基于机器视觉的智能化柔性加工系统及检测系统技术方案

技术编号:15311457 阅读:181 留言:0更新日期:2017-05-15 18:46
本发明专利技术提供一种基于机器视觉的智能化柔性加工系统及检测系统,该柔性加工系统和检测系统包括识别单元、传输线控制单元、轮毂CNC自动加工单元、轮毂安装孔加工单元、轮毂气门芯孔加工单元、轮毂跳动检测单元和轮毂外观检测单元,本发明专利技术提供的基于机器视觉的智能化柔性加工系统可实现轮毂的中心孔、安装孔和气门芯孔的全自动化加工控制,并且本发明专利技术通过对轮毂的正反面进行分别加工进而形成了轮毂的中心孔,并通过检测正面中心孔和反面中心孔的垂直度、同轴度来判断所加工的中心孔是否合格,有效地提高了中心孔加工的精确度,进而有效地提高了轮毂加工的质量和稳定性。

Intelligent flexible machining system and detection system based on machine vision

The present invention provides a flexible processing system based on machine vision and intelligent detection system, the flexible manufacturing system and detection system including identification unit, control unit, transmission line hub CNC automatic processing unit, processing unit, wheel hub mounting hole of valve core hole processing unit, detection unit and wheel hub runout appearance detection unit. The present invention provides intelligent machine vision based on the flexible processing system can realize the center hole, the hub mounting hole and the valve core hole of the automatic control of processing, and the invention of the wheel hub through the positive and negative face in processing and the formation of the center hole of the wheel hub, the center hole and is qualified by testing positive and center hole opposite the center hole of the vertical, coaxial to determine which processing, can effectively improve the accuracy of machining center hole, and thus effectively improve Quality and stability of hub machining.

【技术实现步骤摘要】
基于机器视觉的智能化柔性加工系统及检测系统
本专利技术属于利用图像信息和软件的控制实现引导刀具或工件的精确进给运动,切削速度或位置的自动控制和调整领域,特别涉及一种基于机器视觉的智能化柔性加工系统及检测系统。
技术介绍
