CN114406705A - 三维视觉轨迹引导铝车轮去毛刺装置 - Google Patents

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秦余超
李崇
刘景辉
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Abstract

本专利公开了三维视觉轨迹引导铝车轮去毛刺装置，包括视觉组件、机器人铣刀组件、输送组件、定位旋转组件、框架组件及除尘组件。视觉组件中三维线激光通过角度台A与滑块A连接，二维相机、光源通过角度台B与滑块A连接，滑块A可以在电缸体上滑动，电缸体固定于连板，连板安装于框架组件横梁上。机器人铣刀组件中气动铣刀、电动铣刀通过法兰固定在机器人上，机器人通过机器人底座与框架组件底板连接。本专利利用三维线激光配合机器人及铣刀对夹具所夹紧轮子窗口进行实测去毛刺加工，规避铸造差异造成铣削不均，高质量、高效率地完成工作，极大的降低人力成本及劳动强度。

Description

三维视觉轨迹引导铝车轮去毛刺装置
技术领域
本发明涉及机械加工领域，具体地说涉及车轮机械加工领域。
技术背景
铝车轮铸造过程中，由于模具差异性导致所铸造铝车轮有轻微差异，现有去毛刺方案，为识别轮型后调用相应程序进行加工，无法消除铸造带来的轻微差异，造成车轮美观性下降；随着客户对车轮外观要求的不断提高，人力成本的不断增加，需要一种方案解决差异化加工方案，此发明基于此背景开展。
发明内容
三维视觉轨迹引导铝车轮去毛刺装置，包括视觉组件、机器人铣刀组件、输送组件、定位旋转组件、框架组件及除尘组件。
视觉组件包括：连板、电缸体、滑块A、角度台A、三维线激光、二维相机、光源、角度台B。机器人铣刀组件包括：机器人底座、机器人、气动铣刀、法兰、电动铣刀。输送组件包括：底板、滑块B、直线导轨、缸体、缸杆、光电开关、辊道。定位旋转组件包括：夹爪、转接板、夹紧缸滑块、夹紧缸体、转接法兰、分割器；底座。框架组件包含各方位扣板，除出入料位置外，实行全防护，尽量保证空间密闭；除尘组件包含除尘器及附属连接部分。
视觉组件中三维线激光通过角度台A与滑块A连接，二维相机、光源通过角度台B与滑块A连接，滑块A可以在电缸体上滑动，电缸体固定于连板，连板安装于框架组件横梁上。
机器人铣刀组件中气动铣刀、电动铣刀通过法兰固定在机器人上，机器人通过机器人底座与框架组件底板连接。
输送组件中直线导轨及缸体固定在底板上，滑块B沿直线导轨上下运动，辊道及其安装在其上的光电开关固定于滑块B上，缸杆末端与辊道固定。底板固定于框架组件侧立柱上。
定位旋转组件中夹爪通过转接板固定在夹紧缸滑块上，夹紧缸滑块通过电磁阀给气在夹紧缸体上滑动，夹紧缸体固定在与分割器连接的转接法兰上，分割器与底座连接，底座固定于框架组件底板。
框架组件主要负责与底面固定及密封工作，与底面固定保证机器人动作时无晃动；密封防止粉尘飘入空气中，造成爆炸及伤害人身体。
除尘组件包含除尘器及除尘管等，除尘管与框架组件外扣板连接，吸铣削过程中产生的粉尘和铝屑。
附图说明
图1是本发明一种三维视觉轨迹引导铝车轮去毛刺装置示意图。
图2是本发明一种三维视觉轨迹引导铝车轮去毛刺装置视觉组件示意图。
图3是本发明一种三维视觉轨迹引导铝车轮去毛刺装置机器人铣刀组件示意图。
图4是本发明一种三维视觉轨迹引导铝车轮去毛刺装置输送组件示意图。
图5是本发明一种三维视觉轨迹引导铝车轮去毛刺装置定位旋转组件示意图。
图6是本发明一种三维视觉轨迹引导铝车轮去毛刺装置框架组件示意图。
图7是本发明一种三维视觉轨迹引导铝车轮去毛刺装置除尘组件示意图。
图中：
1-视觉组件：101-连板、102-电缸体、103-滑块A、104-角度台A、105-三维线激光、106-二维相机、107-光源、108-角度台B；
2-机器人铣刀组件：201-机器人底座、202-机器人、203-气动铣刀、204-法兰、205-电动铣刀；
3-输送组件：301-底板、302-滑块B、303-直线导轨、304-缸体、305-缸杆、306-光电开关、307-辊道；
4-定位旋转组件：401-夹爪、402-转接板、403-夹紧缸滑块、404-夹紧缸体、405-转接法兰、406-分割器；407-底座
5-框架组件 6-除尘组件。
具体实施方式
当车轮进入此工位时，输送组件3中辊道307旋转带动车轮前进，光电开关306检测到车轮到指定位置后，辊道307停转；定位旋转组件4中夹紧缸滑块403带动其上的四件夹爪401将车轮夹紧定位，通过夹爪401角度将车轮托起，此动作完成后，输送组件3中缸杆305带动辊道307降至下极限位；视觉组件1中滑块A103带动二维相机106至车轮正上方进行轮型识别，识别完成后，滑块A103继续带动三维线激光105对所需铣削工作车轮窗轮廓进行扫描，由于三维线激光105扫描范围有限，需要定位旋转组件4中分割器406带动其上的夹爪401、转接板402、夹紧缸滑块403、夹紧缸体404、转接法兰405所夹持的车轮进行定角度旋转，视觉组件1中滑块A103带动三维线激光105对车轮进行反复扫描，最终形成一个完整的车轮轮廓数据，并将扫描数据转化成加工数据传给机器人铣刀组件2，机器人铣刀组件2中机器人202带动气动铣刀203、电动铣刀205对车轮进行铣削及磨削加工，所有窗口、螺栓孔及气门孔加工完成后，输送组件3中缸杆305带动辊道307至上极限位，定位旋转组件4中夹紧缸滑块403带动其上的四件夹爪401将车轮松开，车轮落在输送组件3的辊道307上，辊道307带动车轮出加工工位，下一车轮进入此工位，进行车轮进行定位扫描并生成数据。
此装置为双工位配单机器人铣刀设备，当一侧工位加工时，另一侧工位进行输送、定位及扫描并生成数据工作，两工作时间叠加，节省时间，提高效率。
设备加工过程中除尘组件6需持续工作，防止由于内部粉尘过多造成爆炸。
综上所述，本发明利用三维线激光配合机器人及铣刀对夹具所夹紧轮子窗口进行实测去毛刺加工，规避铸造差异造成铣削不均，高质量、高效率地完成工作，极大的降低人力成本及劳动强度。

