CN111891050A - 一种汽车牌照自动安装的牌照抓取模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车牌照自动安装的牌照抓取模块,包括固定支架、设置于固定支架上的定位组件、设置于固定支架上并沿第一方向运动的第一移动组件、设置于第一移动组件上并沿第二方向运动的第二移动组件、设置于第二移动组件上的安装组件及夹取组件;所述的夹取组件夹取牌照,定位组件对牌照安装位置进行定位,通过安装组件将牌照安装到位。通过上述结构,实现了牌照的自动安装,不再需要人工操作,节省人力成本;同时消除了人工操作的安全隐患,避免不必要的安全生产事故发生,提高安装效率,且安装效率稳定。
Description
技术领域
本发明涉及汽车牌照的自动安装技术领域,尤其是涉及一种汽车牌照自动安装的牌照抓取模块。
背景技术
随着人们的生活质量的提高,几乎家家都至少有一辆汽车代步,而越来越多的汽车导致车管所的上牌工作较为繁忙,目前车管所的上牌服务均采用人工手动操作,将客户取出来的牌照安装于车辆的前后,安装方法:将三合一螺丝按照顺序穿好,再将牌照放到车辆的安装位置,此时需要人工将牌照扶住,把三合一螺丝穿过螺丝孔,对准车辆上的螺丝孔,通过人工将螺丝拧紧完成安装,采用人工安装会导致安全性低,安装效率低,安装时间长,且人工成本较高;尤其是在车辆较多的情况下,安装牌照需要长时间的等待。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种实现自动化且智能化安装牌照的汽车牌照自动安装的牌照抓取模块。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种汽车牌照自动安装的牌照抓取模块,包括固定支架、设置于固定支架上的定位组件、设置于固定支架上并沿第一方向运动的第一移动组件、设置于第一移动组件上并沿第二方向运动的第二移动组件、设置于第二移动组件上的安装组件及夹取组件;所述的夹取组件夹取牌照,定位组件对牌照安装位置进行定位,通过安装组件将牌照安装到位。
进一步具体的,所述的定位组件包括安装于固定支架上的二维相机以及三位相机。
进一步具体的,所述的第一移动组件包括第一移动板、设置于固定支架上的第一气缸、设置于第一移动板与固定支架之间的第一导轨副,所述的第一气缸驱动第一移动板在第一导轨副上沿第一方向运动。
进一步具体的,所述的第一方向垂直于已抓取的牌照。
进一步具体的,所述的第二移动组件包括第二移动板、设置于第一移动组件上的第二气缸、设置于第二移动板与第一移动组件之间的第二导轨副,所述的第二气缸驱动第二移动板在第二导轨副上沿第二方向运动。
进一步具体的,所述的第二方向平行于已抓取的牌照。
进一步具体的,所述的第二移动组件设置有两组分别向相反方向运动。
进一步具体的,所述的安装组件为设置于第二移动组件上的电动批,所述的电动批由控制端控制转动。
进一步具体的,所述的夹取组件包括夹取固定板、设置于夹取固定板上的多个吸盘以及与吸盘连接的吸盘气缸。
进一步具体的,在所述的固定支架与第二移动组件之间设置用于检测第二移动组件运动距离的行程传感器。
本发明的有益效果是:通过上述结构,实现了牌照的自动安装,不再需要人工操作,节省人力成本;同时消除了人工操作的安全隐患,避免不必要的安全生产事故发生,提高安装效率,且安装效率稳定。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明控制方法的流程图;
图3是本发明牌照抓取模块的结构示意图;
图4、图5与图6是本发明牌照抓取模块的结构示意图(不带定位组件);
图7是本发明第一移动组件的结构示意图;
图8是本发明第二移动组件、夹取组件及安装组件的组合结构示意图;
图9是本发明第二移动组件的结构示意图;
图10是本发明牌照治具的结构示意图;
图11是本发明治具支架的结构示意图;
图12是本发明第一浮动件的结构示意图;
图13是本发明第二浮动件的结构示意图;
