[发明专利]一种轮毂气门芯孔的自动加工设备及加工方法

说明书

技术领域：

本发明涉及自动化生产技术领域，更具体的说是涉及一种气门芯孔的自动加工设备及加工方法。

背景技术：

轮毂上的气门芯孔是在轮毂制造完成后在轮辋上钻取形成的，现有技术中的气门芯孔加工设备一般都是半自动化，需要耗费较多的人力，生产效率和加工精度较低。

发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术之不足，而提供一种轮毂气门芯孔的自动加工设备及加工方法，其有效提高了轮毂生产的自动化程度，提高了生产效率和加工精度，降低了劳动成本。

本发明的技术解决措施如下：

一种轮毂气门芯孔的自动加工设备，包括：机械手单元，其包括底座以及旋转设置在所述底座上方的机械手；伺服旋转装置，其设置在所述机械手单元的一侧，所述伺服旋转装置设置为用于夹紧、旋转轮毂的装置；传输带单元，其设置在所述机械手单元和所述伺服旋转装置的两侧；视觉单元，其设置在所述伺服旋转装置的一侧，所述视觉单元包括设置在所述伺服旋转装置上方的相机、用于固定所述相机的支架、设置在所述支架上的光源、与所述相机连接的计算机；钻孔装置，其设置在所述伺服旋转装置和所述视觉单元的一侧，所述钻孔装置设置为用于在轮毂上加工气门芯孔的装置；控制柜，其设置在所述传输带单元的一侧，所述控制柜通过线路与所述机械手单元、所述传输带单元、所述伺服旋转装置、所述视觉单元、所述钻孔装置相连。

作为上述技术方案的优选，所述钻孔装置包括立柱、滑动设置在所述立柱上的第一活动板、固定设置在所述第一活动板顶端面上的支撑块、滑动设置在所述支撑块上的第二活动板、固定设置在所述第二活动板上的钻孔单元，其中，所述立柱和所述支撑块上分别设置有驱动所述第一活动板和所述第二活动板直线往复运动的驱动机构，所述钻孔单元包括第一钻头以及驱动所述第一钻头转动的第一电机。

作为上述技术方案的优选，所述第二活动板上还固定设置有去毛刺单元，所述去毛刺单元包括第二钻头以及驱动所述第二钻头转动的第二电机，所述去毛刺单元与所述钻孔单元并排设置。

作为上述技术方案的优选，所述机械手上设置有三个气爪，所述气爪之间相隔120°分布。

作为上述技术方案的优选，所述机械手单元和所述传输带单元位于同一直线的延长线上。

作为上述技术方案的优选，所述控制柜上设置有触摸显示屏。

一种轮毂气门芯孔的加工方法，包括如下步骤：

a)所述机械手将轮毂从所述传输带单元搬运至所述伺服旋转装置中；

b)所述伺服旋转装置先将轮毂夹紧，然后进行水平旋转操作；

c)所述视觉单元通过所述相机拍摄的图片来实时判断当前一定区域内是否包含轮毂的气门芯凸台；当轮毂的气门芯凸台进入所述相机的采样视野时，则轮毂停止旋转，所述视觉单元将所述气门芯凸台位置的坐标输出至所述控制柜的PLC控制系统中；

d)所述PLC控制系统根据所述气门芯凸台位置的坐标将所述气门芯凸台旋转至所述第一钻头正前方；

e)所述视觉单元二次确认所述气门芯凸台的位置，所述PLC控制系统根据所述二次确认的气门芯凸台的位置对轮毂进行微调，确保所述气门芯凸台的位置正对所述第一钻头；

f)待轮毂静止后，对所述气门芯凸台进行钻孔；

g)钻孔结束后，所述机械手将轮毂搬运至另一传输带单元上；

作为上述技术方案的优选，所述步骤c)中的视觉单元判定气门芯凸台的过程如下：

Ⅰ)在轮毂的旋转过程中，所述相机接收所述控制柜发出的触发信号，每隔40°拍摄一张图片；

Ⅱ)所述视觉单元中的计算机计算图片中水平方向的灰度值变化强度，如变化不均匀则判断为凸台疑似区域；

Ⅲ)在疑似区域中，由图像凹点向外查找连通区域，如该区域为圆形则判断为凸台，并输出中心坐标；如不是圆形则继续判断下一张图片。

作为上述技术方案的优选，执行完所述步骤f)后再通过所述第二钻头去除气门芯孔上的毛刺。

本发明的有益效果在于：所述机械手单元、所述伺服旋转装置、所述传输带单元、所述视觉单元、所述钻孔装置和所述控制柜共同完成轮毂气门芯孔的加工，有效提高了轮毂生产的自动化程度，提高了生产效率和加工精度，降低了劳动成本。

附图说明：

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的机械手单元的结构示意图；

图3为本发明的伺服旋转装置、视觉单元和钻孔装置之间的位置关系示意图；