CN206952673U - 一种基于轮毂气门芯孔图形识别的自动定位装置 - Google Patents

Abstract

一种基于轮毂气门芯孔图形识别的自动定位装置，包括粗定位装置和精定位装置；所述粗定位装置包括粗定位图像识别装置、夹紧装置、第一旋转定位装置；所述精定位装置包括精定位图像识别装置、和内撑组件。产品在传输线上运行，夹紧装置采用相向夹紧的方式对轮毂进行居中定位；之后，在粗定位图像识别装置的辅助下，第一旋转定位装置以旋转的方式完成轮毂粗定位；之后，在精定位图像识别装置的辅助下，内撑组件先以内撑方式固定轮毂，再以旋转方式实现轮毂精定位。整个过程控制简单，工作可靠，在保证生产效率的前提下，提高了定位精度，降低了工人劳动强度。

Description

一种基于轮毂气门芯孔图形识别的自动定位装置

技术领域

本实用新型属于轮毂生产领域，具体涉及轮毂的自动定位。

背景技术

目前，在轮毂生产领域，目前，在轮毂生产领域，针对与有位置要求的轮毂产品加工，如气门芯孔加工、铣槽加工等。产品定位基本为人工利用辅助工装定位，在加工时，人工将产品放置到辐条限位工装内，目视检测产品到位后，开启设备完成加工。

采用人工取放的方式精度较低，且误差较大，同时人工取放轮毂效率低，劳动强度大，不符合自动化生产的需求。

申请公布号为CN 106271646 A的发明专利申请公开了一种基于机器视觉的轮毂气门芯孔柔性自动加工系统，包括上料装置、轮毂定位装置、轮毂加工装置、下料装置和控制柜；上料装置包括输送装置和设置在输送装置外的型号识别装置，输送装置内设有定心机构和与该定心机构配合使用的第一旋转定位机构，输送装置上设有第一组光电传感；轮毂定位装置包括基架，基架内部从上到下一次设有轮毂压紧机构、升降输送机构和与升降输送机构配合使用的第二旋转定位机构；轮毂压紧机构一侧设有加工部位精定位机构，与该侧相对的一侧设有加工部位厚度识别机构；升降运输机构上设有第二组光电传感器。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题：如何简单、高效地实现产品位置的精确定位。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种基于轮毂气门芯孔图像识别的自动定位装置，包括粗定位装置和精定位装置；所述粗定位装置包括粗定位传输线、安装在粗定位传输线上的粗定位图像识别装置、对产品进行居中定位的夹紧装置、对产品进行初步旋转定位的第一旋转定位装置；所述精定位装置包括精定位传输线、安装在精定位传输线上的精定位图像识别装置、安装在精定位传输线上且用内撑方式定位产品的内撑组件；所述内撑组件包括升降装置、安装在升降装置上的第二旋转定位装置、安装在第二旋转定位装置上的内撑装置。

为保证产品的流转效率，装置设置粗定位和精定位两道工位。上道工序流转下来的轮毂，经粗定位传输线输送，至夹紧装置处，夹紧装置采用相向夹紧的方式对轮毂进行居中定位；之后，轮毂被输送至第一旋转定位装置处，通过粗定位图像识别装置对气门芯拍照和检测，以及第一旋转定位装置驱动轮毂旋转，完成轮毂粗定位。

上述轮毂经精定位传输线被输送至内撑组件处，升降装置驱动内撑装置上升，内撑装置伸入轮毂中，之后，内撑装置以内撑的方式固定轮毂，之后，通过精定位图像识别装置对气门芯拍照和检测，以及第二旋转定位装置驱动轮毂旋转，实现轮毂精定位。

所述粗定位传输线按传输方向依次固定有四个光电传感器，分别实现产品减速、停止、减速、停止的功能；具体而言，在粗定位传输线上运行的轮毂，经上述四个光电传感器中前两个光电传感器，轮毂停止在夹紧装置处，经上述四个光电传感器中后两个光电传感器，轮毂停止在第一旋转定位装置处。所述精加工传输线按传输方向依次固定有两个光电传感器，分别实现产品减速、停止的功能；在精加工传输线上运行的轮毂，经上述两个光电传感器，轮毂停止在内撑组件处。