Claims (1)

1.三维视觉轨迹引导铝车轮去毛刺装置，包括视觉组件(1)、机器人铣刀组件(2)、输送组件(3)、定位旋转组件(4)、框架组件(5)及除尘组件(6)构成；其中视觉组件(1)包括：连板(101)、电缸体(102)、滑块A(103)、角度台A(104)、3D线激光(105)、2D相机(106)、光源(107)、角度台B(108)；机器人铣刀组件(2)包括：机器人底座(201)、机器人(202)、气动铣刀(203)、法兰(204)、电动铣刀(205)；输送组件(3)包括：底板(301)、滑块B(302)、直线导轨(303)、缸体(304)、缸杆(305)、光电开关(306)、辊道(307)；定位旋转组件(4)包括：夹爪(401)、转接板(402)、夹紧缸滑块(403)、夹紧缸体(404)、转接法兰(405)、分割器(406)；底座(407)；框架组件(5)包含各方位扣板；除尘组件(6)包含除尘器及附属连接部分，其特征在于：
视觉组件(1)中3D线激光(105)通过角度台A(104)与滑块A(103)连接，2D相机(106)、光源(107)通过角度台B(108)与滑块A(103)连接，滑块A(103)可以在电缸体(102)上滑动，电缸体(102)固定于连板(101)，连板(101)安装于框架组件(5)横梁上；
机器人铣刀组件(2)中气动铣刀(203)、电动铣刀(205)通过法兰(204)固定在机器人(202)上，机器人(202)通过机器人底座(201)与框架组件(5)底板连接；
输送组件(3)中直线导轨(303)及缸体(304)固定在底板(301)上，滑块B(302)沿直线导轨(303)上下运动，辊道(307)及其安装在其上的光电开关(306)固定于滑块B(302)上，缸杆(305)末端与辊道(307)固定。底板(301)固定于框架组件(5)侧立柱上；
定位旋转组件(4)中夹爪(401)通过转接板(402)固定在夹紧缸滑块(403)上，夹紧缸滑块(403)通过电磁阀给气在夹紧缸体(404)上滑动，夹紧缸体(404)固定在与分割器(406)连接的转接法兰(405)上，分割器(406)与底座(407)连接，底座(407)固定于框架组件(5)底板。
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