CN109926722A - 一种轮毂螺栓孔涂层激光去除系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轮毂螺栓孔涂层激光去除系统及方法，其技术方案为：包括传送单元、视觉识别单元、清除单元和控制单元，传送单元包括对中装置，对中装置用以将轮毂对中，对中后的轮毂由传送单元运送；视觉识别单元用于拍摄轮毂信息；清除单元设于视觉识别单元后侧，包括带有激光发射器的并行机器人，激光发射器连接激光头；并行机器人下方设置定位装置，定位装置用于固定轮毂，并行机器人携带激光发射器快速在轮毂的各个螺栓孔之间移动实现涂层清除；控制单元用以接收视觉识别单元的信息，并控制并行机器人及激光头动作。本发明位于轮毂涂装过程的“下线”工艺后，不会导致轮毂涂装生产过程因中断而产生生产效率下降及次生质量缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及汽车轮毂制造技术领域，，尤其涉及一种轮毂螺栓孔涂层激光去除系统及方法。
背景技术
轮毂是汽车重要的承重、外观部件，轮毂表面需要进行涂装上色，保证轮毂的美观程度和耐腐蚀性能。而汽车在组装轮毂过程中，是靠高强螺栓将轮毂固定在车身的；高强螺栓靠的就是摩擦面的摩擦力，摩擦力靠的是压力和摩擦系数，在相同压力下螺栓与铝合金的摩擦系数远远大于螺栓与油漆涂层的摩擦系数，为保证汽车长时间高速运行中牢牢将轮毂固定在车身上，轮毂螺栓孔安装面不得存有任何涂层。
现有技术只是针对激光清洗模具、激光去除飞机旧漆等。如激光清洗模具，其主要原理：1、涂层吸收聚焦的激光能量，瞬间气化；2、涂层吸收聚焦的激光能量，因高温引起的压力而去除；工作方式：将工作后的模具放置指定位置固定，而后利用激光发射器发射激光通过光纤传输至激光头，人工或机器人带动激光头动作，进行大面积全部清理；现有激光去除模具的构造方式为激光头、激光发射器。
当前行业中均是在轮毂涂装前使用人工或机器人在螺栓孔中放置防护堵，涂装后再将防护堵取出的方式来实现螺栓孔内无涂层的目的。当前的这种使用防护的方式，首先，是在涂装过程中多了一个干扰因素，在一定程度影响产品质量；其次，是在人工操作放置防护堵时，由于人长时间重复一个动作，容易产生疲劳，总是出现忘记上防护堵和防护堵上歪产生螺栓孔有涂层的产品；如使用机器人放置防护堵时，由于产品结构的多样化导致防护堵也是各种造型，机器人在放置特殊造型的防护堵时，经常出现防护堵放歪的现象，导致螺栓孔安装面出现涂层；第三，因防护堵的加工精度无法达到与螺栓孔无缝接触，而刻意将防护堵做的较大一些，喷涂时导致产品应有涂层的区域，没有涂层，影响产品涂装质量。
发明内容
为了克服上述技术问题，本发明提供了一种在线式轮毂螺栓孔涂层激光去除系统，包括：
传送单元，包括对中装置，对中装置用以将轮毂对中，对中后的轮毂由传送单元运送；
视觉识别单元，位于传送单元上方，用于拍摄轮毂信息；
清除单元，设于视觉识别单元后侧，包括带有激光发射器的并行机器人，所述激光发射器连接激光头；并行机器人下方设置定位装置，定位装置用于固定轮毂，并行机器人携带激光发射器快速在轮毂的各个螺栓孔之间移动实现涂层清除；
控制单元，用以接收视觉识别单元的信息，并控制并行机器人及激光头动作。
进一步的，所述传送单元包括传输辊道，传输辊道的入料端安装对中装置。
进一步的，所述清除单元还包括用于回收清除过程中的废气物的抽风装置；
所述定位装置采用外压式夹具。
进一步的，所述控制单元包括总线控制柜、机器人控制柜、激光控制模块，总线控制柜接收轮型信息，并将轮型信息传输至机器人控制柜和激光控制模块；
所述激光控制模块根据轮型信息输出相应激光，所述机器人控制柜根据轮型信息控制激光头移动轨迹。
一种在线式轮毂螺栓孔涂层激光去除系统的操作方法，包括以下步骤：
(1)轮毂涂装后脱料至物流辊道，之后通过传送单元的对中装置将轮毂对正居中；
