基于视觉检测的单向器星轮自动化装配方法
【专利摘要】一种基于视觉检测的单向器星轮自动化装配方法，包括如下步骤：(1)待装配的单向器星轮以随意的位置放置在摄像头下，获取摄像头获取的星轮原始图像信息，进行图像处理，计算得出星轮的中心坐标和星轮偏角(x0,y0,h,0,0,γ)；(2)星轮夹爪根据星轮位置坐标对星轮进行抓取；(3)星轮夹爪抓取星轮之后根据检测的星轮偏转角，进行相应角度的偏转，使星轮旋转到设定的位置；(4)星轮夹爪将星轮抓取到装配机构下方的加工工位，与出口对齐，之后装配器将弹簧和滚柱压到星轮中；(5)完成装配动作，机械手臂将星轮放到储料盘中。本发明机械化装配、减轻劳动强度、效率较高。
【专利说明】基于视觉检测的单向器星轮自动化装配方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及汽车发动机零件单向器的加工设备，尤其是一种单向器星轮弹簧滚柱 装配方法。
【背景技术】
[0002] 单向器是发动机中的重要部件，每年的需求量很大，单向器中的星轮和弹簧、滚柱 的装配是单向器装配的一道关键装配工序，现在主要采用的还是手工装配，劳动力需求较 大，效率低下。因此，工程实践中需要一种代替人工的、高效的装配机。
【发明内容】
[0003] 为了克服已有单向器的星轮和弹簧、滚柱装配方式的手工装配、劳动强度大、效率 低下的不足，本发明提供一种机械化装配、减轻劳动强度、效率较高的基于视觉检测的单向 器星轮自动化装配方法。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005] -种基于视觉检测的单向器星轮自动化装配方法，实现该方法的装置包括主体平 台，所述主体平台上安装装配机构，所述装配机构的下方为用以放置待装配单向器星轮的 加工工位，所述主体平台上设置用以放置装配后的单向器星轮的储料盘，所述主体平台上 安装用以进行视觉检测的摄像头，所述摄像头与视觉检测智能控制器连接，所述机器人包 括用于抓取待装配单向器星轮和装配后的单向器星轮的星轮夹爪；所述装配方法包括如下 步骤：
[0006] (1)待装配的单向器星轮以随意的位置放置在摄像头下，首先检测出所述星 轮的圆心坐标（?%),然后检测出星轮内侧的齿形轮廓，提取出轮廓各个点的像素坐 标（<,<)，再算出轮廓上的点和圆心坐标点的距离平方和，D = (Xi-hF+h-y。)2， 求出D的最小值Dmin，并得到相应的轮廓上的像素坐标值(X)m5jmn),那么将它们带入 到公式
【权利要求】
1. 一种基于视觉检测的单向器星轮自动化装配方法，其特征在于：现该方法的装置包 括主体平台，所述主体平台上安装装配机构，所述装配机构的下方为用以放置待装配单向 器星轮的加工工位，所述主体平台上设置用以放置装配后的单向器星轮的储料盘，所述主 体平台上安装用以进行视觉检测的摄像头，所述摄像头与视觉检测智能控制器连接，所述 机器人包括用于抓取待装配单向器星轮和装配后的单向器星轮的星轮夹爪；所述装配方法 包括如下步骤： (1) 待装配的单向器星轮以随意的位置放置在摄像头下，首先检测出所述星轮的圆心 坐标（Xo,y〇)，然后检测出星轮内侧的齿形轮廓，提取出轮廓各个点的像素坐标?,.<)，再 算出轮廓上的点和圆心坐标点的距离平方和，D= (Xi-Xdf+Gi-yd)2,求出D的最小值Dmin, 并得到相应的轮廓上的像素坐标值1那么将它们带入到公式Ζ= (Umm)， 少0-Ln 得星轮偏转角γ，从而组成一组机器人可识别的坐标点（X(l，yc)，h，〇,〇,v)，h是单向器星轮 的实际1?度； (2) 星轮夹爪根据星轮位置坐标对星轮进行抓取； (3) 星轮夹爪抓取星轮之后根据检测的星轮偏转角Y，进行相应角度的偏转，使星轮 旋转到设定的位置； (4) 星轮夹爪将星轮抓取到装配机构下方的加工工位，之后装配机构将弹簧和滚柱压 到星轮中； (5) 完成装配动作，机械手臂将星轮放到储料盘中。
2. 如权利要求1所述的一种基于视觉检测的单向器星轮自动化装配方法，其特征在 于：所述装配机构包括转芯和顶块，所述转芯上开有与待装配单向器星轮相同的星轮槽，所 述转芯的下方为所述加工工位，所述顶块位于所述转芯的正上方，所述顶块上设有与所述 星轮槽形状匹配的顶杆；所述顶块位于隔板的下方，所述隔板固定在机架上，所述顶块的 顶面与连接轴的下端连接，所述连接轴可上下滑动地穿过所述隔板，所述连接轴的上端与 第一从动件连接，位于隔板上的连接轴上套装第一复位弹簧，所述第一从动件的上方靠接 第一偏心轮，所述第一偏心轮的转轴与第一电机的输出轴连接；所述转芯安装在第一转轴 的下端，所述第一转轴的上端与第二电机的输出轴联接，所述第一转轴穿过所述顶块和隔 板； 所述步骤（3)中，设定位置是指：使星轮的槽与转芯的槽对齐； 所述步骤（4)中，第一电机带动偏心轮旋转，将顶块下推，将弹簧和滚珠推入到星轮的 槽中。
3. 如权利要求2所述的一种基于视觉检测的单向器星轮自动化装配方法，其特征在 于：所述装配机构还包括上料组件，所述上料组件包括弹簧上料导轨、滚柱入口和曲柄滑块 机构，所述曲柄滑块机构包括第三电机、第一连杆和第二连杆和推料块，所述第三电机的输 出轴上安装第一连杆，所述第一连杆与所述第二连杆铰接，所述第二连杆与所述推料块铰 接；所述转芯位于底板的转芯孔内，所述底板上开有与所述转芯孔连通的进料口，所述推 料块位于所述进口料的入口处，所述弹簧上料导轨、滚柱入口分别与所述进料口的一侧相 接； 所述步骤（4)中，在机械手臂抓取的同时，弹簧沿着弹簧上料导轨进行上料，滚柱从滚 柱入口中的孔中落下，然后推料块把弹簧和滚柱推入转芯中，旋转第二电机旋转72°，重复 上料动作5次，直到转芯槽被填满位置。
【文档编号】B23P21/00GK104308531SQ201410541079
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月14日 优先权日:2014年10月14日
【发明者】陈建, 何涛, 陈琨, 张胜良, 李鑫, 寿开荣, 赵燕伟 申请人:浙江工业大学