轮毂是机动车辆驱动系统的重要组成部分。轮毂装配质量的好坏直接影响到机动车辆的安全性能。目前轮毂加工主要由人工上下料,具体流程为:加工前准备:首先根据相应轮毂型号,由人工编好加工程序,操作工人根据要加工轮毂的型号调用相应的程序,配置好对应的型号所需要的工装,然后准备加工;用加工前产品手推车从上一工序处运来一车轮毂待加工。加工开始:先加工中心孔,将轮毂先放入一台数控机床中,先加工一面,待加工完成后,从数控机床中取出,测量加工尺寸是否合格,如果合格,则放入另一台数控机床中加工另一面,如果不合格,则按照测量结果在数控机床中调出补刀程序,进行补刀加工,如果补刀后仍然不合格,则放入到不良品手推车中。轮毂中心孔加工完毕之后再对安装孔和气门芯孔进行加工。该轮毂加工流程比较复杂,并轮毂加工质量受操作工人主观及客观方面的影响,无法实现稳定的生产量及加工质量;而且人工操作无法实现加工工序统一传输线的安排,只能采用传统的手推车方式,将轮毂送入到下一工序中并人工手动上下料,从而降低了整线加工效率及加工精度。为了解决上述技术问题,现有技术公开了一系列全自动加工系统,例如CN104015060公开的摩托车铝合金轮毂自动化机加工上下件方法及生产线,又如104015054公开的摩轮全自动粗加工方法及加工系统,以上加工系统都能够实现全自动化生产,加工精度高,并且提高生产效率,降低生产成本,但是以上加工系统在检测方面存在着一定的缺陷,由此,CN102950510公开了一种检测装置、柔性生产系统、柔性生产线和检测方法,该系统能够实现对位置度等参数的检测,但是该检测手段精度不高,影响了轮毂中心孔的加工,进而影响整个轮毂的质量。
技术实现思路
为了解决上述技术问题,本专利技术提供一种基于机器视觉的智能化柔性加工系统,该柔性加工系统自动识别轮毂型号后自动分配轮毂到对应加工单元,不但能够实现对轮毂的中心孔及端径面、安装孔和气门芯孔实行精准的加工,同时能够提高各孔的检测精度,尤其是中心孔合格率的检测,并且检测系统实现了对轮毂关键位置的跳动检测,并实时反馈到加工单元提高了整个轮毂的质量和稳定性。本专利技术具体技术方案如下:本专利技术提供一种基于机器视觉的智能化柔性加工系统,该柔性加工系统包括识别单元、传输线控制单元、轮毂CNC自动加工单元、轮毂安装孔加工单元和轮毂气门芯孔加工单元,识别单元用于识别轮毂的型号,并发送给轮毂CNC自动加工单元、轮毂安装孔加工单元和轮毂气门芯孔加工单元,同时控制传输线控制单元将轮毂输送到预设的加工工位,轮毂CNC自动加工单元包括正面中心孔加工模块、反面中心孔加工模块、中心孔检测模块和中心孔质量分析模块,正面中心孔加工模块用于对输送到加工工位的轮毂正面进行加工形成正面中心孔,反面中心孔加工模块用于对经检测合格的正面中心孔的轮毂反面进行加工,形成反面中心孔;中心孔检测模块用于获取正面中心孔垂直度、反面中心孔垂直度及正面中心孔和反面中心孔的正反同轴度,并判断正面中心孔垂直度和反面中心孔垂直度、和正反同轴度与预设的垂直度阈值和同轴度阈值是否匹配;中心孔质量分析模块用于当中心孔检测模块判断正面中心孔垂直度与预设的垂直度阈值匹配时,控制反面中心孔加工模块对轮毂反面进行进一步加工,否则由传输线控制单元将轮毂输送到废品层,当中心孔检测模块判断反面中心孔垂直度和正反同轴度均分别与预设的垂直度阈值和同轴度阈值匹配时,控制轮毂安装孔加工单元或轮毂气门芯孔加工单元对轮毂进行进一步加工,否则由传输线控制单元将轮毂输送到废品层。进一步的改进,轮毂CNC自动加工单元还包括自动补刀进给量统计模块和自动补刀修正模块,自动补刀进给量统计模块用于获取正面中心孔垂直度和反面中心孔垂直度分别与预设垂直度阈值的第一差值和第二差值,正毂同轴度、反毂同轴度及正反同轴度分别与预设同轴度阈值的第三差值、第四差值和第五差值,并根据各差值计算出正面中心孔的补刀进给量和反面中心孔的补刀进给量,依次通过自动补刀修正模块对正面中心孔或反面中心孔的自动补刀数据进行修正。进一步的改进,柔性加工系统还包括定心控制单元,用于实现对正面中心孔加工模块、反面中心孔加工模块、轮毂安装孔加工单元加工后的轮毂进行定心。进一步的改进,轮毂安装孔加工单元包括安装凸台打孔角度识别模块、安装凸台坐标计算模块、安装孔加工中心G代码自动生成模块和安装孔加工控制模块,安装凸台打孔角度识别模块用于识别安装凸台起始打孔角度;安装凸台坐标计算模块用于结合安装凸起起始打孔角度和轮毂型号计算安装凸台打孔坐标;所述安装孔加工中心G代码自动生成模块,用于接收来自于安装凸台坐标计算模块计算的安装凸台打孔坐标以及轮毂型号自动生成加工中心的G代码加工程序,并控制安装孔加工控制模块根据安装凸台打孔坐标对轮毂进行进一步加工,形成安装孔。