一种轮毂表面二维码的激光刻录读取设备与方法
专利汇可以提供一种轮毂表面二维码的激光刻录读取设备与方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 轮毂 表面二维码的激 光刻 录与读取设备，包括电气控制柜、工业 机器人 、视觉系统、激光刻录器、用于居中 定位 、顶升、旋转的机械部件。首先对轮毂进行居中定位，顶起，旋转，3D识别相机采集旋转的轮毂表面字符信息，控制系统判断轮毂的轮型信息。机器人夹取轮毂对轮毂内 法兰 盘进行拍照，通过特征点与标准 位置 进行比较计算出旋转 角 度，机器人带动轮毂旋转，确定二维码刻录位置。激光刻录器开始对轮毂进行二维码的刻录，读码相机对刻录的二维码进行识别，输出识别结果完成设备工作。本发明具有 稳定性 好、识别率高、适用于不同轮型轮毂二维码刻录读取，可以满足轮毂生产厂对轮毂生产过程的监管与轮毂信息的 可追溯性 的要求。，下面是一种轮毂表面二维码的激光刻录读取设备与方法专利的具体信息内容。
1.一种轮毂表面二维码刻录与读取设备，其特征在于，包括轮毂流转辊道、轮毂居中定位装置、顶升装置、旋转装置，3D识别装置，六轴工业机器人，2D识别装置，焦距确认装置，二维码激光刻录装置，二维码读码装置、电气控制柜以及控制系统；
所述六轴工业机器人位于轮毂流转辊道一侧，其工作区域位于辊道正上方；
所述顶升装置位于轮毂流转辊道下方，安装高度低于轮毂流转辊道上表面，所述轮毂居中定位装置位于轮毂流转辊道上，顶升装置的两侧；
所述3D识别装置固定在轮毂流转辊道远离工业机器人的一侧；
所述2D识别装置，焦距确认装置，二维码激光刻录装置，二维码读码装置集成安装在轮毂流转辊道远离工业机器人的一侧的电气控制柜上，所述2D识别装置，焦距确认装置，二维码激光刻录装置，二维码读码装置的中心保持在同一水平线上，所述二维码激光刻录装置用以根据预定的设置开始对轮毂进行二维码的刻录，所述焦距确认装置，用于校验激光刻录器与轮毂表面刻码位置之间的距离，所述二维码读码装置，用于二维码刻录完成后的读取校验，所述2D识别装置用以当轮毂到达其对特征点的识别区域后，2D识别装置拍照寻找特征点。
2.根据权利要求1所述的一种轮毂表面二维码刻录与读取设备，其特征在于，所述轮毂居中定位装置为轮毂居中定位抱爪，所述顶升装置为顶升十字铁架，所述旋转装置为伺服电机，所述3D识别装置为3D相机，所述2D识别装置为2D相机，所述焦距确认装置为激光传感器，所述二维码激光刻录装置为激光刻录器，所述二维码读码装置为读码相机。
3.根据权利要求2所述的一种轮毂表面二维码刻录与读取设备，其特征在于，所述顶升十字铁架表面带有螺纹，所述轮毂居中定位抱爪下方设有与其连接的气缸与电磁阀，监控其夹紧松开的状态。
4.根据权利要求2所述的一种轮毂表面二维码刻录与读取设备，其特征在于，所述3D相机，由金属支架固定在轮毂流转辊道远离工业机器人的一侧，相机安装高度与轮毂顶升后外轮辋字符的高度保持一致，安装角度能够调节，所述3D相机通过识别轮毂外轮辋上的字符，以识别轮毂的轮型号与模具号。
5.根据权利要求2所述的一种轮毂表面二维码刻录与读取设备，其特征在于，所述2D相机通过识别轮毂内法兰盘内的特征点，以确定二维码的刻录位置，所述控制系统由工控机和PLC工业电路组成，用以监控各类信号并发送动作指令。
6.利用权利要求2所述的轮毂表面二维码刻录与读取设备进行轮毂表面二维码刻录与读取的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)轮毂轮型的识别：轮毂进入激光刻录工作区域后首先由轮毂居中定位装置对轮毂进行居中定位，顶升装置将居中后的轮毂顶起，旋转装置，带动轮毂旋转180°，位于辊道旁边的3D识别相机采集旋转的轮毂表面字符信息，控制系统通过对采集的字符信息进行处理，判断轮毂的轮型信息；