图14是本发明第三浮动件的结构示意图。
图中:1、机械臂;2、牌照抓取模块;3、控制端;4、牌照治具;21、固定支架;22、定位组件;23、第一移动组件;24、第二移动组件;25、安装组件;26、夹取组件;27、行程传感器;231、第一气缸;232、第一导轨副;233、第一推动板;234、第一支撑板;241、第二气缸;242、第二导轨副;243、第一竖板;244、第二竖板;245、第二推板;246、连接轴;251、电动批;261、夹取固定板;262、吸盘;263、顶出气缸;41、治具支架;42、治具本体;411、凹腔;421、第一浮动件;422、第二浮动件;423、第三浮动件;4221、第一台阶面;4222、第二台阶面;4223、第一侧面;4224、第一台阶;4231、第二台阶。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1、图3、图4、图5以及图6所示一种汽车牌照智能安装系统,包括机械臂1、安装于机械臂1前端的牌照抓取模块2以及用于控制机械臂1与牌照抓取模块2运动的控制端3,机械臂1可以直接固定在地面上,也可以根据需要在地面上设置滑轨,机械臂1固定于滑轨上,此时可以通过在滑轨上移动机械臂1来控制机械臂1的初始位置,可以应用于不同长度的车辆;所述的牌照抓取模块2包括与机械臂1连接的固定支架21、设置于固定支架21上的定位组件22、设置于固定支架21上并沿第一方向运动的第一移动组件23、设置于第一移动组件23上并沿第二方向运动的第二移动组件24、设置于第二移动组件上24的安装组件25及夹取组件26,在本方案中第一方向与第二方向上相互垂直,第一方向为垂直于已夹取牌照的方向,第二方向为平行于已夹取牌照的方向;所述的夹取组件26通过第一移动组件23运动至牌照放置位置夹取牌照,机械臂1带动固定支架21至牌照安装处,定位组件22对牌照安装位置进行定位,机械臂1将牌照送至牌照安装位置,通过安装组件25将牌照安装到位。
基于上述系统,该汽车牌照智能安装系统的控制方法为,如图2所示其步骤为:
S1、将所需安装的牌照放至牌照放置区,并在牌照的螺丝孔内添加螺丝,牌照放置区采用牌照治具4来对牌照定位,在放置好牌照后启动控制端3进行牌照安装工作。
S2、控制端3控制机械臂1运动至牌照放置区,通过定位组件22对牌照的位置进行定位,定位组件22由固定支架21上的二维相机与三维相机组成,通过二维相机检测牌照的平面位置信号,通过三维相机检测牌照的立体位置信号;之后定位组件22将牌照位置信号传输至控制端1进行处理,若发现牌照与夹取组件26及安装组件25之间的位置偏移,则控制端3控制机械臂1调整位置,对齐。
S3、控制端1控制第一移动组件23运动将夹取组件26及安装组件25伸出,其中夹取组件26将牌照抓取,同时安装组件25对准牌照上的螺丝并插入螺丝的驱动槽内,夹取组件26为吸盘式结构,通过吸盘262将牌照吸取,安装组件25为电动批251,电动批251在插入驱动槽内时旋转1s,使得电动批251与驱动槽适配。
S4、控制端3控制机械臂1运动至预先设定的第一位置,此时定位组件22对车辆上的螺丝孔位置进行信息采集并将螺丝孔的位置信息传输至控制端3进行处理,之后调整牌照的位置并使螺丝与车辆上的螺丝孔对位;螺丝孔的位置信息包括螺丝孔之间的间距以及牌照与螺丝孔之间的距离,可以在安装空间内设置三维坐标系,将各个螺丝孔的位置坐标投射到该三维坐标系内,通过计算从而获得所需的位置信息;其中由于螺丝孔之间的间距发生变化,之后通过第二移动组件24调整电动批251带动螺丝的位置移动,该移动距离较小,由于夹取组件26采用的为吸盘262,从而不会影响对牌照的抓取。
对车辆上的螺丝孔位置信息采集的方法为,若在第一位置未采集到车辆螺丝孔的位置信息时,以第一位置为中心依次向上、向下、向左以及向右运动设定距离进行采集,直至采集完成为止。
S5、控制端3控制机械臂1移动并将牌照贴近车辆牌照的安装位置,驱动安装组件25使得螺丝转动并与车辆的螺丝孔配合,螺丝旋入螺丝孔内实现安装。
