[发明专利]基于光幕测量的汽车轮毂螺孔识别方法、遮盖方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于光幕测量的汽车轮毂螺孔识别方法、遮盖方法及系统，其通过对汽车轮毂光幕传感器数据采集；对采集的时间序列数据进行处理，提取轮毂中的孔洞区域，通过圆形特点进行筛选，确定PCD孔心坐标；将坐标转换为机械手脉冲信号，软件系统通过运动控制器驱动二维机械手带动遮涂放置器移动至PCD孔正上方，逐个放置遮涂球，完成各种规格汽车轮毂喷漆遮涂的自动控制。本方法轮毂PCD孔定位精度高，能实现螺孔自动遮挡，降低了人工成本，提高了生产过程的自动化、智能化程度。

技术领域

本发明属于产品孔洞检测与机械手控制技术领域，具体涉及一种基于光幕测量的汽车轮毂螺孔识别方法、遮盖方法及系统。

背景技术

随着我国汽车工业的快速发展，汽车轮毂作为汽车关键的上游零部件，需求量与日俱增，轮毂企业生产规模扩大很快，每条轮毂生产线都需要大量的人力，传统的依靠人力的生产方式已不能适应现代化轮毂生产的要求，而且轮毂型号的多元化也对轮毂生产企业的自动化生产水平提出了更高的要求。

在轮毂喷漆生产线上，一个轮毂需要经过三次喷漆，为了防止轮毂的螺孔(又称PCD孔)中喷入油漆，从而导致车辆在行驶过程中因油漆热胀冷缩造成螺丝松动带来交通事故，因而在轮毂喷漆过程中需要对螺孔遮盖。轮毂作为汽车重要的受力部件，是车辆在行驶过程中的主要安全部件之一，对汽车的安全性能起着重要的作用，所以质量合格的轮毂对行驶安全非常重要。

对于现有的轮毂生产企业，在现有的工艺条件和技术背景下，每条轮毂喷漆生产线上至少需要一个工人通过目测来对轮毂的型号、规格进行判别，并按照实际轮毂的螺孔个数、位置快速放置用于遮挡的小球。由于轮毂型号逐渐多元化，导致工人劳动强度大，虽然一定程度上满足了检测的需求，但由于轮毂生产线运转速度快、轮毂型号多、轮毂间区别小等原因，带来了两个问题：一是工人工作环境单调、枯燥，长时间会产生视觉疲劳，易出错；二是人工操作自动化程度低，生产效率低下，螺孔个数与位置识别率低、遮挡小球放置慢，不能满足企业需求，增加了企业的生产成本。

因此，国内的汽车轮毂生产企业目前都尚未实现汽车轮毂喷涂过程的螺孔自动遮挡，单纯的人工操作费时费力且准确性低，可靠性差。

申请号为201310342862.8的中国发明专利公开了一种基于X射线的轮毂检测系统及其检测方法，该方法设有半自动缺陷检测、PLC机械控制与高压控制系统。具有能根据事先创建轮毂型号工件数据库，在系统工作过程中自动调节轮毂拍摄位置及射线源强度，实现轮毂缺陷的半自动检测。该系统利用X射线投射原理，采集轮毂图像，实现探伤检测。

针对轮毂喷涂生产线的快速、实时性等特点，结合人工对轮毂型号分类、螺孔定位、手动放置遮涂工具的方法，设计基于光幕测量技术与二维运动控制技术的汽车轮毂自动化遮涂系统，将包含数据、数据处理、识别定位与运动控制、气动控制方面的技术。

发明内容

本发明针对现有技术所存在的上述技术缺陷及不足，本发明提供了一种基于光幕测量技术的多型号汽车轮毂PCD孔位置识别方法，能够快速实现对汽车轮毂PCD孔的识别，可用于多种需要识别汽车轮毂PCD孔的场合。

本发明同时提供了一种基于光幕测量的汽车轮毂PCD孔自动遮盖方法及其系统，实现了汽车轮毂喷涂过程螺孔遮涂的自动化控制，提高了准确率与工作效率，降低了检测人员的劳动强度。

一种基于光幕测量的汽车轮毂螺孔识别方法，包括：

(1)利用光幕传感器对汽车轮毂进行扫描，采集光幕传感器的阵列数据信息，并建立轮毂扫描完成后所在位置的二维坐标系；

(2)从采集的阵列数据信息中提取光束对射导通的阵列数据信息，将提取的阵列数据信息对应到二维坐标系中，得到若干个对射连续导通区域；这些对射连续导通区域与扫描完成后轮毂上的通孔区域一一对应，这些通孔区域包括轮毂上的部分或整个扇形孔、螺孔、中心孔等；