(2)传送单元将轮毂运送至视觉识别单元下方，拍摄识别轮毂信息，视觉识别单元将轮毂信息传输至控制单元；
(3)控制单元将信息传输至清除单元，同时轮毂经辊道进入清除单元；清除单元内的定位装置将轮毂固定，之后并行机器人携带激光头根据控制单元发送的信息开始清除；
(4)清除单元完成清除动作后，轮毂经传送单元进入物流辊道。
本发明还提供了一种离线式轮毂螺栓孔涂层激光去除系统，包括：
传送单元，包括对中装置，对中装置用以将轮毂对中，对中后的轮毂由传送单元运送；
视觉识别单元，位于传送单元上方，用于拍摄轮毂信息；
激光单元，包括带有激光头的激光发射器，用以清除轮毂螺栓孔内涂层；
机器人，设于视觉识别单元后侧，用以携带轮毂快速在激光单元内按设定轨迹移动；
控制单元，用以接收视觉识别单元的信息，并控制并行机器人及激光发射器动作。
进一步的，所述传送单元包括传输辊道，传输辊道的入料端安装对中装置。
进一步的，所述激光单元一侧安装用于回收清除过程中的废气物的抽风装置。
进一步的，所述控制单元包括总线控制柜、机器人控制柜、激光控制模块，所述总线控制柜接收轮型信息，并将轮型信息传输至机器人控制柜和激光控制模块；
所述激光控制模块根据轮型信息输出相应激光，所述机器人控制柜根据轮型信息控制机器人携带轮毂的移动轨迹。
一种离线式轮毂螺栓孔涂层激光去除系统的操作方法，包括以下步骤：
(1)轮毂涂装后脱料至物流辊道，之后通过传送单元的对中装置将轮毂对正居中，
(2)传送单元将轮毂运送至视觉识别单元下方，拍摄识别轮毂信息，视觉识别单元将轮毂信息传输至控制单元；
(3)控制单元将信息传输至机器人，机器人将轮毂移动至激光单元内并根据轮型信息按照设定轨迹运动，激光头根据控制单元信息开始清除；
(4)激光单元完成清除后，机器人携带轮毂转移至传送单元，之后进入物流辊道。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的去除系统位于轮毂涂装过程的最末端即“下线”工艺后，相比传统位于轮毂涂装过程中的前中端即“清洗”后的方式，本发明独立性较强，对轮毂涂装的生产过程干涉较少，不会因故障或其他因素导致轮毂涂装生产过程中断而产生的生产效率下降及次生质量缺陷；
(2)本发明的激光清除精度可以达到0.1m，能够更加精确控制轮毂螺栓孔内涂层范围，提升轮毂的整体的外观性和耐腐蚀性；
(3)本发明采用的先喷涂后清除的方式，相比传统放置防护堵的方式，节省了防护堵购置和防护堵的脱漆费用；且本发明采用激光高温气化或压力剥除涂层的方式，而后通过抽风装置将危废收集处理，相比传统的防护堵化学药剂脱漆更加环保。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：1、并行机器人，2、激光发射器，3、总线控制柜，4、视觉识别单元，5、对中装置，6、定位装置，7、物流辊道，8、传送单元。
具体实施方式
实施例1：
参照说明书附图1对本发明的一种在线式轮毂螺栓孔涂层激光去除系统，作以下详细地说明。
本发明提供了一种在线式轮毂螺栓孔涂层激光去除系统，包括传送单元8、视觉识别单元4、清除单元和控制单元，其中，传送单元8一端设置物流辊道7，传送单元8中段上方设置视觉识别单元4，传送单元8另一端设置清除单元。
所述传送单元8包括并排设置的输送辊道和安装于输送辊道入料端的对中装置5，对中装置5用以将轮毂对中。
所述对中装置为现有技术，其包括轨道，轨道两侧设置两组立柱，立柱上安装光电开关；当轮毂经过时触发检测光电，通过电磁阀控制气缸推动两侧立柱向轨道中心靠拢，使轮毂中心处于轨道中线上。
所述视觉识别单元4，用以拍摄得到轮毂的型号、螺栓孔造型、位置、尺寸等轮毂信息。
优选地，所述视觉识别单元4为摄像头。
所述清除单元设于视觉识别单元4后侧(以轮毂传送方向为准)，包括并行机器人1、激光发射器2、激光头、定位装置6、抽风装置，激光头连接激光发射器2，激光发射器2安装在并行机器人1上。
