）、真空發(fā)生器與遮蓋小球組成。
[0094] 其中，運動控制器選用雷賽DMC1380型號高精度三軸帶開關量的運動控制卡，通過 PCI數(shù)據(jù)線與工業(yè)控制計算機相連，可以實現(xiàn)計算機對直線運動單元的精確控制。驅動器選 用雷塞M542型號，步進電機電機選用雷塞57HS09型號。電磁閥選用亞德克3V210-08-NC型 號，空壓機油水分離器采用亞德克AL2000-02型號，真空發(fā)生器選用CNCKD EV-15型號。
[0095] 二維機械手通過鋁合金支架固定在檢測工位上方，由滾珠絲杠、導軌、光電限位傳 感器組成，機械精度可達0.01mm。本實施方式中，還包含弱電控制部分，用于傳感器數(shù)據(jù)采 集、信號調(diào)理、數(shù)字量控制信號輸出。
[0096]本實施方式按以下步驟進行：
[0097] (1)工業(yè)生產(chǎn)線上的汽車輪轂運動到檢測臺2時，由光電開關觸發(fā)光幕傳感器1工 作，采集輪轂數(shù)據(jù)。
[0098] (2)對采集的輪轂數(shù)據(jù)進行處理、孔中心位置計算等一系列運算，最終得到輪轂 PCD孔中心的精確定位。并根據(jù)軟件初始化和運行情況決定是否啟動報警機制。
[0099] (3)數(shù)據(jù)處理軟件將坐標信息轉換為脈沖信號，同時通過運動控制器、驅動器帶動 兩自由度機械手6的電機動作，將遮涂放置器移動到各PCD孔正上方，工控機通過開關量控 制電磁閥通斷，遮蓋小球降至孔位，該動作重復操作，直至各PCD孔遮涂完畢。工作過程中， 軟件運行情況與硬件狀態(tài)可以通過檢測結果顯示與報警單元7查詢。
[0100] (4)單個汽車輪轂遮涂完畢后，軟件與兩自由度機械手復位，等待下一待測輪轂。
【主權項】
1. 一種基于光幕測量的汽車輪轂螺孔識別方法，其特征在于，包括： (1) 利用光幕傳感器對汽車輪轂進行掃描，采集光幕傳感器的陣列數(shù)據(jù)信息，并建立輪 轂掃描完成后所在位置的二維坐標系； (2) 從采集的陣列數(shù)據(jù)信息中提取光束對射導通的陣列數(shù)據(jù)信息，將提取的陣列數(shù)據(jù) 信息對應到所述二維坐標系中，得到若干個對射連續(xù)導通區(qū)域； (3) 對得到的對射連續(xù)導通區(qū)域進行圓度檢測，剔除非圓形的對射連續(xù)導通區(qū)域，得到 圓形對射連續(xù)導通區(qū)域； (4) 在圓形對射連續(xù)導通區(qū)域中去除中心孔對應的對射連續(xù)導通區(qū)域，得到與輪轂螺 孔位置對應的對射連續(xù)導通區(qū)域，計算得到的對射連續(xù)導通區(qū)域的中心點坐標，得到螺孔 的孔心坐標，完成對螺孔的識別。2. 根據(jù)權利要求1所述的基于光幕測量的汽車輪轂螺孔識別方法，其特征在于，所述光 幕傳感器內(nèi)光束陣列方向垂直于光幕傳感器掃描方向，光束方向垂直于坐標系所在平面，X 軸方向為光幕傳感器內(nèi)光束陣列方向，y軸方向為光幕傳感器掃描方向。3. 根據(jù)權利要求2所述的基于光幕測量的汽車輪轂螺孔識別方法，其特征在于，步驟 (3) 中，每個對射連續(xù)導通區(qū)域由多段連續(xù)導通數(shù)據(jù)組成，每段連續(xù)導通數(shù)據(jù)由若干掃描坐 標點組成，對得到的所有對射連續(xù)導通區(qū)域進行圓度檢測的方法如下:針對當前對射連續(xù) 導通區(qū)域，計算每段連續(xù)導通數(shù)據(jù)的中心位置的X坐標值，判斷當前對射連續(xù)導通區(qū)域內(nèi)所 有中心位置的X坐標值是否相同，如果相同，則該對射連續(xù)導通區(qū)域為圓形對射連續(xù)導通區(qū) 域。4. 根據(jù)權利要求3所述的基于光幕測量的汽車輪轂螺孔識別方法，其特征在于，中心位 置的X坐標值由下述兩種方法中任--種方法得到： 方法一：當前段連續(xù)導通數(shù)據(jù)中，計算掃描坐標點的最大X坐標值和最小X坐標值的平 均值，該坐標值為所述中心位置的X坐標值； 方法二：當前段連續(xù)導通數(shù)據(jù)中，計算所有掃描坐標點的X坐標值的平均值，該坐標值 為所述中心位置的X坐標值。5. 