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一種基於視覺導航的輪轂軸承螺栓自動擰緊控制系統的製作方法

2023-10-20 06:18:07 2


本實用新型屬於風力發電技術領域,具體涉及一種基於視覺導航的輪轂軸承螺栓自動擰緊控制系統。



背景技術:

風力發電機現場吊裝施工時,需要將風機輪轂與發電機、葉片進行組裝,而輪轂軸承螺栓的擰緊目前基本依靠人工實現,費時費力。也有一些單位自主設計了一些風力發電機組輪轂軸承螺栓的擰緊設備,但這些設備定位過程需要人為地識別,自動化程度較低。在自動化程度不斷提高的今天,設計並開發一套可以自主完成風力發電機組輪轂軸承螺栓擰緊工作的控制系統十分必要。



技術實現要素:

本實用新型提供了一種基於視覺導航的輪轂軸承螺栓自動擰緊控制系統,克服現有依靠人工和半自動化擰緊設備存在的浪費人力、工作效率低等問題。

本實用新型提供的基於視覺導航的輪轂軸承螺栓自動擰緊控制系統,包括主控部分、執行機構,還包括視覺導航部分,所述視覺導航部分包括用於採集並傳送目標螺栓圖像的圖像傳感器,用於處理目標螺栓圖像、獲取目標螺栓幾何圖形及目標螺栓位置坐標的圖像處理器。

進一步的,所述主控部分包括控制器、與控制器連接的驅動器、與驅動器連接的驅動模塊。

進一步的,所述執行機構為與驅動模塊連接的電機。

進一步的,所述基於視覺導航的輪轂軸承螺栓自動擰緊控制系統還包括與控制器通訊連接的條形碼掃描器或二維碼掃描器。

更進一步的,所述圖像傳感器還用於採集並傳送輪轂圖像,所述圖像處理器還用於處理輪轂圖像、獲取輪轂葉片連接孔的直徑。

優選的,所述圖像傳感器為3D攝像機。

本實用新型的有益效果:

基於視覺導航的輪轂軸承螺栓自動擰緊控制系統屬於全自動化控制系統,無需人為識別目標螺栓位置,無需人力執行擰緊動作,在減少人力的同時,大大提高了工作效率,視覺導航部分能夠精確獲取目標螺栓位置信息,便於主控部分準確控制擰緊設備對準目標螺栓執行擰緊動作。

附圖說明

圖1是基於視覺導航的輪轂軸承螺栓自動擰緊控制系統結構示意圖,

圖2是輪轂軸承螺栓自動擰緊設備結構示意圖。

1、控制器,2、驅動器,3、驅動模塊,4、圖像處理器,5、條形碼掃描器,6、電機,7、圖像傳感器,8、二維碼掃描器;

6-1、電機,6-2、電機,6-3、電機,6-4、電機,6-5、電機,6-6、電機,6-7、電機,6-8、電機;

Ⅰ、懸臂,Ⅱ、輪轂,Ⅲ、套筒,Ⅳ、目標螺栓,Ⅴ、旋轉平臺,Ⅵ、輪轂軸承螺栓自動擰緊設備。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用於解釋本實用新型,不能理解為對本實用新型具體保護範圍的限定。

實施例一

參照圖1,所述基於視覺導航的輪轂軸承螺栓自動擰緊控制系統包括設置於控制櫃內部的控制器1,與控制器1連接的兩個驅動器2,與兩個驅動器2連接的六個驅動模塊3,與控制器1通過乙太網通信連接的圖像處理器4,還包括設置於控制櫃外部的與控制器1通過乙太網通信連接的條形碼掃描器5,與六個驅動模塊3連接的十二個電機6,與圖像處理器4通過乙太網通訊連接的圖像傳感器7,本實施例圖像傳感器7採用3D攝像機。

參照圖2,所述十二個電機6分為六組,其中一組電機6-1控制懸臂Ⅰ前後運動的粗調和微調,一組電機6-2控制懸臂Ⅰ的伸縮,實現懸臂Ⅰ長度的改變以適應不同機型輪轂Ⅱ的葉片連接孔的直徑,一組電機6-3控制套筒Ⅲ擰緊目標螺栓Ⅳ,一組電機6-4控制放置輪轂Ⅱ的旋轉平臺Ⅴ旋轉完成三面目標螺栓Ⅳ的擰緊,除了這四組電機(6-1、6-2、6-3、6-4)之外,還有一個電機6-5控制懸臂Ⅰ的上下移動,一個電機6-6控制懸臂Ⅰ的旋轉,一個電機6-7控制輪轂軸承螺栓自動擰緊設備Ⅵ的工位行走,還有一個電機6-8空位,以備其他需要。

所述基於視覺導航的輪轂軸承螺栓自動擰緊控制系統的工作流程為:

S1、系統初始化檢測工作環境是否安全,

S2、通過條形碼掃描器5識別輪轂Ⅱ機型,

S3、控制器1調用該機型輪轂參數並控制電機6-1帶動懸臂Ⅰ運動到圖像傳感器7能拍攝到目標螺栓Ⅳ的大概位置,

S4、圖像傳感器7給目標螺栓Ⅳ拍照獲取目標螺栓圖像,圖像處理器4對圖像傳感器7傳送的目標螺栓圖像進行分析處理後獲取目標螺栓Ⅳ幾何圖形及位置坐標信息,並將這些信息發送給控制器1,控制器1根據目標螺栓Ⅳ位置坐標信息驅動電機6-1、6-2、6-5相互配合使套筒Ⅲ對準目標螺栓Ⅳ,

S5、控制器1控制電機6-3、6-4完成擰緊動作,

S6、若控制器1檢測到擰緊沒有完成,驅動電機6-6旋轉設定角度,返回步驟S4,若控制器1檢測到擰緊已經完成,則控制電機6-7行走到下一工位,並返回步驟S2。

實施例二

與實施例一的不同之處在於,本實施例採用二維碼掃描器8識別輪轂機型。

實施例三

與實施例一和實施例二不同之處在於,本實施例通過圖像傳感器7直接採集輪轂圖像(本實施例圖像傳感器7也採用3D攝像機),並把輪轂圖像傳送至圖像處理器4,圖像處理器4對輪轂圖像進行分析處理、獲取輪轂Ⅱ葉片連接孔直徑,從而識別輪轂Ⅱ機型。

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