一种活塞冷却喷嘴安装状态的检测工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于发动机装配技术领域，特别是涉及一种活塞冷却喷嘴安装状态的检测工艺。
【背景技术】
[0002]活塞冷却喷嘴是安装在发动机气缸体内的一个部件，用于对活塞进行冷却。通常装完的活塞冷却喷嘴依靠人工检查。人工目测活塞冷却喷嘴的安装状态，主要存在三方面的缺点:一是活塞冷却喷嘴处于气缸体内部，人工检测误差较大，并且容易产生视觉疲劳，不能确保活塞在运行过程中不与活塞冷却喷嘴发生碰撞，存在活塞及活塞冷却喷嘴等零部件撞坏的风险；二是人工检测成本较高；三是需要进行旋转曲轴等操作，效率较低。且活塞冷却喷嘴一旦漏装，将导致活塞冷却不良，极易造成拉缸。而该类问题若是在试车环节才被发现，将会造成较大的返工成本。因此，迫切需要一种有效的手段来检测活塞冷却喷嘴的安装质量。
【发明内容】
[0003]本发明目的在于解决人工检测活塞冷却喷嘴安装状态存在的不足。通过设备全自动、高精度的检测，确保检测结果的正确性；通过取消操作者或检验员检测，降低人工成本；通过优化检测流程，提高检测效率。
[0004]本发明为实现上述目的，采用如下技术方案:
一种活塞冷却喷嘴安装状态的检测工艺，其特征在于包括下述步骤:
a.发动机进入到线体工作位置并停止；
b.RFID标签或扫描枪给出发动机机型信号并传输给PLC ;
c.根据步骤b得到的发动机机型，设定机器人动作轨迹程序；
d.PLC处理发动机机型信号并触发机器人走相应机型的轨迹程序；
e.机器人带动相机走到相应的位置并触发相机拍照，获取发动机气缸体内部图片；
f.视觉程序识别发动机气缸体内部图片，将活塞冷却喷嘴安装状态转换成视觉程序能够识别的图像要素；
g.视觉程序将步骤f识别的图像要素与存储的气缸体内部图像要素进行比较，并自动判断是否合格；若合格，机器人带动相机继续走下一个位置进行拍照；若不合格，则将不合格部位记录并存储，然后进行下一个位置拍照；
h.所有位置拍照完毕后机器人复位；
1.生成检测结果，人机界面自动进行检测结果提示；若合格，直接进入下一步骤；若不合格，则进行安装状态确认或调整，直至合格为止；
j.完成检测，线体启动，发动机流走； k.a~j步骤循环。
[0005]其进一步特征在于:所述步骤f、g中识别图像要素和判断合格的具体步骤为: fl.视觉程序调用视觉工具将主轴承孔A特征点拟合成一个圆，并确定圆心在整个图片中的相对位置，然后以圆心作为原点建立坐标系；
f2.视觉程序调用视觉工具将主轴承孔B特征点拟合成一个圆，并获得圆心坐标，然后建立两主轴承孔连心线直线I ;
f3.视觉程序调用视觉工具将活塞冷却喷嘴杆身高亮部分特征点拟合成一条直线，形成直线2 ;
f4.计算直线I与直线2交叉形成的夹角Θ ;
f5.视觉程序调用视觉工具将活塞冷却喷嘴头部边缘特征点拟合成一个圆，并获得圆心O坐标；
f6.计算圆心O到直线I的垂直距离h ;
f7.将夹角Θ、距离h与设定范围进行比较，确定活塞冷却喷嘴安装的正确性。
[0006]进一步的:所述步骤e中相机拍照，获取发动机内部图片时通过辅助光源照明。
[0007]所述步骤f6中垂直距离的计算通过在图片中找到的圆心O到直线I的像素值乘以分辨率获得。
[0008]所述发动机具有六个气缸，每个气缸设置有一个活塞冷却喷嘴。
[0009]本发明具有以下有益效果:
1.采用视觉检测技术，确保检测精度，确保检测结果的正确性；
2.取消人工检测，降低人工成本；
3.优化检测流程，取消旋转曲轴等操作，提高检测效率；
4.采用机器人作为相机的执行机构，柔性高，适应多品种多结构发动机活塞冷却喷嘴安装状态的检测。
【附图说明】
[0010]图1为本发明检测原理示意图。
[0011]图2为本发明方法流程图。
【具体实施方式】
[0012]一种活塞冷却喷嘴安装状态的检测工艺，其特征是该检测工艺包括以下步骤:
a.发动机进入到线体工作位置并停止；
b.RFID标签或扫描枪给出发动机机型信号并传输给PLC ;
c.根据步骤b得到的发动机机型，设定发动机机型的机器人轨迹程序；
d.PLC处理发动机机型信号并触发机器人走相应机型的轨迹程序；
e.机器人带动相机走到相应的位置并触发相机拍照，相机拍照时采用镜头、光源等进行辅助，以取得合适的发动机气缸体内部图片；
