阅读说明：本技术 一种基于视觉系统的轮胎输送轨迹纠正设备 (Tire conveying track correction equipment based on vision system ) 是由 贾蕊绮 周海斌 廖勇 黄初敏 李昆霖 唐倩杰 于 2020-06-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于视觉系统的轮胎输送轨迹纠正设备,其包括输送辊床、顶升装置、纠正装置和视觉识别系统,输送辊床包括床体、辊筒和用于驱动辊筒旋转的辊筒驱动机构,多个辊筒在床体的上端平面形成辊道；顶升装置包括升降座和用于驱动升降座上下移动的升降驱动机构；纠正装置包括纠正链条和用于驱动纠正链条转动的链条驱动机构,纠正链条沿轮胎的输送方向间隔设有若干条,若干条纠正链条设置在升降座上且位于相邻的两个辊筒之间；视觉识别系统包括摄像头和图像处理器,摄像头通过图像处理器与PLC中央处理器电连接。本发明能够将偏离辊道中心的轮胎进行姿态纠正,有效降低因后段输送过程中轮胎堆叠导致的设备故障发生的概率。(The invention discloses tire conveying track correcting equipment based on a vision system, which comprises a conveying roller bed, a jacking device, a correcting device and a vision recognition system, wherein the conveying roller bed comprises a bed body, rollers and a roller driving mechanism for driving the rollers to rotate, and a plurality of rollers form a roller way on the upper end plane of the bed body; the jacking device comprises a lifting seat and a lifting driving mechanism for driving the lifting seat to move up and down; the correcting device comprises a correcting chain and a chain driving mechanism for driving the correcting chain to rotate, the correcting chain is provided with a plurality of correcting chains at intervals along the conveying direction of the tire, and the correcting chains are arranged on the lifting seat and positioned between two adjacent rollers; the visual recognition system comprises a camera and an image processor, and the camera is electrically connected with the PLC central processing unit through the image processor. The invention can correct the posture of the tire deviated from the center of the roller way, and effectively reduces the probability of equipment failure caused by tire stacking in the rear-section conveying process.)

一种基于视觉系统的轮胎输送轨迹纠正设备

技术领域

本发明属于辊道输送设备技术领域，特别是涉及一种基于视觉系统的轮胎输送轨迹纠正设备。

背景技术

目前，由于汽车生产工艺中不同车型轮胎尺寸规格存在差异，使用辊道共线输送时，由于轮胎输送姿态容易偏离辊道中心，因而无法避免出现轮胎堆叠的情况，轮胎堆叠会导致感应开关的异常感应，从而导致停止器无法关闭，堆叠轮胎与设备发生干涉，最终导致设备损坏，线体出现故障，严重影响轮胎正常输送。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于视觉系统的轮胎输送轨迹纠正设备，能够将偏离辊道中心的轮胎进行姿态纠正，有效降低因后段输送过程中轮胎堆叠导致的设备故障发生的概率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于视觉系统的轮胎输送轨迹纠正设备，其包括底座机架、输送辊床、顶升装置、纠正装置、视觉识别系统和PLC中央处理器；

所述输送辊床包括床体、辊筒和辊筒驱动机构，所述床体固定在所述底座机架上，所述辊筒沿轮胎的输送方向间隔设有多个，多个所述辊筒可转动地设置在所述床体的上端平面并形成辊道，所述辊筒驱动机构安装在所述床体上，且所述辊筒驱动机构的动力输出端与所述辊筒连接；

所述顶升装置包括升降座和升降驱动机构，所述升降座可上下移动地设置在所述底座机架上且位于所述辊道的下方，所述升降驱动机构安装在所述底座机架上，且所述升降驱动机构的动力输出端与所述升降座连接；

所述纠正装置包括纠正链条和链条驱动机构，所述纠正链条沿轮胎的输送方向间隔设有若干条，若干条所述纠正链条可转动地设置在所述升降座上且位于相邻的两个所述辊筒之间，所述链条驱动机构安装在所述底座机架上，且所述链条驱动机构的动力输出端与所述纠正链条连接；