进一步的改进,轮毂气门芯孔加工单元包括气门芯凸台识别模块、气门芯凸台粗定位模块、气门芯凸台精定位模块、气门芯凸台定位判断模块、旋转定位机构控制模块和气门芯加工模块;气门芯凸台识别模块用于识别是否有气门芯凸台,如果识别到气门芯凸台,控制气门芯凸台粗定位模块获取气门芯凸台中心坐标X1,Y1;旋转定位机构控制模块用于根据气门芯凸台中心坐标X1,Y1进一步调整轮毂的旋转角度,使得气门芯凸台精定位模块进一步对轮毂进行精定位,气门芯凸台精定位模块用于根据气门芯凸台粗定位模块的定位结果并结合气门芯凸台轮廓特征对轮毂进行精定位,并获取气门芯凸台中心坐标X2,Y2;气门芯凸台定位判断模块用于判断气门芯凸台中心坐标X2,Y2是否与钻头轴心坐标匹配,如果气门芯凸台中心坐标X2,Y2与钻头轴心坐标匹配,控制气门芯加工模块对轮毂进行加工,形成气门芯孔,否则控制旋转定位机构控制模块对轮毂进行旋转,再经气门芯凸台精定位模块进行重新定位。进一步的改进,气门芯凸台识别模块包括轮毂内侧图像获取子模块、凸台定位判断子模块和凸台定位分析子模块,轮毂内侧图像获取子模块用于获取当前轮毂内侧图像;凸台定位判断子模块用于对当前轮毂内侧图像进行预处理,提取当前气门芯凸台表面特征,将其与预存的气门芯凸台模板图像的表面特征进行比对,并判断两个气门芯凸台之间的匹配度;凸台定位分析子模块用于当匹配度大于预设阈值时,控制气门芯凸台粗定位模块获取气门芯凸台中心坐标X1,Y1,否则控制传输线控制单元将轮毂输送到下料区。进一步的改进,轮毂气门芯孔加工单元还包括凸台厚度识别模块,用于获取凸台厚度,并根据凸台厚度控制气门芯加工模块对轮毂加工的进给量。进一步的改进,识别单元包括图像获取模块、型号判断模块和型号识别分析模块,图像获取模块用于获取轮毂图像;型号判断模块用于提取轮毂图像中的表面特征,将其与预存的轮毂模板图像的表面特征进行比对,并判断两个轮毂之间的匹配度;型号识别分析模块用于当匹配度大于预设阈值时,控制传输线控制单元将轮毂输送到预设的加工工位,否则控制传输线控制单元将轮毂输送到下料区。进一步的改进,柔性加工系统还包括压紧机构控制单元,用于实现对经过定心处理的轮毂本文档来自技高网
...
基于机器视觉的智能化柔性加工系统及检测系统

【技术保护点】
一种基于机器视觉的智能化柔性加工系统,所述柔性加工系统包括识别单元(10)、传输线控制单元(20)、轮毂CNC自动加工单元(30)、轮毂安装孔加工单元(40)和轮毂气门芯孔加工单元(50),所述识别单元(10)用于识别轮毂的型号,并发送给所述轮毂CNC自动加工单元(30)、轮毂安装孔加工单元(40)和轮毂气门芯孔加工单元(50),同时控制所述传输线控制单元(20)将轮毂输送到预设的加工工位,其特征在于,所述轮毂CNC自动加工单元(30)包括正面中心孔加工模块(31)、反面中心孔加工模块(32)、中心孔检测模块(33)和中心孔质量分析模块(34),所述正面中心孔加工模块(31)用于对输送到加工工位的轮毂正面进行加工形成正面中心孔,所述反面中心孔加工模块(32)用于对经检测合格的正面中心孔的轮毂反面进行加工,形成反面中心孔;所述中心孔检测模块(33)用于获取正面中心孔垂直度、反面中心孔垂直度及正面中心孔和反面中心孔的正反同轴度,并判断所述正面中心孔垂直度和反面中心孔垂直度、及正反同轴度与预设的垂直度阈值和同轴度阈值是否匹配;所述中心孔质量分析模块(34)用于当所述中心孔检测模块(33)判断正面中心孔垂直度与预设的垂直度阈值匹配时,控制所述反面中心孔加工模块(32)对轮毂反面进行进一步加工,否则由传输线控制单元(20)将轮毂输送到废品层,当所述中心孔检测模块(33)判断反面中心孔垂直度和正反同轴度均分别与预设的垂直度阈值和同轴度阈值匹配时,控制所述轮毂安装孔加工单元(40)或轮毂气门芯孔加工单元(50)对轮毂进行进一步加工,否则由传输线控制单元(20)将轮毂输送到废品层。...

