由于万向脚轮本身的结构特性，自动拧螺丝需要确定螺丝孔的安装位置。

但是，现有技术中通常采用CCD(charge coupled device,电荷耦合器件)来检测万向脚轮的准确位置，这种检测方法的检测精度易受周围环境(光线强度)影响而产生变化，导致产品质量不稳定。

发明内容

本发明改善的问题是现有的脚轮安装设备存在脚轮安装质量不稳定的缺陷。

为改善上述问题，本发明提供一种脚轮安装设备，用于安装脚轮，脚轮包括底座和轮体，轮体以能绕预设轴线转动的方式安装于底座，脚轮安装设备包括光电传感器、拧螺丝装置及控制装置，光电传感器用于检测轮体相对于底座的位置，拧螺丝装置用于靠近底座以旋拧螺丝，控制装置同时与光电传感器和拧螺丝装置通信连接，以根据轮体相对于底座的位置计算拧螺丝装置的切入位置，并控制拧螺丝装置从切入位置靠近底座。

本脚轮安装设备采用光电传感器来检测轮体相对于底座的位置，相对于现有的CCD而言，光电传感器不但成本低廉，而且检测精度不易受到周围环境的光线强度的影响，可以精确地检测轮体相对于底座的位置，以便控制装置可以精确地计算拧螺丝装置的切入位置并控制拧螺丝装置从切入位置靠近底座，有效避免拧螺丝装置与轮体发生干涉和碰撞，从而有效保证脚轮安装的质量，弥补现有的脚轮安装设备的缺陷。

可选地，光电传感器的数量为多个，以使得轮体在相对于底座的任意位置处，都能被至少一个光电传感器检测到。

多个光电传感器的设置可以使得对轮体和底座的相对位置的检测更加准确。

可选地，多个光电传感器沿圆周方向间隔设置且位于脚轮的一侧。

圆周设置的方式可以使多个光电传感器的排列更加紧凑，从而在保证检测精度的情况下，尽可能减少光电传感器的数量，以降低脚轮安装设备的制造成本。

可选地，圆周方向的圆心与预设轴线重合。

将多个光电传感器以预设轴线为圆心沿圆周方向进行排列可以提高多个光电传感器安装位置和角度的一致性，从而方便多个光电传感器的布置。

本发明还提供一种脚轮安装方法，用于上述的脚轮安装设备，其包括：获取轮体相对于底座的位置；根据轮体相对于底座的位置计算拧螺丝装置的切入位置；控制拧螺丝装置从切入位置靠近底座以旋拧螺丝。

由于用于上述的脚轮安装设备，因此本脚轮安装方法具有检测精度不易受周围环境的光线强度影响的优点，可以有效保证脚轮安装的质量，弥补现有的脚轮安装方法的缺陷。

可选地，获取轮体相对于底座的位置具体包括：获取检测到轮体的光电传感器所在的参考位置；判定预设轴线对应参考位置的一侧为轮体相对于底座的位置。

可选地，获取检测到轮体的光电传感器所在的参考位置具体包括：获取检测到轮体的光电传感器的数量和位置；根据检测到轮体的光电传感器的数量和位置确定参考位置。

可选地，根据检测到轮体的光电传感器的数量和位置确定参考位置具体包括：当检测到轮体的光电传感器的数量为一个时，判定检测到轮体的光电传感器所在位置为参考位置；当检测到轮体的光电传感器的数量为多个时且沿圆周方向间隔设置，判定检测到轮体的多个光电传感器中最外侧的两个之间的中点位置为参考位置。

可选地，根据轮体相对于底座的位置计算拧螺丝装置的切入位置具体包括：判定所述预设轴线背离所述轮体相对于所述底座的位置的一侧为所述拧螺丝装置的切入位置。

可选地，在获取轮体相对于底座的位置之前还包括：利用光电传感器检测轮体相对于底座的位置。

本发明还提供了一种脚轮安装装置，用于上述的脚轮安装设备，其包括：获取模块、计算模块及控制模块，获取模块用于获取轮体相对于底座的位置；计算模块用于根据轮体相对于底座的位置计算拧螺丝装置的切入位置；控制模块用于控制拧螺丝装置从切入位置靠近底座以旋拧螺丝。