并行机器人1下方设置定位装置6，所述定位装置6为外压式夹具，用于固定轮毂。
优选地，所述定位装置6为外压式气动夹具。
所述抽风装置用于回收清除过程中废气物，抽风装置位于清除单元下方，抽风装置由抽风机、过滤器和管道组成，激光清理涂层产生的废弃物被抽风机抽走经过滤器过滤，而后通过管道排向RTO燃烧排放。
并行机器人1携带激光头快速在轮毂的各个螺栓孔之间移动实现涂层清除。
所述控制单元包括总线控制柜3、机器人控制柜、激光控制模块，激光控制模块与激光发射器相连，总线控制柜3接收轮型信息，并将轮型信息传输至机器人控制柜和激光控制模块。
所述激光控制模块根据轮型信息输出相应激光，所述机器人控制柜根据轮型信息控制激光头移动轨迹，用以去除轮毂螺栓孔位置涂层。
所述激光控制模块为现有模块，此处不再赘述。
为了保证工作人员的安全，所述传送单元8、清除单元、视觉识别单元4和控制单元所在区域外侧设置安全围栏。
所述在线式为在线通过式布局。
轮毂涂装最基本的工艺路线为：上线-清洗-喷涂底粉-烘烤-喷涂油漆-烘烤-喷涂透明涂层-烘烤-下线。
本实施方式的工作流程为：
轮毂涂装下线—物流辊道—传送单元8(入料辊道)—对中装置5—视觉识别单元4(轮毂信息)—清除单元(定位装置6)—清除单元(清除)—传送单元8(出料辊道)—物流辊道7。
具体包括以下步骤：
步骤(1)轮毂涂装后脱料至物流辊道7，之后通过传送单元8的对中装置5将轮毂对正居中；
步骤(2)传送单元8将轮毂运送至视觉识别单元4下方，拍摄识别轮毂信息，视觉识别单元4将轮毂信息传输至控制单元；
步骤(3)控制单元将信息传输至清除单元，同时轮毂经辊道进入清除单元；清除单元内的定位装置6将轮毂固定，之后并行机器人1携带激光发射器根据控制单元发送的信息开始清除；
步骤(4)清除单元完成清除动作后，轮毂经传送单元8进入物流辊道7。
实施例2：
本发明还提供了一种离线式轮毂螺栓孔涂层激光去除系统，包括传送单元、机器人、激光单元、视觉识别单元和控制单元。
所述传送单元包括并排设置的输送辊道和安装于输送辊道入料端的对中装置，对中装置用以将轮毂对中。
视觉识别单元，位于传送单元上方，用以拍摄得到轮毂的型号、螺栓孔造型、位置、尺寸等轮毂信息。
激光单元包括连接激光头的激光发射器、抽风装置，用以清除轮毂螺栓孔内涂层。
所述抽风装置用于回收清除过程中的废气物。
所述机器人设于视觉识别单元后侧，用以携带轮毂快速在激光单元内按一定轨迹移动。
所述控制单元包括总线控制柜、机器人控制柜、激光控制模块，所述总线控制柜接收轮型信息，并将轮型信息传输至机器人控制柜和激光控制模块。
所述激光控制模块根据轮型信息输出相应激光，所述机器人控制柜根据轮型信息控制机器人携带轮毂的移动轨迹。
为了保证工作人员的安全，本实施方式还包括安全围栏，安全围栏围绕设置于传送单元、机器人、激光单元、视觉识别单元所在区域的外侧。
本实施方式的工作流程为：
轮毂涂装下线—物流辊道—传送单元(入料辊道)—对中装置—视觉识别单元(轮毂信息)—机器人(携带轮毂移动)—激光单元(清除)—传送单元(出料辊道)—物流辊道。
具体包括以下步骤：
步骤(1)轮毂涂装后脱料至物流辊道，之后通过传送单元的对中装置将轮毂对正居中，
步骤(2)传送单元将轮毂运送至视觉识别单元下方，拍摄识别轮毂信息，视觉识别单元将轮毂信息传输至控制单元；
步骤(3)控制单元将信息传输至机器人，机器人将轮毂移动至激光单元内并根据轮型信息按照设定轨迹运动，激光头根据控制单元信息开始清除；
步骤(4)激光单元完成清除后，机器人携带轮毂转移至传送单元，之后进入物流辊道。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的范围内，可轻易想到的变化，都应涵盖在发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种在线式轮毂螺栓孔涂层激光去除系统，其特征在于，包括：