所述夹紧装置包括固定在粗定位传输线上的支架、固定在支架上的第一导向杆、安装在第一导向杆上的气缸支架、安装在气缸支架上的夹紧气缸、安装在支架上的齿轮旋转装置、安装在齿轮旋转装置上的第一齿轮、安装在支架上且平行设置的第一导轨和第二导轨、滑动配合在第一导轨上且与第一齿轮啮合的第一齿条、滑动配合在第二导轨上且与第一齿轮啮合的第二齿条、安装在第一齿条上且与所述夹紧气缸连接的第一移动板、安装在第二齿条上的第二移动板、安装在第一移动板上的第一组夹紧头、安装在第二移动板上的第二组夹紧头；所述第一移动板和所述第二移动板滑动配合在所述第一导向杆上，第一移动板和第二移动板左右对称设置，第一组夹紧头与第二组夹紧头左右对称设置。

按上述夹紧装置的说明，夹紧气缸动作，驱动第一移动板正向移动的同时，第一移动板通过第一齿条、第二齿条与第一齿轮的啮合而驱动第二移动板反向移动，进而，第一移动板、第二移动板相向移动，其上的两组夹紧头夹紧轮毂，实现轮毂的居中定位。

所述第一旋转定位装置包括安装在粗定位传输线上的第一升降气缸、与第一升降气缸移动端连接的构造板、安装在构造板上的旋转台、设置在旋转台外围的旋转台齿轮、与旋转台齿轮啮合的第二齿轮、与第二齿轮连接且安装在构造板底部的第一伺服电机；粗定位传输线上安装有导向套，导向套与第二导向杆配合，构造板与第二导向杆连接。

按上述第一旋转定位装置的说明，第一升降气缸驱动构造板及其上的旋转台上升，旋转台顶升粗定位传输线上的轮毂，第一伺服电机通过第二齿轮和旋转台齿轮的啮合而驱动旋转台旋转，在粗定位图像识别装置的辅助下，实现轮毂的粗定位。

所述粗定位图像识别装置包括位于所述旋转台正上方的粗定位成像装置和粗定位成像光源。

所述内撑装置包括安装在第二旋转定位装置上的导轨支架、安装在导轨支架上的第三导轨和内撑气缸、滑动配合在所述第三导轨上的一对内撑板、安装在内撑板上的内撑环；所述内撑气缸为双向气缸，双向气缸两侧的活动端分别与一对内撑板的第一内撑板和第二内撑板连接。双向气缸动作，其两侧活动端外伸，一对内撑板反向移动，从轮毂的内侧撑紧轮毂。

所述升降装置包括安装在精定位输送线上的第二升降气缸、与第二升降气缸移动端连接的升降台，升降台与安装在精定位输送线上的第四导轨配合。所述第二升降气缸通过驱动升降台而驱动内撑装置和第二旋转定位装置上升。

所述第二旋转定位装置包括与升降台固定的固定板、安装在固定板上的第二伺服电机、与第二伺服电机连接的旋转组件，旋转组件与导轨支架连接。第二伺服电机通过旋转组件驱动导轨支架旋转，进而驱动被内撑装置撑紧的轮毂旋转，在精定位图像识别装置的辅助下，实现轮毂的精定位。

所述精定位图像识别装置包括位于导轨支架正上方的精定位成像装置和精定位成像光源。

本实用新型所述的自动定位装置，为保证产品的流转效率，装置设置粗定位和精定位两道工位；定位装置包括由粗定位传输线和精定位传输线构成的传输线、由粗定位图像识别装置和精粗定位图像识别装置构成的图像识别系统、夹紧装置、第一旋转定位装置和第二旋转定位装置。上道工序流转下来的轮毂触发粗定位传输线上的光电传感器，夹紧装置夹紧定位，通过粗定位图像识别装置对气门芯拍照和图像识别系统检测及旋转台运动完成粗定位。粗定位后的产品再触发精定位传输线上的光电传感器而停止，通过精定位图像识别装置对气门芯拍照和图像识别系统及第二旋转定位装置的动作进行精定位，至此，实现轮毂的自动精确定位。