本脚轮安装装置由于用于上述的脚轮安装设备，因此具有检测精度不易受周围环境的光线强度影响的优点，可以有效保证脚轮安装的质量，弥补现有的脚轮安装方法的缺陷。

附图说明

图1为本发明实施例提供的脚轮安装设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的多个光电传感器的布置示意图；

图3为本发明实施例提供的多个光电传感器的另一视角的布置示意图；

图4为本发明实施例提供的脚轮安装设备的工作原理图；

图5、图6及图7为本发明实施例提供的脚轮安装方法的流程图；

图8为本发明实施例提供的脚轮安装装置的方框图。

附图标号说明：

10-脚轮安装设备；100-光电传感器；101-圆周方向；102-圆心；103-检测路径；110-第一传感器；120-第二传感器；130-第三传感器；140-第四传感器；150-第五传感器；160-第六传感器；170-第七传感器；180-第八传感器；200-控制装置；300-拧螺丝装置；40-脚轮安装装置；400-获取模块；500-计算模块；600-控制模块；700-脚轮；701-预设轴线；710-底座；720-轮体。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

请参照图1和图2，本实施例提供了一种脚轮安装设备10，用于安装脚轮700，脚轮700包括底座710和轮体720，轮体720以能绕预设轴线701转动的方式安装于底座710。脚轮安装设备10包括光电传感器100、拧螺丝装置300及控制装置200，光电传感器100用于检测轮体720相对于底座710的位置，拧螺丝装置300用于靠近底座710以旋拧螺丝，控制装置200同时与光电传感器100和拧螺丝装置300通信连接，以根据轮体720相对于底座710的位置计算拧螺丝装置300的切入位置，并控制拧螺丝装置300从切入位置靠近底座710。

其中，光电传感器100的数量可以根据需要设置，本实施例中，光电传感器100的数量为多个，以使得轮体720在相对于底座710的任意位置处，都能被至少一个光电传感器100检测到。这样设置光电传感器100的数量可以实现对轮体720的全方位检测，虽然轮体720相对于底座710的位置存在诸多可能性，但是无论轮体720相对于底座710处于何处位置，光电传感器100都能准确地检测到轮体720相对于底座710的位置，从而提高检测轮体720相对于底座710位置的准确性。

其它实施例中，光电传感器100的数量也可以仅为一个，此时，轮体720相对于底座710处于特定位置时，才能被光电传感器100检测到。

多个光电传感器100的排列方式可以根据需要设置，本实施例中，多个光电传感器100沿圆周方向101间隔设置且位于脚轮700的一侧，每个光电传感器100的检测路径103均对应底座710，当光电传感器100的检测路径103被轮体720阻隔和截断时，说明该光电传感器100检测到轮体720。沿圆周方向101排列多个光电传感器100可以使多个光电传感器100的布置更加紧凑，从而在保证检测精度的情况下，尽可能减少光电传感器100的数量，以降低脚轮安装设备10的制造成本。

进一步地，圆周方向101的圆心102与预设轴线701重合。将多个光电传感器100以预设轴线701为圆心102沿圆周方向101排列可以提高多个光电传感器100安装位置和角度的一致性，从而方便多个光电传感器100的布置。

需要说明的是，其它实施例中，多个光电传感器100也可以沿其它方式排列，比如可以沿长方形的边缘排列，沿三角形的边缘排列，甚至沿不规则的方式排列；多个光电传感器100也可以分别位于脚轮700的两侧、三侧；多个光电传感器100沿圆周方向101排列时，圆心102也可以不与预设轴线701重合。

详细地，请参照图3，本实施例中，光电传感器100的数量为八个且以预设轴线701为圆心102沿圆周方向101均匀间隔排列，以使轮体720在相对于底座710的任意位置处，都能被两个光电传感器100检测到。八个光电传感器100依次为第一传感器110、第二传感器120、第三传感器130、第四传感器140、第五传感器150、第六传感器160、第七传感器170及第八传感器180，设定第一传感器110与圆心102之间的连线为基准线，即角度为0°，第二传感器120与圆心102之间的连线与基准线的夹角为45°，第三传感器130与圆心102之间的连线与基准线的夹角为90°，第四传感器140与圆心102之间的连线与基准线的夹角为135°，第五传感器150与圆心102之间的连线与基准线的夹角为180°，第六传感器160与圆心102之间的连线与基准线的夹角为225°，第七传感器170与圆心102之间的连线与基准线的夹角为270°，第八传感器180与圆心102之间的连线与基准线的夹角为315°。其他实施例中，光电传感器100也可以为其它数量，比如六个或者十个；也可以使轮体720在相对于底座710的任意位置处都能被一个光电传感器100或者三个光电传感器100检测到。