S6、控制端3控制夹取组件26的吸盘262松开牌照、安装组件25的电动批251离开螺丝,之后控制端3控制机械臂1回至初始位置,完成安装,为下次安装做准备。
上述控制方法是基于车头车牌安装位置进行确定的,车头的车牌位置相对确定,整体呈竖向放置的,在所有车型中变化较小;然而对于车尾的车牌位置的变化较大,在竖向位置上可以通过上述方式进行确认,然而大多数车型车尾车牌的安装处有一定的倾斜角度,而该倾斜角度也可以通过上述定位组件22及三维坐标系进行确认,在使用中需要将车牌倾斜,但是有一部分车型安装有倒车影像,其摄像头位于车牌上方并有部分会遮挡车牌,所以在步骤S5中贴近车辆牌照安装位置的方法可为,首先控制端3控制机械臂1向下运动设定距离,该设定距离只要能避开摄像头即可,之后控制机械臂1将牌照顶部向车辆方向倾斜,倾斜的角度为检测得到的角度,之后控制机械臂1运动至牌照安装位置的下方,最后控制机械臂1向上运动贴近牌照安装位置,该方法是将车牌从摄像头与车辆牌照安装位置之间插入,不会碰触摄像头,防止刮蹭。
由于根据车辆的车型不同,车辆的长度会有所不同,在使用该系统时,需要使车头移动到指定位置,故车头的牌照位置方便确认,而车尾的牌照位置会出现较大的偏差,故根据车辆的长度分为长车与短车,通过一位置采集器采集车长,位置采集器为一发射器与一接收器进行组合,在地面安装发射器,与发射器对应的顶棚上安装一接收器,当没有汽车进入时,发射器发射的信号通过接收器接收,当汽车驶入后,汽车会挡住发生器的信号,而接收器接收不到信号,在汽车停稳后,若发射器还是被挡住,此时判断为长车,若发射器未被挡住,此时判断为短车;在所述的步骤S4中,若判断为长车时,则机械臂1运动至预先设定的第一位置,若判断为短车时,则机械臂1运动至预先设定的第二位置,预先设置的第一位置与第二位置均为从牌照治具4夹取后运动至车辆后方的坐标位置。
上述系统的控制端3内设置一用于存储车辆螺丝孔位置信息的数据库,该数据库对存储的信息进行分类,可以根据不同车型不同品牌的车辆进行分类,按照分类存储不同的车辆螺丝孔位置信息。
在控制中,步骤S4中将检测到的车辆螺丝孔位置并传输至控制端3进行处理,之后与数据库内的数据进行匹配,修正车辆螺丝孔的间距并输出调整螺丝之间的距离,通过第二移动组件24调整电动批251在第二方向上的位置;而在步骤S4中检测到的车辆螺丝孔位置与数据库内的数据不匹配时,将该数据进行存储,并按照检测到的螺丝孔位置进行安装牌照。
在进行螺丝孔位置存储时,可以在车头上方、顶棚以及侧边设置摄像头,车头上方的摄像头用于匹配车标,顶棚的摄像头用于匹配车辆的长与宽,侧边摄像头用于匹配车辆的长与高,将该车辆信息与螺丝孔位置进行匹配,在安装过程中可以迅速找到螺丝孔的位置,同时在发现螺丝孔位置信息不匹配时,可以及时收集车辆信息以及与之匹配的螺丝孔位置信息进行存储。
通过上述系统及控制方法,设计相应的硬件结构进行实现。
其中,如图7所示第一移动组件23包括第一移动板、设置于固定支架21上的第一气缸231、设置于第一移动板与固定支架21之间的第一导轨副232,第一导轨副232设置两个分别对称设置在第一气缸231的两侧,所述的第一气缸231驱动第一移动板在第一导轨副232上沿第一方向运动,第一方向为始终垂直于牌照的方向;该第一移动板包括第一气缸231推动的第一推动板233以及垂直于第一推动板233且用于支撑的第一支撑板234。
如图8与图9所示第二移动组件24包括第二移动板、设置于第一支撑板234上的第二气缸241、设置于第二移动板与第一支撑板234之间的第二导轨副242,所述的第二气缸241驱动第二移动板在第二导轨副242上沿第二方向运动,第二方向为始终平行于牌照的方向;第二移动组件24设置有两组且分为向相反方向运动,即其中一组第二移动组件242沿第二方向运动,而另一组第二移动组件242沿第二方向的反方向运动;在使用过程中,控制端3根据需要可以驱动一组第二移动组件242运动,也可驱动两组第二移动组件242同时运动;第二移动板包括第一竖板243、第二竖板244以及设置于第一竖板243与第二竖板244之间的第二推动板245,第二推动板245设置在第一竖板243与第二竖板244的端部,形成一U型,第一支撑板234设置在U型内,第二导轨副242设置第一支撑板234与第二推动板245之间,在第一竖板243与第二竖板244之间设置一连接轴246,用于加强第二移动板。
