CN113306654B - 车辆轮胎安装方法及轮式工程车辆后桥双轮胎的安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车辆轮胎安装方法及轮式工程车辆后桥双轮胎的安装方法,属于自动化装配技术领域,包括:步骤S1:在第一拍照位置和第二拍照位置分别进行拍照,获得机器人的抓取姿态、第一轮胎的第一装配姿态;步骤S2:根据抓取姿态对第一轮胎进行抓取;步骤S3:在第三拍照位置进行拍照,得出第一轮胎抓取后的第二装配姿态;步骤S4:根据第一装配姿态和第二装配姿态获得姿态误差,根据姿态误差安装第一轮胎。本发明提供的车辆轮胎安装方法,将实际的姿态与所需的安装姿态即第一装配姿态进行误差计算,并将所得的误差补偿入机器人对第一轮胎的安装运动中,即可使得机器人按照准确的第一装配姿态进行装配,第一轮胎的装配准确,且省时省力。
Description
技术领域
本发明涉及自动化装配技术领域,具体涉及车辆轮胎安装方法及轮式工程车辆后桥双轮胎的安装方法。
背景技术
中重型卡车或者工程机械的轮胎体型均很大,若是采用行车或助力机械手配合简易工装进行轮胎装配,需人工进行对位操作,耗费较大的人力。因此,提供了一种轮胎装配线对轮胎进行自动化安装。然而,大型轮胎的表面花纹空隙较大,并且机器人在夹取轮胎时,在相互之间弹性作用下会使得轮胎产生一定的形变,因此,当机器人夹到花纹空隙中或者是轮胎产生形变时,会导致机器人对轮胎的夹取存在误差,进而导致轮胎的安装位置不精确,影响轮胎安装的准确性。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的轮胎自动安装准确性低的缺陷。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种车辆轮胎安装方法,包括:
步骤S1:机器人携带视觉定位结构移动至轮胎存放处的第一拍照位置对第一轮胎进行拍照获得机器人的抓取姿态,机器人携带视觉定位结构再移动至车辆上轮胎安装处的第二拍照位置,对车辆上第一轮胎的安装处进行拍照,获得第一轮胎的第一装配姿态;
步骤S2:机器人根据所述抓取姿态对第一轮胎进行抓取;
步骤S3:机器人移动至第三拍照位置,对抓取后的第一轮胎进行拍照,得出第一轮胎抓取后的第二装配姿态;
步骤S4:根据第一装配姿态和第二装配姿态获得姿态误差,机器人根据姿态误差对第一轮胎进行安装。
步骤S1中,对第一轮胎拍照时,对第一轮胎的气门芯位置和螺孔位置进行识别定位。
步骤S1中,通过视觉定位结构获得的拍照点3D姿态、标准位置抓取3D姿态、手眼标定矩阵、第一轮胎的3D图像姿态、第一轮胎的气门芯和螺栓孔位置的3D图像姿态获得所述抓取姿态。
步骤S1中,对车辆上第一轮胎的安装处进行拍照时,对车辆的后桥的气门芯凹槽位置和螺柱位置进行识别定位。
步骤S1中,通过视觉定位结构获得的拍照点3D姿态、标准位置抓取3D姿态、手眼标定矩阵、第一轮胎的3D图像姿态、车辆的后桥的气门芯凹槽位置和螺柱位置的3D图像姿态获得所述第一装配姿态。
步骤S4中所述姿态误差通过视觉软件计算获得。
所述视觉定位结构为3D相机。
本发明还提供了一种轮式工程车辆后桥双轮胎的安装方法,所述后桥双轮胎包括位于所述轮式工程车辆的同侧,且同轴设置的第一轮胎和第二轮胎,所述第一轮胎和所述第二轮胎均通过上述的车辆轮胎安装方法进行装配。
所述第一轮胎和所述第二轮胎安装时,机器人的抓取姿态相差180°。
所述第一轮胎和所述第二轮胎安装至后桥时,所述第一轮胎的气门芯位置和所述第二轮胎的气门芯位置相差180°。
本发明技术方案,具有如下优点:
1.本发明提供的一种车辆轮胎安装方法,当机器人抓取第一轮胎后向车辆移动的过程中,在第三拍照位置对第一轮胎进行拍照,以得到第一轮胎的第二装配姿态,即第一轮胎实际的姿态,将实际的姿态与所需的安装姿态即第一装配姿态进行误差计算,并将所得的误差补偿入机器人对第一轮胎的安装运动中,即可使得机器人按照准确的第一装配姿态进行装配,第一轮胎的装配准确,且省时省力。