拧螺丝装置300可以根据需要采用不同的结构形式，只要其能实现对螺丝的旋拧即可。本实施例中，拧螺丝装置300为电批。其它实施例中，拧螺丝装置300也可以为其它自行设计的非标机构。

控制装置200可以根据需要采用不同的结构，本实施例中，控制装置200为单片机。其它实施例中，控制装置200也可以为PLC等。控制装置200同时与光电传感器100和拧螺丝装置300通过导线电连接，以实现通信。其它实施例中，控制装置200也可以与光电传感器100和拧螺丝装置300无线通信。

请参照图4，本脚轮安装设备10的工作原理和过程如下：

启动所有光电传感器100，对轮体720相对于底座710的位置进行检测，并将检测结果输出给控制装置200，控制装置200先根据检测结果获取轮体720相对于底座710的位置，再根据轮体720相对于底座710的位置计算拧螺丝装置300的切入位置，计算方法为判定预设轴线701背离轮体720相对于底座710的位置的一侧为拧螺丝装置300的切入位置，以便拧螺丝装置300在切入过程中能够避开轮体720而不会与轮体720发生干涉，最后控制拧螺丝装置300从切入位置靠近底座710以旋拧螺丝，完成脚轮700的安装。

本实施例中，拧螺丝装置300的切入位置的具体计算方法为：当第一传感器110和第二传感器120检测到轮体720同时有信号时，第一传感器110和第二传感器120之间的中点位置为参考位置，该参考位置与圆心102之间的连线与基准线的夹角为22.5°，控制装置200判定预设轴线701对应参考位置的一侧为轮体720相对于底座710的位置，并根据预设的计算方法计算拧螺丝装置300的切入位置，由于切入位置位于预设轴线701背离轮体720相对于底座710的位置的一侧，因此此时切入位置、圆心102及参考位置共线，即切入位置与圆心102之间的连线与基准线的夹角为202.5°。

同理，当第二传感器120和第三传感器130检测到轮体720时，参考位置与圆心102之间的连线与基准线的夹角为67.5°，则切入位置与圆心102之间的连线与基准线的夹角为247.5°。当第三传感器130和第四传感器140检测到轮体720时，参考位置与圆心102之间的连线与基准线的夹角为112.5°，则切入位置与圆心102之间的连线与基准线的夹角为292.5°；当第四传感器140和第五传感器150检测到轮体720时，参考位置与圆心102之间的连线与基准线的夹角为157.5°，则切入位置与圆心102之间的连线与基准线的夹角为337.5°；当第五传感器150和第六传感器160检测到轮体720时，参考位置与圆心102之间的连线与基准线的夹角为202.5°，则切入位置与圆心102之间的连线与基准线的夹角为22.5°；当第六传感器160和第七传感器170检测到轮体720时，参考位置与圆心102之间的连线与基准线的夹角为247.5°，则切入位置与圆心102之间的连线与基准线的夹角为67.5°；当第七传感器170和第八传感器180检测到轮体720时，参考位置与圆心102之间的连线与基准线的夹角为292.5°，则切入位置与圆心102之间的连线与基准线的夹角为112.5°；当第八传感器180和第一传感器110检测到轮体720时，参考位置与圆心102之间的连线与基准线的夹角为337.5°，则切入位置与圆心102之间的连线与基准线的夹角为157.5°。

本脚轮安装设备10采用光电传感器100来检测轮体720相对于底座710的位置，相对于现有的CCD而言，光电传感器100不但成本低廉，而且检测精度不易受到周围环境的光线强度的影响，可以精确地检测轮体720相对于底座710的位置，以便控制装置200可以精确地计算拧螺丝装置300的切入位置并控制拧螺丝装置300从切入位置靠近底座710，有效避免拧螺丝装置300与轮体720发生干涉和碰撞，从而有效保证脚轮700安装的质量，弥补现有的脚轮安装设备10的缺陷。