所述视觉识别系统包括摄像头和图像处理器，所述摄像头设于所述输送辊床的正上方，所述摄像头与所述图像处理器的输入端电连接；

所述PLC中央处理器的输入端与所述图像处理器的输出端电连接，所述PLC中央处理器的输出端分别与所述辊筒驱动机构的控制电路、所述升降驱动机构的控制电路和所述链条驱动机构的控制电路电连接。

作为本发明优选的方案，所述输送辊床的前端连接有过渡辊床，所述输送辊床的输送速度大于所述过渡辊床的输送速度。

作为本发明优选的方案，所述过渡辊床的结构与所述输送辊床的结构相同。

作为本发明优选的方案，所述过渡辊床上设有感应开关，所述感应开关与所述辊筒驱动机构的控制电路电连接。

作为本发明优选的方案，所述辊筒驱动机构包括第一电机、第一主动链轮、第一从动链轮和从动链条，每个所述辊筒的轴端同轴安装有所述第一从动链轮，所述第一电机固定安装在所述床体的底部，所述第一电机的转轴与所述第一主动链轮连接，所述从动链条连接于所述第一主动链轮与所述第一从动链轮之间。

作为本发明优选的方案，所述第一电机的控制电路与所述PLC中央处理器的输出端电连接。

作为本发明优选的方案，所述升降驱动机构包括顶升气缸、第一曲轴、第二曲轴和连杆，所述第一曲轴和所述第二曲轴分别可转动地设置在所述底座机架的两侧，且所述第一曲轴的和所述第二曲轴呈水平布置；所述第一曲轴的一端固设有第一曲柄和第二曲柄，所述第一曲轴的另一端固设有与所述第一曲柄对称平行的第三曲柄和与所述第二曲柄对称平行的第四曲柄，所述第二曲轴的一端固设有第五曲柄和第六曲柄，所述第五曲柄与所述第六曲柄形成的夹角等于所述第三曲柄与所述第四曲柄形成的夹角，所述第二曲轴的另一端固设有与所述第六曲柄对称平行的第七曲柄；所述顶升气缸的轴线与所述连杆的轴线平行，所述顶升气缸的一端与所述底座机架转动连接，所述顶升气缸的另一端与所述第一曲柄转动连接，所述连杆的一端与所述第三曲柄转动连接，所述连杆的另一端与所述第五曲柄转动连接，所述第二曲柄、第四曲柄、第六曲柄和第七曲柄分别与所述升降座转动连接。

作为本发明优选的方案，所述顶升气缸的控制电路与所述PLC中央处理器的输出端电连接。

作为本发明优选的方案，所述链条驱动机构还包括能将纠正链条张紧的张紧链轮。

作为本发明优选的方案，所述链条驱动机构包括第二电机、第二主动链轮、第二从动链轮和纠正转轴，所述纠正转轴呈水平布置且设有两个，两个所述纠正转轴分别可转动地设置在所述升降座的左右两侧，两个所述纠正转轴上均同轴安装有与所述纠正链条一一对应的所述第二从动链轮，所述第二电机固定安装在所述升降座上，所述第二电机的转轴与所述第二主动链轮连接，所述纠正链条连接于所述第二主动链轮与所述第二从动链轮连接之间。

作为本发明优选的方案，所述第二电机的控制电路与所述PLC中央处理器的输出端电连接。

作为本发明优选的方案，所述输送辊床的左右两侧分别设有导向辊筒。

作为本发明优选的方案，所述摄像头通过龙门架固设于所述输送辊床的正上方。

实施本发明提供的一种基于视觉系统的轮胎输送轨迹纠正设备，与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明通过视觉识别系统的设置，能够主动识别轮胎输送姿态是否偏离辊道中心，同时通过顶升装置和纠正装置的有机结合，能够将偏离辊道中心的轮胎进行姿态纠正，有效降低因后段输送过程中轮胎堆叠导致的设备故障发生的概率；此外，本发明利用视觉识别技术，还能够根据轮胎大小，对调整量进行自适应调节，具有高适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1是本发明提供的一种基于视觉系统的轮胎输送轨迹纠正设备的主视图；

