一种轮毂产品自动定位装置论文和设计-姚莉

全文摘要

本实用新型公开了一种轮毂产品自动定位装置，所述装置包括机架、控制系统、位置监测机构、输送带及驱动其的第一伺服电机、伺服滑台及驱动其的第二伺服电机；所述第一伺服电机驱动输送带在其输送方向运动；所述伺服滑台用于输送带在机架上做横移方向运动；所述位置监测机构监测轮毂在输送带的输送方向及横移方向的位置；所述控制系统包括控制输送带和伺服滑台运行的相应控制单元，以及控制所述位置监测机构采集数据的驱动单元和对数据处理单元。本实用新型省去复杂机械结构，且避免在定位过程中对轮毂造成二次损伤。

主设计要求

1.一种轮毂产品自动定位装置，其特征在于，所述装置包括机架、控制系统、位置监测机构、输送带及驱动其的第一伺服电机、伺服滑台及驱动其的第二伺服电机；所述第一伺服电机驱动输送带在其输送方向运动；所述伺服滑台用于输送带在机架上做横移方向运动；所述位置监测机构监测轮毂在输送带的输送方向及横移方向的位置；所述控制系统包括控制输送带和伺服滑台运行的相应控制单元，以及控制所述位置监测机构采集数据的驱动单元和对数据处理单元。

设计方案

2.如权利要求1所述的一种轮毂产品自动定位装置，其特征在于，所述控制系统设为PLC，PLC包括伺服驱动器；PLC处理从所述位置监测机构获取的轮毂位置信息，并且输出相应信号至所述伺服驱动器，由该伺服驱动器驱动所述第一伺服电机和第二伺服电机旋转。

3.如权利要求1所述的一种轮毂产品自动定位装置，其特征在于，所述位置监测机构包括光幕和激光测距传感器。

4.如权利要求3所述的一种轮毂产品自动定位装置，其特征在于，所述光幕的数量设为2对，包括1对第一光幕和1对第二光幕，且2对光幕安装位置关于机架水平面的两根中心轴线对称。

5.如权利要求4所述的一种轮毂产品自动定位装置，其特征在于，所述激光测距传感器包括第一激光测距传感器和第二激光测距传感器，且2个激光测距传感器安装位置连线通过机架水平面的横移方向的中心轴线。

6.如权利要求1-5任意之一所述的一种轮毂产品自动定位装置，其特征在于，所述机架的水平中心点在轮毂检测CCD的回转轴线的延长线上。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及自动化技术领域，尤其涉及一种轮毂产品自动定位装置。

背景技术

近几年来，随着图像处理技术的迅速发展，视觉检测已经越来越多的应用到汽车轮毂检测领域。在使用机器视觉对轮毂的轮辋部分进行检测时，CCD需要围绕轮毂旋转采集图片，这就需要轮毂的轴线和CCD的回转轴线同轴。然而目前轮毂求心大多采用机械夹具求心，该机械夹具求心方法所需要的设备结构复杂，而且容易对轮毂造成二次损伤。

发明内容

针对现有技术中存在的缺点与不足，本实用新型的目的在于提供一种轮毂产品自动定位装置，该装置能够实现产品的输送以及自动定位。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种轮毂产品自动定位装置，所述装置包括机架、控制系统、位置监测机构、输送带及驱动其的第一伺服电机、伺服滑台及驱动其的第二伺服电机；所述第一伺服电机驱动输送带在其输送方向运动；所述伺服滑台用于输送带在机架上做横移方向运动；所述位置监测机构监测轮毂在输送带的输送方向及横移方向的位置；所述控制系统包括控制输送带和伺服滑台运行的相应控制单元，以及控制所述位置监测机构采集数据的驱动单元和对数据处理单元。

进一步地，所述控制系统设为PLC，PLC包括伺服驱动器；PLC处理从所述位置监测机构获取的轮毂位置信息，并且输出相应信号至所述伺服驱动器，由该伺服驱动器驱动所述第一伺服电机和第二伺服电机旋转。

进一步地，所述位置监测机构包括光幕和激光测距传感器。

更进一步地，所述光幕的数量设为2对，包括1对第一光幕和1对第二光幕，且2对光幕安装位置关于机架水平面的两根中心轴线对称。所述激光测距传感器包括第一激光测距传感器和第二激光测距传感器，且2个激光测距传感器安装位置连线通过机架水平面的横移方向的中心轴线。

