一种车内胎气门芯智能安装设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种车内胎气门芯智能安装设备，包括图像采集模块，控制模块和气门芯安装模块；所述图像采集模块包括安装柜及设于所述安装柜内的图像采集装置和安装柜底部的光源，所述图像采集装置与所述光源设置在同一水平轴上，所述光源设置在图像采集装置的斜下方；所述控制模块包括上位控制机和下位控制机，以及编码器；所述气门芯安装模块为安装气门芯的机械装置。本实用新型的车内胎气门芯智能安装设备，具有以下优点：采用了上位机系统与下位机系统相互配合分工的方式，能显著提高气门芯的安装速度；应用范围广，适用于不同大小、不同颜色的车内胎。
【专利说明】
_种车内胎气)门芯智能安装设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及机器视觉领域，尤其是一种车内胎气门芯智能安装设备。【背景技术】
[0002]近年来随着我国经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，越来越多的家庭拥有了汽车，汽车的保有量迅速扩大。随着汽车数量的不断增加，对车内胎的需求量也大幅提高。在车内胎的工业生产过程中，由于车内胎打孔装置的钻头磨损，加热钻头的电阻丝老化、断裂以及钻头位置偏移而导致孔洞没有打穿或彻底打穿。传统的气门芯安装设备不管车内胎表面是否有完整的孔洞都会安装气门芯，一方面造成气门芯的浪费，另一方面影响对应产品的质量安全。
[0003]目前，国内大多数的车内胎生产线还是依靠人工对车内胎表面进行检测决定是否放置气门芯进行安装。在工业化的流水线上，这种气门芯安装方式不仅人工成本高，劳动强度大，且工作单调乏味，极易出现气门芯错贴、漏贴的情况，不符合高效、高质量的生产要求。【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于针对车内胎表面有无完整孔洞构建人工智能安装系统，以此减少气门芯的浪费，降低不合格内胎的产出率，提高产品的安全性。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为:
[0006]—种车内胎气门芯智能安装设备，安装于车内胎生产线上，包括图像采集模块，控制模块及气门芯安装模块；[〇〇〇7]所述图像采集模块包括安装柜及设于所述安装柜内的图像采集装置和安装柜底部的光源，所述图像采集装置与所述光源设置在同一水平轴上，所述光源设置在图像采集装置的斜下方；
[0008] 所述控制模块包括上位控制机和下位控制机，以及编码器，所述上位控制机连接下位控制机，所述下位控制机连接所述图像采集装置、光源、编码器、气门芯安装装置和生产线上的打孔装置，所述编码器设于所述传送带上，且靠近打孔装置；[〇〇〇9]所述气门芯安装模块设于所述安装柜下游传送带上，是一个为车内胎表面孔洞处安装气门芯的装置。
[0010]进一步的，所述安装柜为底部设有圆形视场的密封柜子，圆形视场处设有透明的有机玻璃，所述光源设于圆形视场斜下方一侧，与圆形视场有一定距离间隔，且光源与所述传送带表面成一定倾斜角度。[〇〇11]优选的，所述光源为〇度红光面光源。
[0012]优选的，所述气门芯安装装置与所述安装柜之间的距离大于300mm。[0〇13]优选的，所述安装柜底部与所述传送带之间的距离为150mm?400mm。[〇〇14]优选的，所述编码器为绝对式编码器。
[0015]进一步的，所述下位控制机为在STM32系列芯片的基础上搭建的电路板，所述电路板上设有电源接口、相机触发接口、编码器信号接口、气门芯安装装置信号接口、打孔装置信号接口以及串口通信接口。
[0016]本实用新型的车内胎气门芯智能安装设备，其安装柜由不锈钢制成，所述安装柜高度在150mm?400mm之间可自由调节，安装柜内的图像采集装置如工业相机可直接采集到所述传送带上车内胎表面的图像。采用所述安装柜，密封的安装柜能防止车间的粉尘污染相机镜头，干扰图像采集，使采集的图片保持较好的一致性，便于算法的处理，提高设备的精度。同时，安装柜将所述图像采集模块集成在一定较小的空间内，不仅节约了生产线上的安装空间，也便于设备的管理与维护。所述O度红光面光源，照射在橡胶表面，能把孔洞与橡胶表面有效的区分开来，便于检测橡胶表面是否有完整的孔洞，使图像采集装置能拍到清晰的图像。
[0017]本实用新型的车内胎气门芯智能安装设备，其控制模块包括上位控制机和下位控制机，以及编码器。所述上位控制机为PC机，用于对采集到的图像数据流进行分析处理，处理结果由上位控制机发送至所述下位控制机。所述下位控制机为在STM32系列芯片的基础上搭建的电路板，上面设有电源接口、相机触发接口、编码器信号接口、气门芯安装装置信号接口、打孔装置信号接口以及串口通信接口，控制图像采集装置、气门芯安装装置。所述下位控制机主要执行图像采集和安装气门芯的指令。通过上位控制机与下位控制机相互通讯配合，能更加快速、准确地安装气门芯，大幅提高生产线的生产效率，减少气门芯的使用量，减少人工成本，安装精度高且稳定。
[0018]所述编码器实时检测传送带的速度，并将编码信息发送给图像采集模块。
[0019]所述气门芯安装模块是一个为橡胶表面孔洞处安装气门芯的装置，设于所述安装柜下游，距离大于300mm，接受控制模块的指令，为橡胶表面的孔洞贴上气门芯。