图2是本发明提供的一种基于视觉系统的轮胎输送轨迹纠正设备的侧视图；

图3是本发明提供的一种基于视觉系统的轮胎输送轨迹纠正设备的俯视图；

图4是顶升装置的结构示意图。

图中，1、底座机架；2、输送辊床；21、床体；22、辊筒；23、第一从动链轮；24、导向辊筒；3、顶升装置；31、升降座；32、顶升气缸；33、第一曲轴；331、第一曲柄；332、第二曲柄；34、第二曲轴；35、连杆；4、纠正装置；41、纠正链条；42、第二电机；43、第二主动链轮；44、第二从动链轮；45、纠正转轴；46、张紧链轮；5、视觉识别系统；51、摄像头；52、图像处理器；6、龙门架；7、过渡辊床。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的机或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

如图1至图4所示，本发明的优选实施例，一种基于视觉系统的轮胎输送轨迹纠正设备，其包括底座机架1、输送辊床2、顶升装置3、纠正装置4、视觉识别系统5和PLC中央处理器。

本实施例的输送辊床2用于输送轮胎，其包括床体21、辊筒22和辊筒驱动机构，所述床体21固定在所述底座机架1上，所述辊筒22沿轮胎的输送方向间隔设有多个，多个所述辊筒22可转动地设置在所述床体21的上端平面并形成辊道，所述辊筒驱动机构安装在所述床体21上，且所述辊筒驱动机构的动力输出端与所述辊筒22连接。

示例性的，所述辊筒驱动机构包括第一电机、第一主动链轮、第一从动链轮23和从动链条，每个所述辊筒22的轴端同轴安装有所述第一从动链轮23，所述第一电机固定安装在所述床体21的底部，所述第一电机的转轴与所述第一主动链轮连接，所述从动链条连接于所述第一主动链轮与所述第一从动链轮23之间。

进一步地，所述输送辊床2的左右两侧分别设有导向辊筒24，以防止轮胎脱离辊道。

本实施例的顶升装置3用于将纠正装置4顶至轮胎底部，其包括升降座31和升降驱动机构，所述升降座31可上下移动地设置在所述底座机架1上且位于所述辊道的下方，所述升降驱动机构安装在所述底座机架1上，且所述升降驱动机构的动力输出端与所述升降座31连接。

示例性的，所述升降驱动机构包括顶升气缸32、第一曲轴33、第二曲轴34和连杆35，所述第一曲轴33和所述第二曲轴34分别可转动地设置在所述底座机架1的两侧，且所述第一曲轴33的和所述第二曲轴34呈水平布置；所述第一曲轴33的一端固设有第一曲柄331和第二曲柄332，所述第一曲轴33的另一端固设有与所述第一曲柄331对称平行的第三曲柄和与所述第二曲柄332对称平行的第四曲柄，所述第二曲轴34的一端固设有第五曲柄和第六曲柄，所述第五曲柄与所述第六曲柄形成的夹角等于所述第三曲柄与所述第四曲柄形成的夹角，所述第二曲轴34的另一端固设有与所述第六曲柄对称平行的第七曲柄；所述顶升气缸32的轴线与所述连杆35的轴线平行，所述顶升气缸32的一端与所述底座机架1转动连接，所述顶升气缸32的另一端与所述第一曲柄331转动连接，所述连杆35的一端与所述第三曲柄转动连接，所述连杆35的另一端与所述第五曲柄转动连接，所述第二曲柄332、第四曲柄、第六曲柄和第七曲柄分别与所述升降座31转动连接。

本实施例的纠正装置4用于纠正偏离辊道中心的轮胎，其包括纠正链条41和链条驱动机构，所述纠正链条41沿轮胎的输送方向间隔设有若干条，若干条所述纠正链条41可转动地设置在所述升降座31上且位于相邻的两个所述辊筒22之间，所述链条驱动机构安装在所述底座机架1上，且所述链条驱动机构的动力输出端与所述纠正链条41连接。