本实用新型可以完成轮毂精确定位，可与前道工序自动传输线无缝连接，控制简单，工作可靠。

本实用新型可以实现不同规格轮毂的基于位置要求的精确定位，工件自动识别、定位，通过粗、精两个工位的定位保证生产效率、大大提高定位精度，降低了工人劳动强度。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型一种基于轮毂气门芯孔图像识别的自动定位装置的结构示意图；

图2为本实用新型所述粗定位装置的结构示意图；

图3为图2的右视图；

图4为图2的俯视图；

图5为本实用新型所述精定位装置的结构示意图；

图6为图5的右视图；

图7为图5的俯视图。

图中符号说明：

10、粗定位传输线；11、第一光电传感器；12、第二光电传感器；13、第三光电传感器；14、第四光电传感器；

20、粗定位图像识别装置；21、粗定位成像光源；22、粗定位成像光源；

30、夹紧装置；31、夹紧气缸；32、气缸支架；33、第一导向杆；34、第一移动板；35、支架；36、夹紧头；37、第一齿条；38、齿轮旋转装置；381、轴承套；382、第一轴承；383、第一旋转轴；384、第一齿轮；39、第一导轨；

40、第一旋转定位装置；41、旋转台；42、限位轮；43、第二导向杆；44、旋转台齿轮；45、第一伺服电机；46、第一升降气缸；

50、精定位传输线；51、第五光电传感器；52、第六光电传感器；

60、精定位图像识别装置；61、精定位成像光源；62、精定位成像光源；

70、内撑装置；71、导轨支架；72、第三导轨；73、内撑气缸；74、内撑板；

80、升降装置；81、第二升降气缸；82、升降台；83、第四导轨；

90、第二旋转定位装置；91、第二伺服电机；92、固定板；93、旋转组件；931、旋转轮；932、第二旋转轴；933、第二轴承；934、轴套；

具体实施方式

如图1，一种基于轮毂气门芯孔图像识别的自动定位装置，包括粗定位装置1和精定位装置2。

结合图2、图3、图4，所述粗定位装置包括粗定位传输线10、安装在粗定位传输线上的粗定位图像识别装置20、对产品进行居中定位的夹紧装置30、对产品进行初步旋转定位的第一旋转定位装置40。

所述粗定位传输线10按传输方向依次固定有四个光电传感器，分别为第一光电传感器11、第二光电传感器12、第三光电传感器13、第四光电传感器14。其中，第一光电传感器实现产品的减速，第二光电传感器实现产品的停止，具体停止在夹紧装置30处，经夹紧装置居中定位后，产品沿粗定位传输线10继续前行，第三光电传感器实现产品的减速，第四光电传感器实现产品的停止，具体停止在第一旋转定位装置40处。

所述夹紧装置30包括固定在粗定位传输线上的支架35、固定在支架上的第一导向杆33、安装在第一导向杆上的气缸支架32、安装在气缸支架上的夹紧气缸31、安装在支架上的齿轮旋转装置38、安装在齿轮旋转装置上的第一齿轮、安装在支架上且平行设置的第一导轨39和第二导轨、滑动配合在第一导轨上且与第一齿轮384啮合的第一齿条37、滑动配合在第二导轨上且与第一齿轮啮合的第二齿条、安装在第一齿条上且与所述夹紧气缸连接的第一移动板34、安装在第二齿条上的第二移动板、安装在第一移动板上的第一组夹紧头36、安装在第二移动板上的第二组夹紧头，每组夹紧头的数量为两个。

上述夹紧装置30中，所述齿轮旋转装置38包括安装在支架35上的轴承套381、与轴承套381装配的第一轴承382、与所述第一轴承装配的第一旋转轴383，第一旋转轴383与所述第一齿轮384啮合。

上述夹紧装置30中，所述第一移动板和所述第二移动板滑动配合在所述第一导向杆上，第一移动板和第二移动板左右对称设置，第一组夹紧头与第二组夹紧头左右对称设置。

所述第一旋转定位装置40包括安装在粗定位传输线上的第一升降气缸46、与第一升降气缸移动端连接的构造板、安装在构造板上的旋转台41、设置在旋转台外围的旋转台齿轮44、与旋转台齿轮啮合的第二齿轮、与第二齿轮连接且安装在构造板底部的第一伺服电机45。粗定位传输线上安装有导向套，导向套与第二导向杆43配合，构造板与第二导向杆连接。