请参照图5，本发明还提供了一种脚轮安装方法，其可以用于脚轮安装设备10的控制装置200。脚轮安装方法包括：

步骤S401：获取轮体720相对于底座710的位置。

其中，在获取轮体720相对于底座710的位置之前，还包括利用光电传感器100检测轮体720相对于底座710的位置。多个光电传感器100会沿检测路径103发射光线以检测和确定轮体720相对于底座710的位置，并将该位置信息转化为电信号发送给控制装置200，以便被控制装置200获取。

请参照图6，获取轮体720相对于底座710的位置具体包括步骤S404：获取检测到轮体720的光电传感器100所在的参考位置。

进一步地，请参照图7，获取检测到轮体720的光电传感器100所在的参考位置具体又包括步骤S406：获取检测到轮体720的光电传感器100的数量和位置；以及步骤S407：根据检测到轮体720的光电传感器100的数量和位置确定参考位置。

更进一步地，根据检测到轮体720的光电传感器100的数量和位置确定参考位置具体包括：当检测到轮体720的光电传感器100的数量为一个时，判定检测到轮体720的光电传感器100所在位置为参考位置。

当检测到轮体720的光电传感器100的数量为多个时且沿圆周方向101间隔设置时，判定检测到轮体720的多个光电传感器100中最外侧的两个之间的中点位置为参考位置。

本实施例中，由于轮体720相对于底座710处于任意位置处，都能通过两个光电传感器100检测到，因此判定检测到轮体720的两个光电传感器100之间的中点位置为参考位置。其它实施例中，比如当检测到轮体720的光电传感器100的数量为一个时，则直接判定该检测到轮体720的光电传感器100所在位置为参考位置；又比如当检测到轮体720的光电传感器100的数量为三个时，判定位于外侧的两个光电传感器100之间的中点位置为参考位置。

获取轮体720相对于底座710的位置具体还包括步骤S405：判定预设轴线701对应参考位置的一侧为轮体720相对于底座710的位置。即参考位置和轮体720位于预设轴线701的同一侧。例如，当参考位置位于预设轴线701的左侧时，则判定轮体720位于预设轴线701的左侧，当参考位置位于预设轴线701的前侧时，则判定轮体720位于预设轴线701的前侧。

步骤S402：根据轮体720相对于底座710的位置计算拧螺丝装置300的切入位置。

其中，根据轮体720相对于底座710的位置计算拧螺丝装置300的切入位置具体包括判定预设轴线701背离轮体720相对于底座710的位置的一侧为拧螺丝装置300的切入位置。即切入位置和参考位置位于预设轴线701的相反侧。例如，当参考位置位于预设轴线701的左侧时，则判定轮体720位于预设轴线701的右侧，当参考位置位于预设轴线701的前侧时，则判定轮体720位于预设轴线701的后侧。这样就可以使得拧螺丝装置300在靠近底座710的过程中可以避开轮体720，避免与轮体720发生干涉和碰撞，从而保证拧螺丝操作的正常进行，进而提高脚轮700安装的质量。

步骤S403：控制拧螺丝装置300从切入位置靠近底座710以旋拧螺丝。具体操作为先控制拧螺丝装置300移动至预设位置，然后再控制拧螺丝装置300从预设位置向底座710靠近，以旋拧底座710上的螺丝，完成脚轮700的安装。

本脚轮安装方法由于用于上述的脚轮安装设备10，因此本脚轮安装方法具有检测精度不易受周围环境的光线强度的影响的优点，可以有效保证脚轮700安装的质量，弥补现有的脚轮安装方法的缺陷。

请参照图8，本发明还提供了一种脚轮安装装置40，其可以用于上述的脚轮安装设备10的控制装置200。本脚轮安装装置40包括获取模块400、计算模块500及控制模块600。

其中，获取模块400用于获取轮体720相对于底座710的位置。本实施例中，获取模块400用于执行步骤S401。

计算模块500用于根据轮体720相对于底座710的位置计算拧螺丝装置300的切入位置。本实施例中，计算模块500用于执行步骤S402。

控制模块600用于控制拧螺丝装置300从切入位置靠近底座710以旋拧螺丝。本实施例中，控制模块600用于执行步骤S403。

本脚轮安装装置40由于用于上述的脚轮安装设备10，因此具有检测精度不易受周围环境的光线强度影响的优点，可以有效保证脚轮700安装的质量，弥补现有的脚轮安装方法的缺陷。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (11)