进一步地，所述机架的水平中心点在轮毂检测CCD的回转轴线的延长线上。

一种轮毂产品自动定位装置的实现自定位方法，包括如下：

当轮毂产品流入输送带时，第一伺服电机驱动输送带运行；

控制系统判断并控制轮毂在输送带输送方向的位置，轮毂产品在X轴方向定位完成；

控制系统判断并控制轮毂在输送带横移方向的位置，轮毂在Y轴方向定位完成。

具体的是，以输送带的输送方向作为X轴，以输送带的横移方向作为Y轴；

1)当轮毂流入输送带时，第一伺服电机驱动输送带运动；

2)控制系统判断第一光幕和第二光幕分别被轮毂遮挡的长度L_{1<\/sub>和L_2<\/sub>；}

3)当L_{1<\/sub>＝L_{2<\/sub>时，第一伺服电机停止，轮毂在X轴方向定位完成；}}

4)控制系统继续判断第一激光测距传感器和第二激光测距传感器分别与轮毂之间的距离D_{1<\/sub>和D_2<\/sub>；}

5)若D_{1<\/sub>≠D_{2<\/sub>，启动第二伺服电机，驱动输送带在Y轴方向做横移运动；}}

6)当D_{1<\/sub>＝D_{2<\/sub>时，第二伺服电机停止，轮毂在Y轴方向定位完成。}}

本实用新型装置可以对轴对称的产品(如轮毂产品)进行定位，将从上一工位流入输送带的且位置随机的产品定位到指定位置上，在完成检测后，再将产品输送到下一个工位。与现有的机械夹具求心的定位方法相比，本装置可以省去复杂的机械结构，同时避免在定位过程中对产品造成二次损伤，并且以输送带作为视觉检测的背景，可以提高视觉检测的鲁棒性。

附图说明：

图1为本实用新型轮毂产品自动定位装置结构示意图；

图2为本实用新型轮毂产品自动定位装置的侧视图；

图3为本实用新型轮毂产品自动定位装置的俯视图；

其中，1-机架，2-直线导轨，3-轮毂，4-输送带，5-第一伺服电机，6-第二伺服电机，7-伺服滑台，8-第一光幕，9-第二光幕，10-第一激光测距传感器，11-第二激光测距传感器。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步地说明。

本实施例以产品为轮毂3为例说明。在使用机器视觉对轮毂3的轮辋部分进行检测时，CCD需要围绕轮毂3旋转采集图片，这就需要轮毂3的轴线和CCD的回转轴线同轴。

参照图1至图3所示，本实施例的轮毂产品自动定位装置，该装置包括机架1、控制系统、位置监测机构、输送带4及驱动其的第一伺服电机5、伺服滑台7及驱动其的第二伺服电机6；第一伺服电机5驱动输送带4在其输送方向运动，伺服滑台7用于输送带4在机架1上做横移方向运动；控制系统包括控制输送带4和伺服滑台7运行的相应控制单元，以及控制位置监测机构采集数据的驱动单元和对数据处理单元；位置监测机构监测轮毂3在输送带4的输送方向及横移方向的位置。

输送带4安装在机架1上，具体的是，该输送带4和机架1之间通过直线导轨2连接。

机架1上安装有伺服滑台7。

具体的是，控制系统设为PLC，用于处理从位置监测机构获取的轮毂3的位置信息，并且根据自动定位方法输出相应信号至伺服驱动器，由该伺服驱动器驱动各自伺服电机旋转。

位置监测机构包括光幕和激光测距传感器，用于监测轮毂3产品的具体位置。

具体的是，光幕的数量设为2对，且2对光幕安装位置关于机架1水平面的两根中心轴线对称。2对光幕用于监测轮毂3在输送带4的输送方向上的位置距离。

激光测距传感器的数量设为2个，且2个激光测距传感器安装位置连线通过机架1水平面的横移方向的中心轴线。2个激光测距传感器用于监测轮毂3在输送带4的横移方向的位置距离。

机架1的水平中心点在CCD的回转轴线的延长线上。

基于上述轮毂产品自动定位装置的定位方法，具体步骤如下：

为方便说明，以输送带4的输送方向作为X轴，以输送带4的横移方向作为Y轴。轮毂3从上一工位流入输送带4时，其在Y轴的位置带有随机性，为了使轮毂3的轴线和CCD的旋转轴共轴，需要对轮毂3在X轴、Y轴方向进行定位。

当轮毂3流入输送带4时，第一伺服电机5驱动输送带4运动，输送带4带动轮毂3沿X轴方向运动；同时PLC判断第一光幕8和第二光幕9分别被轮毂3遮挡的长度L_{1<\/sub>、L_{2<\/sub>，当L_{1<\/sub>＝L_{2<\/sub>时，第一伺服电机5停止，轮毂3在X轴方向定位完成。}}}}

然后PLC判断第一激光测距传感器10和第二激光测距传感器11检测的与轮毂3之间的距离D_{1<\/sub>、D_{2<\/sub>，若D_{1<\/sub>≠D_{2<\/sub>，启动第二伺服电机6，驱动输送带4在Y轴方向做横移补偿，当D_{1<\/sub>＝D_{2<\/sub>时，第二伺服电机6停止，轮毂3在Y轴方向定位完成。}}}}}}

此时轮毂3的轴线与CCD的回转轴线同轴，可开始对轮毂3进行视觉检测，检测完成后，第一伺服电机5驱动输送带，将轮毂3送至下一工位。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，依据本实用新型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，均仍属于本实用新型权利要求书的技术方案的保护范围内。

设计图

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设计说明书

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