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的智能化柔性加工系统,所述柔性加工系统包括识别单元(10)、传输线控制单元(20)、轮毂CNC自动加工单元(30)、轮毂安装孔加工单元(40)和轮毂气门芯孔加工单元(50),所述识别单元(10)用于识别轮毂的型号,并发送给所述轮毂CNC自动加工单元(30)、轮毂安装孔加工单元(40)和轮毂气门芯孔加工单元(50),同时控制所述传输线控制单元(20)将轮毂输送到预设的加工工位,其特征在于,所述轮毂CNC自动加工单元(30)包括正面中心孔加工模块(31)、反面中心孔加工模块(32)、中心孔检测模块(33)和中心孔质量分析模块(34),所述正面中心孔加工模块(31)用于对输送到加工工位的轮毂正面进行加工形成正面中心孔,所述反面中心孔加工模块(32)用于对经检测合格的正面中心孔的轮毂反面进行加工,形成反面中心孔;所述中心孔检测模块(33)用于获取正面中心孔垂直度、反面中心孔垂直度及正面中心孔和反面中心孔的正反同轴度,并判断所述正面中心孔垂直度和反面中心孔垂直度、及正反同轴度与预设的垂直度阈值和同轴度阈值是否匹配;所述中心孔质量分析模块(34)用于当所述中心孔检测模块(33)判断正面中心孔垂直度与预设的垂直度阈值匹配时,控制所述反面中心孔加工模块(32)对轮毂反面进行进一步加工,否则由传输线控制单元(20)将轮毂输送到废品层,当所述中心孔检测模块(33)判断反面中心孔垂直度和正反同轴度均分别与预设的垂直度阈值和同轴度阈值匹配时,控制所述轮毂安装孔加工单元(40)或轮毂气门芯孔加工单元(50)对轮毂进行进一步加工,否则由传输线控制单元(20)将轮毂输送到废品层。2.如权利要求1所述的柔性加工系统,其特征在于,所述轮毂CNC自动加工单元(30)还包括自动补刀进给量统计模块(35)和自动补刀修正模块(36),所述自动补刀进给量统计模块(35)用于获取正面中心孔垂直度和反面中心孔垂直度分别与预设垂直度阈值的第一差值和第二差值,正毂同轴度、反毂同轴度及正反同轴度分别与预设同轴度阈值的第三差值、第四差值和第五差值,并根据各差值计算出正面中心孔的补刀进给量和反面中心孔的补刀进给量,依次通过自动补刀修正模块(36)对正面中心孔或反面中心孔的自动补刀数据进行修正。3.如权利要求1所述的柔性加工系统,其特征在于,所述柔性加工系统还包括定心控制单元(60),用于实现对所述正面中心孔加工模块(31)、反面中心孔加工模块(32)、轮毂安装孔加工单元(40)加工后的轮毂进行定心。4.如权利要求1所述的柔性加工系统,其特征在于,所述轮毂安装孔加工单元(40)包括安装凸台打孔角度识别模块(41)、安装凸台坐标计算模块(42)、安装孔加工中心G代码自动生成模块(44)和安装孔加工控制模块(43),所述安装凸台打孔角度识别模块(41)用于识别安装凸台起始打孔角度;所述安装凸台坐标计算模块(42)用于结合安装凸起起始打孔角度和轮毂型号计算安装凸台打孔坐标;所述安装孔加工中心G代码自动生成模块(44),用于接收来自于安装凸台坐标计算模块(42)计算的安装凸台打孔坐标以及轮毂型号自动生成加工中心的G代码加工程序,并控制所述安装孔加工控制模块(43)根据安装凸台打孔坐标对轮毂进行进一步加工,形成安装孔。5.如权利要求1所述的柔性加工系统,其特征在于,所述轮毂气门芯孔加工单元(50)包括气门芯凸台识别模块(51)、气门芯凸台粗定位模块(52)、气门芯凸台...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈庆文江惟上昝威王松李健雅周凯
申请(专利权)人:图灵视控北京科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1