1.一种脚轮安装设备(10)，用于安装脚轮(700)，所述脚轮(700)包括底座(710)和轮体(720)，所述轮体(720)以能绕预设轴线(701)转动的方式安装于所述底座(710)，其特征在于，包括：

光电传感器(100)，所述光电传感器(100)用于检测所述轮体(720)相对于所述底座(710)的位置；

拧螺丝装置(300)，所述拧螺丝装置(300)用于靠近所述底座(710)以旋拧螺丝；

控制装置(200)，所述控制装置(200)同时与所述光电传感器(100)和所述拧螺丝装置(300)通信连接，以根据所述轮体(720)相对于所述底座(710)的位置计算所述拧螺丝装置(300)的切入位置，并控制所述拧螺丝装置(300)从所述切入位置靠近所述底座(710)。

2.根据权利要求1所述的脚轮安装设备(10)，其特征在于，所述光电传感器(100)的数量为多个，以使得所述轮体(720)在相对于所述底座(710)的任意位置处，都能被至少一个所述光电传感器(100)检测到。

3.根据权利要求2所述的脚轮安装设备(10)，其特征在于，多个所述光电传感器(100)沿圆周方向间隔设置且位于所述脚轮(700)的一侧。

4.根据权利要求3所述的脚轮安装设备(10)，其特征在于，所述圆周方向(101)的圆心与所述预设轴线(701)重合。

5.一种脚轮安装方法，用于权利要求1所述的脚轮安装设备(10)，其特征在于，包括：

获取所述轮体(720)相对于所述底座(710)的位置；

根据所述轮体(720)相对于所述底座(710)的位置计算所述拧螺丝装置(300)的切入位置；

控制所述拧螺丝装置(300)从所述切入位置靠近所述底座(710)以旋拧螺丝。

6.根据权利要求5所述的脚轮安装方法，其特征在于，所述获取所述轮体(720)相对于所述底座(710)的位置具体包括：

获取检测到所述轮体(720)的光电传感器(100)所在的参考位置；

判定所述预设轴线(701)对应所述参考位置的一侧为所述轮体(720)相对于所述底座(710)的位置。

7.根据权利要求6所述的脚轮安装方法，其特征在于，所述获取检测到所述轮体(720)的光电传感器(100)所在的参考位置具体包括：

获取检测到所述轮体(720)的所述光电传感器(100)的数量和位置；

根据检测到所述轮体(720)的所述光电传感器(100)的数量和位置确定所述参考位置。

8.根据权利要求7所述的脚轮安装方法，其特征在于，所述根据检测到所述轮体(720)的所述光电传感器(100)的数量和位置确定参考位置具体包括：

当检测到所述轮体(720)的光电传感器(100)的数量为一个时，判定检测到所述轮体(720)的光电传感器(100)所在位置为参考位置；

当检测到所述轮体(720)的光电传感器(100)的数量为多个时且沿圆周方向间隔设置，判定检测到所述轮体(720)的多个所述光电传感器(100)中最外侧的两个之间的中点位置为参考位置。

9.根据权利要求5-8任意一项所述的脚轮安装方法，其特征在于，所述根据所述轮体(720)相对于所述底座(710)的位置计算所述拧螺丝装置(300)的切入位置具体包括：

判定所述预设轴线(701)背离所述轮体(720)相对于所述底座(710)的位置的一侧为所述拧螺丝装置(300)的切入位置。

10.根据权利要求5所述的脚轮安装方法，其特征在于，在所述获取所述轮体(720)相对于所述底座(710)的位置之前还包括：

利用光电传感器(100)检测所述轮体(730)相对于所述底座(710)的位置。

11.一种脚轮安装装置(40)，用于权利要求1所述的脚轮安装设备(10)，其特征在于，包括：

获取模块(400)，用于获取所述轮体(720)相对于所述底座(710)的位置；

计算模块(500)，用于根据所述轮体(720)相对于所述底座(710)的位置计算所述拧螺丝装置(300)的切入位置；

控制模块(600)，用于控制所述拧螺丝装置(300)从所述切入位置靠近所述底座(710)以旋拧螺丝。