f.视觉程序调用视觉工具将主轴承孔A特征点拟合成一个圆，并确定圆心在整个图片中的相对位置，然后以圆心作为原点建立坐标系；
g.视觉程序调用视觉工具将主轴承孔B特征点拟合成一个圆，并获得圆心坐标，然后建立两主轴承孔连心线直线I ;
h.视觉程序调用视觉工具将活塞冷却喷嘴杆身高亮部分特征点拟合成一条直线，形成直线2 ;
1.计算直线I与直线2交叉形成的夹角Θ ;
j.视觉程序调用视觉工具将活塞冷却喷嘴头部边缘特征点拟合成一个圆，并获得圆心O坐标；
k.通过在图片中找到的圆心O到直线I的像素值乘以分辨率获得圆心O到直线I的垂直距离h;
1.将夹角Θ、距离h与设定范围进行比较，二者均在范围内视为合格；若合格，机器人继续走下一个位置进行拍照；若不合格，则将不合格部位记录并存储，然后进行下一个位置拍照；
m.所有位置拍照完毕后机器人复位；
η.生成检测结果，人机界面自动进行检测结果提示；若合格，直接进入下一步骤；若不合格，则进行安装状态确认或调整，直至合格为止；
0.完成检测，线体启动，发动机流走； a~o步骤循环。
【主权项】
1.一种活塞冷却喷嘴安装状态的检测工艺，其特征在于包括下述步骤: a.发动机进入到线体工作位置并停止； b.RFID标签或扫描枪给出发动机机型信号并传输给PLC ; c.根据步骤b得到的发动机机型，设定机器人动作轨迹程序； d.PLC处理发动机机型信号并触发机器人走相应机型的轨迹程序； e.机器人带动相机走到相应的位置并触发相机拍照，获取发动机气缸体内部图片； f.视觉程序识别发动机气缸体内部图片，将活塞冷却喷嘴安装状态转换成视觉程序能够识别的图像要素； g.视觉程序将步骤f识别的图像要素与存储的气缸体内部图像要素进行比较，并自动判断是否合格；若合格，机器人带动相机继续走下一个位置进行拍照；若不合格，则将不合格部位记录并存储，然后进行下一个位置拍照； h.所有位置拍照完毕后机器人复位； 1.生成检测结果，人机界面自动进行检测结果提示；若合格，直接进入下一步骤；若不合格，则进行安装状态确认或调整，直至合格为止； j.完成检测，线体启动，发动机流走； k.a~j步骤循环。2.根据权利要求1所述的活塞冷却喷嘴安装状态的检测工艺，其特征在于:所述步骤f、g中识别图像要素和判断合格与否的具体步骤为: fl.视觉程序调用视觉工具将主轴承孔A特征点拟合成一个圆，并确定圆心在整个图片中的相对位置，然后以圆心作为原点建立坐标系； f2.视觉程序调用视觉工具将主轴承孔B特征点拟合成一个圆，并获得圆心坐标，然后建立两主轴承孔连心线直线I ; f3.视觉程序调用视觉工具将活塞冷却喷嘴杆身高亮部分特征点拟合成一条直线，形成直线2 ; f4.计算直线I与直线2交叉形成的夹角Θ ; f5.视觉程序调用视觉工具将活塞冷却喷嘴头部边缘特征点拟合成一个圆，并获得圆心O坐标； f6.计算圆心O到直线I的垂直距离h ; f7.将夹角Θ、距离h与设定范围进行比较，确定活塞冷却喷嘴安装的正确性。3.根据权利要求1所述的活塞冷却喷嘴安装状态的检测工艺，其特征在于:所述步骤e中相机拍照，获取发动机内部图片时通过辅助光源照明。4.根据权利要求2所述的活塞冷却喷嘴安装状态的检测工艺，其特征在于:所述步骤f6中垂直距离的计算通过在图片中找到的圆心O到直线I的像素值乘以分辨率获得。5.根据权利要求1~4任一项所述的活塞冷却喷嘴安装状态的检测工艺，其特征在于:所述发动机具有六个气缸，每个气缸设置有一个活塞冷却喷嘴。
【专利摘要】本发明公布了一种活塞冷却喷嘴安装状态的检测工艺，发动机入位后，相机由机器人带动到设定位置，然后对安装在发动机气缸体内的活塞冷却喷嘴进行拍照，视觉软件对照片进行识别，并与预设的数据进行比对，从而检测活塞冷却喷嘴安装状态是否合格。本发明采用视觉检测技术，确保检测精度与检测结果的正确性；取消人工检测，降低人工成本；优化检测流程，取消旋转曲轴等操作，提高检测效率；采用机器人作为相机的执行机构，柔性高，适应多品种多结构发动机活塞冷却喷嘴安装状态的检测。
【IPC分类】G01V8/10
【公开号】CN105068139
【申请号】CN201510523595
【发明人】李承焕, 史定华, 潘博文, 许新科
【申请人】中国第一汽车股份有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月24日