安装组件25以及夹取组件26均固定于第二移动板上,安装组件25为电动批251,电动批251有四个分别对应牌照的四个螺丝,控制端3可以同时控制四个电动批251转动,四个电动批251两两一组分别一一对应安装于第二移动板上,即四个电动批251分为电动批A、电动批B、电动批C以及电动批D,而两个第二移动板上分别为第一竖板A、第二竖板B、第一竖板C以及第二竖板D,电动批A固定于第一竖板A上,电动批B固定于第二竖板B上,电动批C固定于第一竖板C上,电动批D固定于第二竖板D上。夹取组件26包括夹取固定板261、设置于夹取固定板261上的多个吸盘262以及与吸盘262连接的吸盘气缸,夹取固定板261固定于第二推动板245上,吸盘262头部为柔性材料制作,能够在保证吸盘吸住牌照时,第二移动组件24运动不会影响吸盘262的吸取;吸盘262设置有四个,其中两两一组分别对应固定于两个第二推动板245上;在所述的固定支架21与第二移动组件24之间设置用于检测第二移动组件24运动距离的行程传感器27,行程传感器27检测移动信号反馈至控制端3,控制端3经过计算后输出调整信号,在夹取固定板261上设置顶出气缸263,在进行释放牌照时,通过顶出气缸263将牌照与吸盘262脱离。
牌照抓取模块2的运动分为三种状态,抓取牌照、安装牌照以及释放牌照;抓取牌照,控制端3控制第一气缸231推动第一推动板233带动第一支撑板234沿第一方向向外运动,同时吸盘气缸开启,当吸盘262与牌照接触时吸住牌照,之后第一推动板233继续沿第一方向运动,此时吸盘262被压缩直至电动批251的头部与螺丝接触,控制端3控制电动批251旋转1s,使得电动批251与螺丝的驱动槽适配,此时机械臂1可整体将牌照抓取模块2移动;安装牌照,机械臂1将牌照抓取模块2运动至牌照安装位置后,控制端3将处理后的螺丝孔位置信息转变为控制信号输出,第二气缸242带动第二推动板245、第一竖板243与第二竖板244沿第二方向运动至合适位置,控制端3控制电动批251旋转使得螺丝与车辆的螺丝孔配合安装完毕;释放牌照,停止吸盘气缸吸气操作或者反向吹气,电动批251停止旋转,第一气缸231回缩带动第一推动板233及第一支撑板234回缩,使得吸盘262及电动批251回缩,此时整体可回到初始位置。
牌照治具4用于放置牌照,在牌照放入后即规定其位置与方向,在进行抓取时,能够更加快捷,减少抓取时间,提高效率。
牌照治具4包括治具支架41以及设置于治具支架41上且可上下移动的治具本体42,在所述的治具本体42上设置有用于放置牌照的凹槽,治具支架41可固定于地面或者台面上;治具支架41内形成一上部开口的凹腔411,治具本体42设置于该凹腔411内并可在该凹腔411内上下运动,凹腔411用于限制治具本体42的运动方向;其中,治具本体42包括浮动组件以及设置于浮动组件与治具支架41之间的弹性件,浮动组件因为弹性件的作用实现上下浮动,浮动组件可以设置为一整体结构,也可以设置为分段拼装结构,分段拼装结构方便加工,本方案采用分段拼装结构,包括两个第一浮动件421、两个第二浮动件422以及两个第三浮动件423,两个所述的第一浮动件421分别一一对应设置于凹腔411的两端面,两个所述的第二浮动件422分别一一对应设置于凹腔411的两侧面,两个所述的第三浮动件423分别一一对应设置于两个所述的第一浮动件421旁;第二浮动件422的两端面均设置一第三台阶,所述的第三台阶包括第一台阶面4221、第二台阶面4222以及设置于第一台阶面4221与第二台阶面4222之间的第一侧面4223,所述的第一浮动件421的端面与第一台阶面4221靠近并留有活动间隙;所述的第三浮动件423的端面与第二台阶面4222靠近并留有活动间隙;弹性件包括固定于治具支架41上的定位销以及设置于定位销上的弹簧,弹簧套设在定位销上,在所述的浮动组件上设置若干个浮动盲孔,所述的弹簧插入浮动盲孔内;定位销可以由一个大圆柱与一个小圆柱组成,大圆柱的底面固定在凹腔411的底面上,大圆柱的顶面用于抵住弹簧,小圆柱与弹簧均插入盲孔内,弹簧的另一端抵在盲孔内。