根據(jù)權利要求2所述的基于光幕測量的汽車輪轂螺孔識別方法，其特征在于，步驟 (4) 中，在圓形對射連續(xù)導通區(qū)域中去除中心孔對應的對射連續(xù)導通區(qū)域的方法為： (4-1)針對當前圓形對射連續(xù)導通區(qū)域，計算每段連續(xù)導通數(shù)據(jù)中包括的掃描坐標點 總數(shù)量； (4-2)確定掃描坐標點總數(shù)量最大的連續(xù)導通數(shù)據(jù)，計算該段連續(xù)導通數(shù)據(jù)的掃描坐 標點總數(shù)量； (4-3)判斷計算得到掃描坐標點總數(shù)量是否小于設定數(shù)量，如果掃描坐標點總數(shù)量大 于或等于設定數(shù)量，則去除該圓形對射連續(xù)導通區(qū)域。6. -種基于光幕測量的汽車輪轂螺孔遮蓋方法，其特征在于，包括： 在權利要求1~5任一權利要求所述基于光幕測量的汽車輪轂螺孔識別方法的基礎上， 根據(jù)得到螺孔的孔心坐標，將待測輪轂上的螺孔遮蓋。7. -種基于光幕測量的汽車輪轂螺孔遮蓋系統(tǒng)，其特征在于，包括： 用于輸送汽車輪轂的檢測臺； 設置在檢測臺上下的光幕傳感器，用于對到位的汽車輪轂進行掃描； 用于接收和處理光幕傳感器掃描數(shù)據(jù)的計算機； 受控于計算機并用于對待檢測汽車輪轂螺孔進行遮蓋的機械手，機械手上固定有遮涂 放置器； 所述計算機首先建立輪轂掃描完成后所在位置的二維坐標系； 然后從采集的陣列數(shù)據(jù)信息中提取光束對射導通的陣列數(shù)據(jù)信息，將提取的陣列數(shù)據(jù) 信息對應到所述二維坐標系中，得到若干個對射連續(xù)導通區(qū)域； 對得到的對射連續(xù)導通區(qū)域進行圓度檢測，剔除非圓形的對射連續(xù)導通區(qū)域，得到圓 形對射連續(xù)導通區(qū)域； 在圓形對射連續(xù)導通區(qū)域中去除中心孔對應的對射連續(xù)導通區(qū)域，得到與輪轂螺孔位 置對應的對射連續(xù)導通區(qū)域，計算得到的對射連續(xù)導通區(qū)域的中心點坐標，得到螺孔的孔 心坐標和數(shù)量，并向機械手發(fā)出控制信號。8. 根據(jù)權利要求7所述的基于光幕測量的汽車輪轂螺孔遮蓋系統(tǒng)，其特征在于，所述光 幕傳感器內(nèi)光束沿垂直于汽車輪轂輸送方向布置;光束方向垂直于檢測臺所在平面。9. 根據(jù)權利要求7所述的基于光幕測量的汽車輪轂螺孔遮蓋系統(tǒng)，其特征在于，還包括 光電傳感器，該光電傳感器用于檢測汽車輪轂是否輸送到位，并將該檢測信號發(fā)送給光幕 傳感器。10. 根據(jù)權利要求7所述的基于光幕測量的汽車輪轂螺孔遮蓋系統(tǒng)，其特征在于，所述 遮涂放置器包括： 盛放遮蓋球的漏斗，該漏斗頸部設有真空吸氣口，遮蓋球經(jīng)過所述頸部出料時在真空 作用下可在真空吸氣口處固定和釋放； 與所述真空吸氣口連接真空發(fā)生器； 連接在計算機和真空發(fā)生器之間的電磁閥，所述電磁閥根據(jù)計算機的控制信號實時打 開或關閉所述真空發(fā)生器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于光幕測量的汽車輪轂螺孔識別方法、遮蓋方法及系統(tǒng)，其通過對汽車輪轂光幕傳感器數(shù)據(jù)采集；對采集的時間序列數(shù)據(jù)進行處理，提取輪轂中的孔洞區(qū)域，通過圓形特點進行篩選，確定PCD孔心坐標；將坐標轉換為機械手脈沖信號，軟件系統(tǒng)通過運動控制器驅動二維機械手帶動遮涂放置器移動至PCD孔正上方，逐個放置遮涂球，完成各種規(guī)格汽車輪轂噴漆遮涂的自動控制。本方法輪轂PCD孔定位精度高，能實現(xiàn)螺孔自動遮擋，降低了人工成本，提高了生產(chǎn)過程的自動化、智能化程度。
【IPC分類】B05B15/04, G01B11/00
【公開號】CN105674879
【申請?zhí)枴緾N201610013619
【發(fā)明人】侯北平, 朱文, 于愛華, 鄭慧, 介婧
【申請人】浙江科技學院
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月8日