(2)刻码位置的确定：六轴工业机器人夹取轮毂对轮毂内法兰盘进行拍照，找到其特征点并与标准位置进行比较，计算出旋转角度，六轴工业机器人带动轮毂旋转，确定二维码刻录位置；
(3)二维码的刻录与读取：六轴工业机器人带动轮毂到达二维码刻录位置后，控制系统触发刻码信号，二维码激光刻录装置根据预定的设置开始对轮毂进行二维码的刻录，刻录完成后机器人带动轮毂到达读码位置，二维码读码装置对刻录的二维码进行识别，输出识别结果完成设备工作。
7.根据权利要求6所述的轮毂表面二维码刻录与读取的方法，其特征在于，包含两处识别定位：
1)通过3D相机识别轮毂外轮辋上的字符来识别轮毂的轮型号与模具号；
2)通过2D相机识别轮毂内法兰盘内的特征点来确定二维码的刻录位置；
所述轮毂外轮辋上的字符与内法兰盘上的特征点是通过低压铸造机铸造时形成的，字符和特征点具有一些特定的规范要求，或特征以便于识别。
8.根据权利要求6所述的轮毂表面二维码刻录与读取的方法，其特征在于，步骤(1)中，
3D相机在轮毂旋转过程中通过发送接收条形光束的形式不断采集外轮辋表面的特定字符，系统对采集的字符进行识别，生成需要的轮型信息与二维码编码信息；
步骤(1)中，当光电开关检测到轮毂到达指定位置时，轮毂居中定位抱爪夹紧，电磁阀检测到轮毂居中定位抱爪压力到达设定值时轮毂居中定位抱爪打开，完成居中定位；
步骤(1)中，顶升气缸托举上方的十字铁架，由气缸控制其顶升下降动作，当系统检测到轮毂居中定位抱爪动作已完成时气缸顶升十字铁架，当系统检测到伺服电机反转信号完成时气缸带动十字架下降，完成顶升下降动作；
步骤(1)中，伺服电机连接十字铁架带动轮毂旋转，当系统检测到顶升动作完成时伺服电机开始顺时针旋转，当系统检测到机器人已取料信号时伺服电机开始逆时针旋转至原位，完成旋转动作；
步骤(1)中，3D相机由支架固定在辊道旁边角度可调，3D相机安装高度与轮毂顶升后外轮辋上的字符高度保持一致。
9.根据权利要求6所述的轮毂表面二维码刻录与读取的方法，其特征在于，步骤(2)中，刻录位置的确认步骤为：轮毂到达2D相机对特征点的识别区域后，2D相机拍照寻找特征点，控制系统内预设不同轮型的特征点与二维码刻录位置的位移值，控制系统据此判断二维码刻录位置是否在允许范围内，如果二维码刻录位置不在允许范围内，控制系统根据特征点位置计算并进行轮毂位置调整，重复2D相机拍照寻找过程，重复判断过程；
当控制系统判断二维码刻录位置已经在允许范围内，轮毂运动到下一工序位置，当相机不能找到特征点或者控制系统判断轮毂累计旋转角度的绝对值之和大于180°时，机器人将轮毂放置在辊道下料位置，输出刻码失败信号。
10.根据权利要求6所述的轮毂表面二维码刻录与读取的方法，其特征在于，步骤(3)中，刻录焦距确认步骤为：轮毂到达焦距确认位置，激光传感器对焦距信号进行测量，测量结果未在焦距的刻录允许范围内时，控制系统根据测量结果调整轮毂与激光刻录器的距离，调整完成后激光传感器再次对焦距信号进行测量，测量结果仍未在焦距的允许范围内，机器人将轮毂放置在辊道下料位置，输出刻码失败信号，测量结果在焦距的允许范围内，轮毂运动到激光刻录确认位置开始激光刻录工作，刻录完成后轮毂到达读码位置，读码相机对刻录的二维码信息进行读取工作。
一种轮毂表面二维码的激光刻录读取设备与方法
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