根据牌照的大小不同,在本方案中设置两种牌照的规格,其由分段拼装结构组成,第二浮动件422的上表面设置有第一台阶4224,两个所述的第一台阶4224相对设置并与两个所述的第三浮动件423的端面形成用于放置牌照的凹槽,该凹槽用于放置较小的牌照;同时,所述的第三浮动件423的上表面设置有第二台阶4231,两个所述的第二台阶4231相对设置并与两个所述的第一浮动件421的内侧形成用于放置牌照的凹槽,该凹槽用于放置较大的牌照。
综上,通过上述结构及控制方法,实现了牌照的自动安装,不再需要人工操作,节省人力成本;同时消除了人工操作的安全隐患,避免不必要的安全生产事故发生;具有自动对位并且学习的功能,能够提高安装效率,且安装效率稳定。
需要强调的是:以上仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种汽车牌照自动安装的牌照抓取模块,包括固定支架(21)、设置于固定支架(21)上的定位组件(22)、设置于固定支架(21)上并沿第一方向运动的第一移动组件(23)、设置于第一移动组件(23)上并沿第二方向运动的第二移动组件(24)、设置于第二移动组件(24)上的安装组件(25)及夹取组件(26);所述的夹取组件(26)夹取牌照,定位组件(22)对牌照安装位置进行定位,通过安装组件(25)将牌照安装到位。
2.根据权利要求1所述的汽车牌照自动安装的牌照抓取模块,其特征在于,所述的定位组件(22)包括安装于固定支架(21)上的二维相机以及三位相机。
3.根据权利要求1所述的汽车牌照自动安装的牌照抓取模块,其特征在于,所述的第一移动组件(23)包括第一移动板、设置于固定支架(21)上的第一气缸(231)、设置于第一移动板与固定支架(21)之间的第一导轨副(232),所述的第一气缸(231)驱动第一移动板在第一导轨副(232)上沿第一方向运动。
4.根据权利要求3所述的汽车牌照自动安装的牌照抓取模块,其特征在于,所述的第一方向垂直于已抓取的牌照。
5.根据权利要求1所述的汽车牌照自动安装的牌照抓取模块,其特征在于,所述的第二移动组件(24)包括第二移动板、设置于第一移动组件(23)上的第二气缸(241)、设置于第二移动板与第一移动组件(23)之间的第二导轨副(242),所述的第二气缸(241)驱动第二移动板在第二导轨副(242)上沿第二方向运动。
6.根据权利要求5所述的汽车牌照自动安装的牌照抓取模块,其特征在于,所述的第二方向平行于已抓取的牌照。
7.根据权利要求5所述的汽车牌照自动安装的牌照抓取模块,其特征在于,所述的第二移动组件(24)设置有两组分别向相反方向运动。
8.根据权利要求1所述的汽车牌照自动安装的牌照抓取模块,其特征在于,所述的安装组件(5)为设置于第二移动组件(24)上的电动批(251),所述的电动批(251)由控制端(3)控制转动。
9.根据权利要求1所述的汽车牌照自动安装的牌照抓取模块,其特征在于,所述的夹取组件(26)包括夹取固定板(261)、设置于夹取固定板(261)上的多个吸盘(262)以及与吸盘(262)连接的吸盘气缸。
10.根据权利要求1所述的汽车牌照自动安装的牌照抓取模块,其特征在于,在所述的固定支架(21)与第二移动组件(24)之间设置用于检测第二移动组件(24)运动距离的行程传感器(27)。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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