所述粗定位图像识别装置20包括位于所述旋转台41正上方的粗定位成像装置21和粗定位成像光源22。

结合图5、图6、图7，所述精定位装置包括精定位传输线50、安装在精定位传输线上的精定位图像识别装置60、安装在精定位传输线上且用内撑方式定位产品的内撑组件。

所述精加工传输线50按传输方向依次固定有两个光电传感器，分别为第五光电传感器51、第六光电传感器52，分别实现产品在精加工传输线50上的减速和停止功能，具体地，产品停止在内撑组件处。

所述内撑组件包括升降装置80、安装在升降装置上的第二旋转定位装置90、安装在第二旋转定位装置上的内撑装置70。

所述内撑装置70包括安装在第二旋转定位装置上的导轨支架71、安装在导轨支架上的第三导轨72和内撑气缸73、滑动配合在所述第三导轨上的一对内撑板74、安装在内撑板上的内撑环。所述内撑气缸为双向气缸，双向气缸两侧的活动端分别与一对内撑板的第一内撑板和第二内撑板连接。

所述升降装置80包括安装在精定位输送线上的第二升降气缸81、与第二升降气缸移动端连接的升降台82，升降台与安装在精定位输送线上的第四导轨83配合。

所述第二旋转定位装置90包括与升降台固定的固定板92、安装在固定板上的第二伺服电机91、与第二伺服电机连接的旋转组件93，旋转组件与导轨支架71连接。

上述第二旋转定位装置90中，所述旋转组件包括安装在所述固定板92上的轴套934、安装在轴套内的第二轴承933、安装在第二轴承中的第二旋转轴932、安装在第二旋转轴上的旋转轮931，旋转轮通过传动带与所述第二伺服电机91连接，第二旋转轴与所述导轨支架71连接。

所述精定位图像识别装置60包括位于导轨支架71正上方的精定位成像装置61和精定位成像光源62。

实际生产过程中，本实用新型所述自动定位装置定位产品的流程如下：

第一，产品上道工序流转下来的产品触发第一光电传感器11后，产品减速，触发第二光电传感器12后，粗定位传输线10停止传动。

第二，与第一移动板34连接的夹紧气缸31动作，带动第一移动板34沿第一导向杆33和第一导轨39移动，与第一移动板连接的第一齿条37驱动第一齿轮384，第一齿轮驱动第二齿条及与其连接的第二移动板沿第二导轨移动；相向移动的第一移动板34和第二移动板，其上对称设置的两组共四个夹紧头36实现产品的居中定位。

第三，夹紧气缸31反向动作，松开产品，粗定位传输线10继续运行，至触发第三光电传感器13，减速，触发第四传感器14后，产品停止，触发粗定位图像识别装置20。

第四，产品位置识别后，与粗定位传输线10固定的第一升降气缸46带动旋转台41上升，圆形的旋转台自动定心到产品内侧中心，位于旋转台下的第一伺服电机45上的第二齿轮与旋转台齿轮44啮合，通过旋转台齿轮的转动带动旋转台41旋转，旋转台由均匀分布在旋转台周围的四个限位轮42限位，保证旋转台的垂直度，实现产品的粗定位。

第五，第一升降气缸46下降，粗定位传输线10继续运动。

第六，产品触发安装在精加工传输线50上的第一光电传感器51后，产品减速，触发第二光电传感器52后，精加工传输线50停止传动，触发精定位图像识别装置60。

第七，产品位置识别后，安装在精加工传输线50上的第二升降气缸81上升，带动升降台82沿固定在精加工传输线上的第四导轨83上升。

第八，内撑气缸73带动内撑板74沿第三导轨72向外动作，通过一对内撑板上对称固定的两组共四个内撑环内撑定位和固定轮毂。

第九，第二伺服电机91动作，驱动与导轨支架71连接的旋转组件93旋转，实现产品的精定位。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种基于轮毂气门芯孔图形识别的自动定位装置，包括粗定位装置(1)和精定位装置(2)；