传送单元，包括对中装置，对中装置用以将轮毂对中，对中后的轮毂由传送单元运送；
视觉识别单元，位于传送单元上方，用于拍摄轮毂信息；
清除单元，设于视觉识别单元后侧，包括带有激光发射器的并行机器人，所述激光发射器连接激光头；并行机器人下方设置定位装置，定位装置用于固定轮毂，并行机器人携带激光发射器快速在轮毂的各个螺栓孔之间移动实现涂层清除；
控制单元，用以接收视觉识别单元的信息，并控制并行机器人及激光头动作。
2.根据权利要求1所述的一种在线式轮毂螺栓孔涂层激光去除系统，其特征在于，所述传送单元包括传输辊道，传输辊道的入料端安装对中装置。
3.根据权利要求1所述的一种在线式轮毂螺栓孔涂层激光去除系统，其特征在于，所述清除单元还包括用于回收清除过程中的废气物的抽风装置；
所述定位装置采用外压式夹具。
4.根据权利要求1所述的一种在线式轮毂螺栓孔涂层激光去除系统，其特征在于，所述控制单元包括总线控制柜、机器人控制柜、激光控制模块，总线控制柜接收轮型信息，并将轮型信息传输至机器人控制柜和激光控制模块；
所述激光控制模块根据轮型信息输出相应激光，所述机器人控制柜根据轮型信息控制激光头移动轨迹。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种在线式轮毂螺栓孔涂层激光去除系统的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)轮毂涂装后脱料至物流辊道，之后通过传送单元的对中装置将轮毂对正居中；
(2)传送单元将轮毂运送至视觉识别单元下方，拍摄识别轮毂信息，视觉识别单元将轮毂信息传输至控制单元；
(3)控制单元将信息传输至清除单元，同时轮毂经辊道进入清除单元；清除单元内的定位装置将轮毂固定，之后并行机器人携带激光头根据控制单元发送的信息开始清除；
(4)清除单元完成清除动作后，轮毂经传送单元进入物流辊道。
6.一种离线式轮毂螺栓孔涂层激光去除系统，其特征在于，包括：
传送单元，包括对中装置，对中装置用以将轮毂对中，对中后的轮毂由传送单元运送；
视觉识别单元，位于传送单元上方，用于拍摄轮毂信息；
激光单元，包括带有激光头的激光发射器，用以清除轮毂螺栓孔内涂层；
机器人，设于视觉识别单元后侧，用以携带轮毂快速在激光单元内按设定轨迹移动；
控制单元，用以接收视觉识别单元的信息，并控制并行机器人及激光发射器动作。
7.根据权利要求6所述的一种离线式轮毂螺栓孔涂层激光去除系统，其特征在于，所述传送单元包括传输辊道，传输辊道的入料端安装对中装置。
8.根据权利要求6所述的一种离线式轮毂螺栓孔涂层激光去除系统，其特征在于，所述激光单元一侧安装用于回收清除过程中的废气物的抽风装置。
9.根据权利要求6所述的一种离线式轮毂螺栓孔涂层激光去除系统，其特征在于，所述控制单元包括总线控制柜、机器人控制柜、激光控制模块，所述总线控制柜接收轮型信息，并将轮型信息传输至机器人控制柜和激光控制模块；
所述激光控制模块根据轮型信息输出相应激光，所述机器人控制柜根据轮型信息控制机器人携带轮毂的移动轨迹。
10.根据权利要求6-9任一所述的一种离线式轮毂螺栓孔涂层激光去除系统的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)轮毂涂装后脱料至物流辊道，之后通过传送单元的对中装置将轮毂对正居中；
(2)传送单元将轮毂运送至视觉识别单元下方，拍摄识别轮毂信息，视觉识别单元将轮毂信息传输至控制单元；
(3)控制单元将信息传输至机器人，机器人将轮毂移动至激光单元内并根据轮型信息按照设定轨迹运动，激光头根据控制单元信息开始清除；
(4)激光单元完成清除后，机器人携带轮毂转移至传送单元，之后进入物流辊道。
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