[發明專利]一種輪轂表面二維碼的激光刻錄讀取設備與方法

有效

• 申請號: 202010015250.8
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111098316B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 秦余超;李紅波;賈慶業;趙永剛;孫巖;肖國新;唐新宇;董彥武;路鵬;綦闖
• 申請（專利權）人: 秦皇島信越智能裝備有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J5/00;B25J13/08;B25J15/02;B25J19/02;B23K26/362;B23K26/70
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所(普通合伙) 11308
• 代理人: 李斌

1.一種輪轂表面二維碼刻錄與讀取的方法，其特征在于，采用輪轂表面二維碼刻錄與讀取設備，包括輪轂流轉輥道、輪轂居中定位裝置、頂升裝置、旋轉裝置，3D識別裝置，六軸工業機器人，2D識別裝置，焦距確認裝置，二維碼激光刻錄裝置，二維碼讀碼裝置、電氣控制柜以及控制系統；

所述六軸工業機器人位于輪轂流轉輥道一側，其工作區域位于輥道正上方；

所述頂升裝置位于輪轂流轉輥道下方，安裝高度低于輪轂流轉輥道上表面，

所述輪轂居中定位裝置位于輪轂流轉輥道上，頂升裝置的兩側；

所述3D識別裝置固定在輪轂流轉輥道遠離工業機器人的一側；

所述2D識別裝置，焦距確認裝置，二維碼激光刻錄裝置，二維碼讀碼裝置集成安裝在輪轂流轉輥道遠離工業機器人的一側的電氣控制柜上，所述2D識別裝置，焦距確認裝置，二維碼激光刻錄裝置，二維碼讀碼裝置的中心保持在同一水平線上，所述二維碼激光刻錄裝置用以根據預定的設置開始對輪轂進行二維碼的刻錄，所述焦距確認裝置，用于校驗激光刻錄器與輪轂表面刻碼位置之間的距離，所述二維碼讀碼裝置，用于二維碼刻錄完成后的讀取校驗，所述2D識別裝置用以當輪轂到達其對特征點的識別區域后，2D識別裝置拍照尋找特征點；

所述輪轂居中定位裝置為輪轂居中定位抱爪，所述頂升裝置為頂升十字鐵架，所述旋轉裝置為伺服電機，所述3D識別裝置為3D相機，所述2D識別裝置為2D相機，所述焦距確認裝置為激光傳感器，所述二維碼激光刻錄裝置為激光刻錄器，所述二維碼讀碼裝置為讀碼相機；

包括如下步驟：

（1）輪轂輪型的識別：輪轂進入激光刻錄工作區域后首先由輪轂居中定位裝置對輪轂進行居中定位，頂升裝置將居中后的輪轂頂起，旋轉裝置，帶動輪轂旋轉180°，位于輥道旁邊的3D識別相機采集旋轉的輪轂表面字符信息，控制系統通過對采集的字符信息進行處理，判斷輪轂的輪型信息；

（2）刻碼位置的確定：六軸工業機器人夾取輪轂對輪轂內法蘭盤進行拍照，找到其特征點并與標準位置進行比較，計算出旋轉角度，六軸工業機器人帶動輪轂旋轉，確定二維碼刻錄位置；

（3）二維碼的刻錄與讀?。毫S工業機器人帶動輪轂到達二維碼刻錄位置后，控制系統觸發刻碼信號，二維碼激光刻錄裝置根據預定的設置開始對輪轂進行二維碼的刻錄，刻錄完成后機器人帶動輪轂到達讀碼位置，二維碼讀碼裝置對刻錄的二維碼進行識別，輸出識別結果完成設備工作。

2.根據權利要求1所述的一種輪轂表面二維碼刻錄與讀取的方法，其特征在于，所述頂升十字鐵架表面帶有螺紋，所述輪轂居中定位抱爪下方設有與其連接的氣缸與電磁閥，監控其夾緊松開的狀態。

3.根據權利要求2所述的一種輪轂表面二維碼刻錄與讀取的方法，其特征在于，所述3D相機，由金屬支架固定在輪轂流轉輥道遠離工業機器人的一側，相機安裝高度與輪轂頂升后外輪輞字符的高度保持一致，安裝角度能夠調節，所述3D相機通過識別輪轂外輪輞上的字符，以識別輪轂的輪型號與模具號。

4.根據權利要求2所述的一種輪轂表面二維碼刻錄與讀取的方法，其特征在于，所述2D相機通過識別輪轂內法蘭盤內的特征點，以確定二維碼的刻錄位置，所述控制系統由工控機和PLC工業電路組成，用以監控各類信號并發送動作指令。

5.根據權利要求1所述的一種輪轂表面二維碼刻錄與讀取的方法，其特征在于，包含兩處識別定位：

1）通過3D相機識別輪轂外輪輞上的字符來識別輪轂的輪型號與模具號；

2）通過2D相機識別輪轂內法蘭盤內的特征點來確定二維碼的刻錄位置；

所述輪轂外輪輞上的字符與內法蘭盤上的特征點是通過低壓鑄造機鑄造時形成的，字符和特征點具有一些特定的規范要求，或特征以便于識別。