所述粗定位装置包括粗定位传输线(10)、安装在粗定位传输线上的粗定位图像识别装置(20)、对产品进行居中定位的夹紧装置(30)、对产品进行初步旋转定位的第一旋转定位装置(40)；

所述精定位装置包括精定位传输线(50)、安装在精定位传输线上的精定位图像识别装置(60)、安装在精定位传输线上且用内撑方式定位产品的内撑组件；

其特征在于：所述内撑组件包括升降装置(80)、安装在升降装置上的第二旋转定位装置(90)、安装在第二旋转定位装置上的内撑装置(70)。

2.如权利要求1所述的一种基于轮毂气门芯孔图形识别的自动定位装置，其特征在于：所述粗定位传输线(10)按传输方向依次固定有四个光电传感器，分别实现产品减速、停止、减速、停止的功能；

所述精加工传输线(50)按传输方向依次固定有两个光电传感器，分别实现产品减速、停止的功能。

3.如权利要求1所述的一种基于轮毂气门芯孔图形识别的自动定位装置，其特征在于：所述夹紧装置(30)包括固定在粗定位传输线上的支架(35)、固定在支架上的第一导向杆(33)、安装在第一导向杆上的气缸支架(32)、安装在气缸支架上的夹紧气缸(31)、安装在支架上的齿轮旋转装置(38)、安装在齿轮旋转装置上的第一齿轮、安装在支架上且平行设置的第一导轨(39)和第二导轨、滑动配合在第一导轨上且与第一齿轮啮合的第一齿条(37)、滑动配合在第二导轨上且与第一齿轮啮合的第二齿条、安装在第一齿条上且与所述夹紧气缸连接的第一移动板(34)、安装在第二齿条上的第二移动板、安装在第一移动板上的第一组夹紧头(36)、安装在第二移动板上的第二组夹紧头；

所述第一移动板和所述第二移动板滑动配合在所述第一导向杆上，第一移动板和第二移动板左右对称设置，第一组夹紧头与第二组夹紧头左右对称设置。

4.如权利要求1所述的一种基于轮毂气门芯孔图形识别的自动定位装置，其特征在于：所述第一旋转定位装置(40)包括安装在粗定位传输线上的第一升降气缸(46)、与第一升降气缸移动端连接的构造板、安装在构造板上的旋转台(41)、设置在旋转台外围的旋转台齿轮(44)、与旋转台齿轮啮合的第二齿轮、与第二齿轮连接且安装在构造板底部的第一伺服电机(45)；

粗定位传输线上安装有导向套，导向套与第二导向杆(43)配合，构造板与第二导向杆连接。

5.如权利要求4所述的一种基于轮毂气门芯孔图形识别的自动定位装置，其特征在于：所述粗定位图像识别装置(20)包括位于所述旋转台41正上方的粗定位成像装置(21)和粗定位成像光源(22)。

6.如权利要求1所述的一种基于轮毂气门芯孔图形识别的自动定位装置，其特征在于：所述内撑装置(70)包括安装在第二旋转定位装置上的导轨支架(71)、安装在导轨支架上的第三导轨(72)和内撑气缸(73)、滑动配合在所述第三导轨上的一对内撑板(74)、安装在内撑板上的内撑环；

所述内撑气缸为双向气缸，双向气缸两侧的活动端分别与一对内撑板的第一内撑板和第二内撑板连接。

7.如权利要求6所述的一种基于轮毂气门芯孔图形识别的自动定位装置，其特征在于：所述升降装置(80)包括安装在精定位输送线上的第二升降气缸(81)、与第二升降气缸移动端连接的升降台(82)，升降台与安装在精定位输送线上的第四导轨(83)配合。

8.如权利要求7所述的一种基于轮毂气门芯孔图形识别的自动定位装置，其特征在于：所述第二旋转定位装置(90)包括与升降台固定的固定板(92)、安装在固定板上的第二伺服电机(91)、与第二伺服电机连接的旋转组件(93)，旋转组件与导轨支架(71)连接。

9.如权利要求6所述的一种基于轮毂气门芯孔图形识别的自动定位装置，其特征在于：所述精定位图像识别装置(60)包括位于导轨支架(71)正上方的精定位成像装置(61)和精定位成像光源(62)。