[發明專利]一種基于機器視覺的汽車輪轂粘貼式平衡塊的自動編帶機結構

在審

• 申請號: 201710045361.1
• 申請日: 2017-01-22
• 公開（公告）號: CN106697112A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 張銀霞;韓程宇;郜偉;袁峰;王棟;覃壽同
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: B62D65/12
• 分類號: B62D65/12;B60B15/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種粘貼式汽車輪轂平衡塊生產后期自動化編帶的設備，具體涉及汽車配件自動化生產領域，屬于機電設備技術領域。

隨著我國高速公路和城市公路系統的不斷發展，汽車高速運行的優勢得到了充分的發揮，但與此同時，對汽車高速行駛的性能也提出了更高的要求。汽車在高速行駛狀態下，可能會因為某些裝置存在缺陷而造成嚴重的后果。在眾多隱患中，汽車車輪的不平衡危害尤其突出，影響車輪不平衡的因素主要有輪轂和輪胎。目前存在的解決辦法主要有通過平衡塊配重對車輪進行動平衡。平衡塊分為兩大類，一類為掛鉤式平衡塊，通過掛鉤與車輪輪轂結合。另一種為粘貼式平衡塊，通過雙面膠將平衡塊與汽車輪轂相結合。其中由于粘貼式平衡塊便于使用，目前需求量巨大。但目前粘貼式平衡塊的生產自動化程度低，導致生產效率低下，自動化程度低的工序主要集中在后期平衡塊的編帶上。由于粘貼式平衡塊上有材料和質量的表示，所以在編帶前先對其進行統一規整，然后再進行平衡塊與雙面膠結合編帶，最后按照一定規格進行裁剪。目前還沒有能夠自動規整并編帶的設備，所以這些工序主要依靠人工完成。編帶質量不高，且效率低下。所以一套能夠實現粘貼式平衡塊后期自動化生產的設備亟待研發。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于機器視覺的粘貼式平衡塊自動編帶機結構設計，配合機器視覺檢測得到平衡塊正反面朝向以及字符朝向信息。根據此信息進行粘貼式平衡塊朝向自動化規整、分選、編帶和裁剪生產

一種基于機器視覺的汽車輪轂粘貼式平衡塊自動化編帶機結構，包括圖像采集單元、平衡塊正反面朝向調整單元、平衡塊字符朝向分選單元、平衡塊編帶單元和平衡塊編帶裁剪單元。

技術方案

由外接上料設備對平衡塊進行有序上料，首先平衡塊進入圖像采集單元，該單元由兩面拍攝板、工業相機、偏心輪推塊機構和密閉的拍攝箱組成。當平衡塊到達兩面拍攝板位置時，工業相機對平衡塊前后表面進行圖像采集，并將采集到的圖像信息傳輸到工業計算機中，交由機器視覺相關程序識別出當前平衡塊的正反面朝向以字符朝向信息。圖像采集完成以后由偏心輪推塊機構將平衡塊推向一下工位，即平衡塊正反面調整單元。該單元主要由有四個矩形孔均勻分布的調整轉盤、兩通道的合流圓盤底座、傳輸管道、驅動轉盤的步進電機和最終合流頭等元件組成。當平衡塊進入四個矩形孔的其中一個孔時，處理器根據平衡塊的正反面朝向信息，控制步進電機帶動有四個矩形孔均勻分布的調整轉盤順時針或者逆時針轉動90度。通過不同方向的轉動，平衡塊會依靠重力進入兩通道的合流圓盤底座的對應通道中，這時平衡塊的正反面朝向已經統一，再經由兩條傳輸管道進入最終合并頭進行合流，輸出正反面朝向統一單排平衡塊到字符朝向分選單元。字符朝向分選單元主要由人字分選軌道、撥針、小型舵機和變向圓弧軌道組成。當平衡塊進入人字分選軌道入口之前，處理器根據平衡塊的字符朝向控制小型舵機順時針轉動或逆時針轉動，將不滿足后續編帶要求字符朝向的平衡塊從人字分選軌道的右軌道輸送到料盤重新上料。將滿足要求的平衡塊從人字分選軌道的左軌道輸送到平衡塊編帶單元。平衡塊編帶單元主要由壓輪、同步帶結構的傳送帶、步進電機、偏心輪推塊機構、聯動齒輪系，、雙面膠上料盤、雙面膠繃緊輪組和雙面膠廢料繞盤組成。當平衡塊進入該單元之后由偏心輪推塊機構將平衡塊推入壓輪之下，與此同時壓輪和同步帶結構的傳送帶聯動轉動一定角度。壓輪上纏繞雙面膠，由其轉動帶動雙面膠上料。在偏心輪推塊機構推入平衡塊時對推入平衡塊進行了計數，當個數達到規格要求時，壓輪與同步帶結構的傳送帶轉動一個小角度，從而在平衡塊編帶上留下一個小間隙用于后續裁剪單元裁剪位置的標識。經過平衡塊編帶單元后，平衡塊將依次編排在雙面膠之上進入裁剪單元。裁剪單元主要由偏心輪推桿機構、裁刀和縫隙檢測模塊組成。當平衡塊編帶進入裁剪單元之后，首先由縫隙檢測模塊對上一工位預留的裁剪位置標識進行檢測。當將檢測到縫隙位時，偏心輪推桿機構帶動裁刀迅速對平衡塊編帶進行裁剪。經過以上工序之后，零散的平衡塊將被編帶成有序的一定規格的平衡塊編帶條。

有益效果

本發明配合機器視覺檢測可以自動化的調整平衡塊的正反面朝向及平衡塊字符朝向的自動化分選實現平衡塊編帶前的規整統一，其效率、準確率遠超人工。再配合后續的自動化編帶系統，可以完全代替人工實現平衡塊生產后期的自動化生產。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖。

圖2為本發明的圖像采集單元結構示意圖。

圖3為本發明的圖像采集單元中的兩面拍攝板細節圖。

圖4為本發明的平衡塊正反面調整單元結構示意圖。