2.本发明提供的一种车辆轮胎安装方法,在对第一轮胎拍照时,同时对第一轮胎的气门芯位置和螺孔位置进行识别定位,使得第一轮胎的气门芯位置和螺孔位置均与车辆上的安装位置相对应。
3.本发明提供的一种车辆轮胎安装方法,在对车辆上第一轮胎的安装处进行拍照时,同时对车辆的后桥上的气门芯凹槽位置和螺柱位置进行识别定位,以与第一轮胎上的气门芯位置和螺孔位置相适配。
4.本发明提供的一种轮式工程车辆后桥双轮胎的安装方法,后桥双轮胎所包括的第一轮胎和第二轮胎均由上述的车辆轮胎安装方法进行装配,保证双轮胎的安装均较为准确。
5.本发明提供的一种轮式工程车辆后桥双轮胎的安装方法,后桥双轮胎的气门芯位置相差180°,通过将机器人对第一轮胎和第二轮胎的抓取姿态以及装配姿态均设置为相差180°,后桥双轮胎的安装准确、方便,装配效率高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的实施例提供的车辆轮胎安装方法及轮式工程车辆后桥双轮胎的安装方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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装置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。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
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“安装”、“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,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1所示的车辆轮胎安装方法及轮式工程车辆后桥双轮胎的安装方法的一种具体实施方式,包括如下步骤:
步骤S1:机器人携带视觉定位结构移动至轮胎存放处的第一拍照位置,对第一轮胎进行拍照,获得机器人对第一轮胎的抓取姿态,然后机器人携带视觉定位结构移动至车辆后桥上轮胎安装处的第二拍照位置,对第一轮胎的安装处进行拍照,获得第一轮胎的第一装配姿态;
步骤S2:机器人根据第一轮胎的抓取姿态对第一轮胎进行抓取;
步骤S3:机器人带动第一轮胎移动至第三拍照位置,对抓取后的第一轮胎进行拍照,得出第一轮胎抓取后的第二装配姿态;
步骤S4:根据第一轮胎的第一装配姿态和第二装配姿态获得姿态误差,机器人根据姿态误差对第一轮胎进行安装;
步骤S5:第一轮胎安装完成后,机器人松开第一轮胎;
步骤S6:机器人携带视觉定位结构再次移动至轮胎存放处的第一拍照位置,对第二轮胎进行拍照,获得机器人对第二轮胎的抓取姿态,然后机器人携带视觉定位结构移动至车辆后桥上轮胎安装处的第二拍照位置,对第二轮胎的安装处进行拍照,获得第二轮胎的第一装配姿态;
步骤S7:机器人根据第二轮胎的抓取姿态对第二轮胎进行抓取;
步骤S8:机器人带动第二轮胎移动至第三拍照位置,对抓取后的第二轮胎进行拍照,得出第二轮胎抓取后的第二装配姿态;
步骤S9:根据第二轮胎的第一装配姿态和第二装配姿态获得姿态误差,机器人根据姿态误差对第二轮胎进行安装;
步骤S10:第二轮胎安装完成后,机器人松开第二轮胎,并返回原点;
步骤S11:机器人重复上述步骤,完成大型轮式工程车辆的后桥双轮胎的所有轮胎的安装。
在本实施例中,在步骤S1中,对第一轮胎拍照以获得第一轮胎的抓取姿态时,对第一轮胎的气门芯位置和螺孔位置进行识别定位,具体的,通过视觉定位结构获得的拍照点3D姿态、标准位置抓取3D姿态、手眼标定矩阵、第一轮胎的3D图像姿态、第一轮胎的气门芯和螺栓孔位置的3D图像姿态获得所述抓取姿态。
在本实施例中,在步骤S1中,对车辆后桥上第一轮胎的安装处进行拍照以获得第一轮胎的第一装配姿态时,对车辆的后桥的气门芯位置和螺柱位置进行识别定位,具体的,通过视觉定位结构获得的拍照点3D姿态、标准位置抓取3D姿态、手眼标定矩阵、第一轮胎的3D图像姿态、车辆的后桥的气门芯凹槽位置和螺柱位置的3D图像姿态获得所述第一装配姿态。