[0020]本实用新型的车内胎气门芯智能安装设备，具有以下优点:1、采用了上位机系统与下位机系统相互配合分工的方式，能显著提高气门芯的安装速度。2、应用范围广，适用于不同大小、不同颜色的车内胎。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型一种车内胎气门芯智能安装设备的一个实施例的结构示意图；
[0022]图2为图1实施例中控制系统的结构示意图；
[0023]附图标记说明:1-气门芯安装装置;2-传送带；3-安装柜;4-0度红光面光源；5_工业相机;6-编码器;7-打孔装置。
【具体实施方式】
[0024]为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。
[0025]参见附图1-2，在本实用新型的车内胎气门芯智能安装设备的一个较佳实施例中，主要包括安装于车内胎生产线上的图像采集模块，控制模块及气门芯安装模块。
[0026]如图1所示，图像采集模块包括安装柜3固定在车内胎流水线正上方，其底部留有直径大约为60mm的用于采集橡胶表面图像的圆形视场。安装柜3内设有图像采集装置，本实施例中图像采集装置为工业相机5,安装柜外设有光源4。光源4设于圆形视场斜下方一侧， 与圆形视场有一定距离间隔，且光源与传送带2表面成一定倾斜角度，本实施例中光源4为0 度红光面光源，优选的。
[0027]工业相机5镜头在圆形视场上方，紧靠圆形视场，两者同轴设置。同时工业相机5与光源4设置在同一水平轴上。安装柜3底部与传送带之间留有150mm?400mm的观察距离，适用于不同大小的车内胎。
[0028]如图2所示，控制模块包括上位控制机和下位控制机，以及编码器6。具体的，上位控制机为装有Windows系统并装有串口通信接口和千兆网卡网线接口的工控机，用于对采集的图像数据流进行分析处理，处理结果由串口通信接口发送至下位控制机。下位控制机为在STM32系列芯片的基础上搭建的电路板，上面设有电源接口、相机触发接口、编码器信号接口、气门芯安装装置信号接口、打孔装置信号接口以及串口通信接口。工业相机5、编码器6、气门芯安装装置1、打孔装置7分别通过信号线与对应的接口连接至下位控制机电路板，上位控制机的计算机通过下位机的串口通信接口与下位控制机电路板相连。
[0029]通过上位控制机与下位控制机相互通讯配合，能更加快速、准确地为完整的孔洞安装气门芯，大幅提高生产线的生产效率，减少气门芯的使用量，降低人工成本，安装精度尚且稳定。
[0030]编码器6为绝对式编码器，设于传送带2—侧，且靠近打孔装置，实时检测传送带2 的速度，将编码信号发送给图像采集模块。[〇〇31]气门芯安装装置1位于安装柜3下游，距离大于300mm，接受控制模块的指令，如果检测到橡胶表面有完整的孔洞，下位机给气门芯安装模块发送安装气门芯的指令，气门芯安装装置给孔洞处贴上气门芯。
[0032]本实施例中的车内胎气门芯智能安装设备，在运行时，流水线上的打孔装置7启动，发送触发信号，下位控制机接收触发信号并准备触发图像采集装置5拍取图像，编码器6 实时检测传送带2的速度，将触发延迟的信号传送给图像采集模块。面光源4提供光照把橡胶表面孔洞的信息有效地突显出来，图像采集装置把图像数据传输到上位控制机的系统里，对图像数据进行分析处理。处理后，将最终处理结果的指令通过串口发送至下位控制机，并由下位控制机对接收到的指令进行识别，控制气门芯安装装置对车内胎表面孔洞进行安装气门芯的操作。[〇〇33]总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种车内胎气门芯智能安装设备，安装于车内胎生产线上，其特征在于:包括图像采集模块、控制模块和气门芯安装模块； 所述图像采集模块包括安装柜及设于所述安装柜内的图像采集装置和安装柜底部的光源，所述图像采集装置与所述光源设置在同一水平轴上，所述光源设置在图像采集装置的斜下方； 所述控制模块包括上位控制机和下位控制机，以及编码器，所述上位控制机连接下位机，所述下位控制机连接所述图像采集装置、光源、编码器、气门芯安装装置和生产线上的打孔装置，所述编码器设于传送带上，且靠近打孔装置； 所述气门芯安装模块是一个为橡胶表面孔洞处安装气门芯的装置，所述气门芯安装装置设于所述安装柜下游。2.如权利要求1所述的一种车内胎气门芯智能安装设备，其特征在于:安装柜底部设有圆形视场并密封，圆形视场表面设有透明的有机玻璃，所述光源设于圆形视场斜下方一侧，与圆形视场有一定距离间隔，且光源与所述传送带表面成一定倾斜角度。3.如权利要求1所述的一种车内胎气门芯智能安装设备，其特征在于:所述光源为O度红光面光源。4.如权利要求1所述的一种车内胎气门芯智能安装设备，其特征在于:所述气门芯安装装置与所述安装柜之间的距离大于300mm。5.如权利要求1所述的一种车内胎气门芯智能安装设备，其特征在于:所述安装柜底部与传送带之间的距离为150mm?400mm。6.如权利要求1所述的一种车内胎气门芯智能安装设备，其特征在于:所述编码器为绝对式编码器。
【文档编号】B29D30/08GK205573059SQ201620217126
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】安道俊, 刘红林, 王旭龙琦, 贾若云
【申请人】中国计量学院