示例性的，所述链条驱动机构包括第二电机42(优选为步进电机)、第二主动链轮43、第二从动链轮44和纠正转轴45，所述纠正转轴45呈水平布置且设有两个，两个所述纠正转轴45分别可转动地设置在所述升降座31的左右两侧，两个所述纠正转轴45上均同轴安装有与所述纠正链条41一一对应的所述第二从动链轮44，所述第二电机42固定安装在所述升降座31上，所述第二电机42的转轴与所述第二主动链轮43连接，所述纠正链条41连接于所述第二主动链轮43与所述第二从动链轮44连接之间。进一步地，所述链条驱动机构还包括能将纠正链条41张紧的张紧链轮46。

本实施例的视觉识别系统5用于主动识别轮胎输送姿态是否偏离辊道中心，其包括摄像头51和图像处理器52，所述摄像头51设于所述输送辊床2的正上方，所述摄像头51与所述图像处理器52的输入端电连接。其中，所述摄像头51通过龙门架6固设于所述输送辊床2的正上方。

本实施例的PLC中央处理器的输入端与所述图像处理器52的输出端电连接，所述PLC中央处理器的输出端分别与所述辊筒驱动机构(即第一电机)的控制电路、所述升降驱动机构(即顶升气缸32)的控制电路和所述链条驱动机构(即第二电机42)的控制电路电连接。

基于视觉系统的轮胎输送轨迹纠正设备的工作过程如下：

当轮胎进入输送辊床2时，视觉识别系统5对轮胎进行拍照，识别轮胎尺寸，并根据轮胎尺寸及预先设置的基准点，判断轮胎是否偏离辊道中心；若判断轮胎偏离辊道中心(即需要调整时)，则视觉识别系统5向PLC中央处理器交互电机(即第二电机42)调整方向及码值数据，进行下一步动作；具体的，输送辊床2停止输送轮胎，顶升装置3带动纠正装置4上升至轮胎底部，使纠正链条41与轮胎底部接触，然后纠正装置4的第二电机42根据视觉识别系统5向PLC中央处理器交互的电机调整方向及码值数据做出相应转动，进而带动纠正链条41将轮胎向辊道中心平移，直至轮胎处于辊道中心；完成调整后，顶升装置3带动纠正装置4下降至最低位，输送辊床2重新启动将轮胎向下一工位放行，同时允许下一个轮胎进入输送辊床2，依次循环。若判断轮胎处于辊道中心(即无需调整时)，则直接向PLC中央处理器交互放行信号，输送辊床2继续输送轮胎。

需要说明的是，由于考虑到纠正链条41与轮胎之间可能存在打滑现象，故当电机转动至码值处停止后，视觉识别系统5还需要对轮胎实时姿态进行判断，若判断出轮胎仍然偏离辊道中心，则重复调整步骤，直接轮胎处于辊道中心。

由此，根据本发明实施例的一种基于视觉系统的轮胎输送轨迹纠正设备，其通过视觉识别系统5的设置，能够主动识别轮胎输送姿态是否偏离辊道中心，同时通过顶升装置3和纠正装置4的有机结合，能够将偏离辊道中心的轮胎进行姿态纠正，有效降低因后段输送过程中轮胎堆叠导致的设备故障发生的概率；此外，本发明利用视觉识别技术，还能够根据轮胎大小，对调整量进行自适应调节，具有高适用性。

基于上述实施例，所述输送辊床2的前端连接有过渡辊床7，所述输送辊床2的输送速度大于所述过渡辊床7的输送速度，所述过渡辊床7上设有感应开关，所述感应开关与所述辊筒驱动机构(即第一电机)的控制电路电连接。由此，当轮胎进入感应开关的感应范围内时，输送辊床2上的第一电机开始转动，利用速度差，将堆叠轮胎进行分离，在前端的轮胎单独进入输送辊床2内后，过渡辊床输送电机停转，防止后方其他轮胎进入输送辊床2内，能够有效解决轮胎在前段输送辊道中已经发生堆叠的前提条件下无法纠正轮胎输送轨迹的问题。

示例性的，所述感应开关优选为光电感应开关，所述过渡辊床7的结构与所述输送辊床2的结构相同，在此不再详述。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。