在本实施例中,第一轮胎和第二轮胎为车辆后桥双轮胎,且位于车辆的同侧、同轴设置。第一轮胎和第二轮胎安装至后桥时,第一轮胎的气门芯位置和第二轮胎的气门芯位置相差180°,第一轮胎和第二轮胎安装时,机器人的抓取姿态相差180°。
在本实施例中,视觉定位结构为3D相机。
在本实施例中,抓取姿态、第一装配姿态、第二装配姿态和姿态误差均由视觉软件计算获得。具体的,视觉软件可以为3D PatMax Pick。
在本实施例中,还设有行走地轨,机器人沿行走地轨移动,以适应不同轴距轮胎装配。第三拍照位置位于机器人沿行走地轨行走过程中行走地轨一侧的地面位置,第三拍照位置处设置有3D相机。
综上所述,本实施例提供的车辆轮胎安装方法,当机器人抓取第一轮胎后向车辆移动的过程中,在第三拍照位置对第一轮胎进行拍照,以得到第一轮胎的第二装配姿态,即第一轮胎实际的姿态,将实际的姿态与所需的安装姿态即第一装配姿态进行误差计算,并将所得的误差补偿入机器人对第一轮胎的安装运动中,即可使得机器人按照准确的第一装配姿态进行装配,第一轮胎的装配准确,且省时省力。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种车辆轮胎安装方法,其特征在于,包括:
步骤S1:机器人携带视觉定位结构移动至轮胎存放处的第一拍照位置对第一轮胎进行拍照获得机器人的抓取姿态,机器人携带视觉定位结构再移动至车辆上轮胎安装处的第二拍照位置,对车辆上第一轮胎的安装处进行拍照,获得第一轮胎的第一装配姿态;
其中,步骤S1中,对第一轮胎拍照时,对第一轮胎的气门芯位置和螺孔位置进行识别定位;对车辆上第一轮胎的安装处进行拍照时,对车辆的后桥的气门芯凹槽位置和螺柱位置进行识别定位;
步骤S2:机器人根据所述抓取姿态对第一轮胎进行抓取;
步骤S3:机器人移动至第三拍照位置,对抓取后的第一轮胎进行拍照,得出第一轮胎抓取后的第二装配姿态,其中,第三拍照位置位于机器人沿行走地轨行走过程中行走地轨一侧的地面位置,第三拍照位置处设置有3D相机;
步骤S4:根据第一装配姿态和第二装配姿态获得姿态误差,机器人根据姿态误差对第一轮胎进行安装。
2.根据权利要求1所述的车辆轮胎安装方法,其特征在于,步骤S1中,通过视觉定位结构获得的拍照点3D姿态、标准位置抓取3D姿态、手眼标定矩阵、第一轮胎的3D图像姿态、第一轮胎的气门芯和螺栓孔位置的3D图像姿态获得所述抓取姿态。
3.根据权利要求1所述的车辆轮胎安装方法,其特征在于,步骤S1中,通过视觉定位结构获得的拍照点3D姿态、标准位置抓取3D姿态、手眼标定矩阵、第一轮胎的3D图像姿态、车辆的后桥的气门芯凹槽位置和螺柱位置的3D图像姿态获得所述第一装配姿态。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的车辆轮胎安装方法,其特征在于,步骤S4中所述姿态误差通过视觉软件计算获得。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的车辆轮胎安装方法,其特征在于,所述视觉定位结构为3D相机。
6.一种轮式工程车辆后桥双轮胎的安装方法,其特征在于,所述后桥双轮胎包括位于所述轮式工程车辆的同侧,且同轴设置的第一轮胎和第二轮胎,所述第一轮胎和所述第二轮胎均通过权利要求1至5中任一项所述的车辆轮胎安装方法进行装配。
7.根据权利要求6所述的轮式工程车辆后桥双轮胎的安装方法,其特征在于,所述第一轮胎和所述第二轮胎安装时,机器人的抓取姿态相差180°。
8.根据权利要求7所述的轮式工程车辆后桥双轮胎的安装方法,其特征在于,所述第一轮胎和所述第二轮胎安装至后桥时,所述第一轮胎的气门芯位置和所述第二轮胎的气门芯位置相差180°。
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