本發(fā)明涉及一種輪轂類型識別裝置以及輪轂標識追溯管理系統(tǒng)，通過本系統(tǒng)可以對生產(chǎn)線上的輪轂逐一可靠地進行識別和標記，并且可以在后續(xù)生產(chǎn)過程以及整個輪轂生命周期內(nèi)進行全程追溯管理。

背景技術(shù)：

汽車輪轂在生產(chǎn)過程中涉及很多道工序，傳統(tǒng)的質(zhì)量管控措施是通過操作員在輪轂流向其下游工序時，用榔頭敲打出硬質(zhì)印簽從而在汽車輪轂上留下壓痕(如圖4所示)，以便在后續(xù)的生產(chǎn)或管控流程中通過識別壓痕來實現(xiàn)追溯管理。

這種作業(yè)方式的缺點是勞動強度大且效率低下，雖然有機器打號機替代手工操作，但是標識內(nèi)容過于簡單，不能攜帶完整輪轂信息，無法實現(xiàn)單個汽車輪轂的全面準確識別，而且標識內(nèi)容被機器讀出時的錯誤率非常高，不能滿足現(xiàn)代化汽車工業(yè)的需求。

另外，雖然已經(jīng)有人提出利用油墨噴碼機等標識設(shè)備對輪轂進行標識的方案，但是此類標識設(shè)備對耗材的需求較大，不僅通常需要較高的預防性維護和相關(guān)成本，而且在環(huán)保方面并不令人滿意。

再者，傳統(tǒng)的輪轂管理系統(tǒng)，無法使工件產(chǎn)品本身所攜帶和/或與其相關(guān)聯(lián)的其它信息例如輪轂類型(也稱之為輪轂型號或簡稱為輪型)、模組號、生產(chǎn)部門和人員等作為生產(chǎn)的副產(chǎn)品價值而充分地得到發(fā)掘，從而不能以有效手段獲知關(guān)鍵設(shè)備和部門的真實利用率以及停機原因，無法對設(shè)備故障進行有效的預 防管控。

因此，人們需要一種能夠更可靠完整的標識追溯管理系統(tǒng)，并且能夠高效地、自動地標識輪轂，進而能夠?qū)嗇灥挠嘘P(guān)信息充分進行追朔管理和利用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明就鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問題而完成的，其目的在于提供一種汽車輪轂標識追溯管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以可靠地、自動地對汽車輪轂生產(chǎn)線上的輪轂進行識別，并可以根據(jù)需要以定制方式對輪轂標識，以提供后續(xù)生產(chǎn)過程以及其整個生命周期中可以機器或人工的方式對其進行追溯管理。

根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，該輪轂標識追溯管理系統(tǒng)包括：(1)現(xiàn)場信息互聯(lián)裝置,用于與外部中央數(shù)據(jù)庫之間的連接,進行數(shù)據(jù)的上傳和下載；(2)輪轂類型的識別裝置,主要用于標識前輪轂類型的識別和標識后對標記的驗證；(3)輪轂夾持定位裝置,用于將目標輪轂準確地移動和固定到特定的位置；(4)標識生成裝置,用于將識別的信息標記在輪轂中的特定部位；(5)中央控制裝置,用于產(chǎn)生對應(yīng)于每一個輪轂的特異編號,并根據(jù)設(shè)定的程序指揮并協(xié)調(diào)上述四個裝置的工作。

在上述輪轂標識追溯管理系統(tǒng)運行時,首先由信息互聯(lián)裝置從中央數(shù)據(jù)庫獲取當前生產(chǎn)產(chǎn)品的信息,當具體目標輪轂進入系統(tǒng)時,由識別裝置對該目標輪轂進行現(xiàn)場識別,結(jié)合數(shù)據(jù)庫獲取當前產(chǎn)品的信息,即可準確確認該目標輪轂的類型。類型確定后,則可根據(jù)該類型對應(yīng)的三維坐標由夾持定位裝置將該目標輪轂移至并固定在標識生成裝置中的特定位置。隨后,標識生成裝置便可將中央控制裝置提供的標識信息標記到目標輪轂的特定部位。中央控制裝置是根據(jù)上述輪轂的信息(由數(shù)據(jù)庫和現(xiàn)場獲取)生成與該目標輪轂相對應(yīng)的唯一識別編號,由標識生成裝置標記到目標輪轂,同時將識別編號和其對應(yīng)目標輪轂的有關(guān)信息由信息互聯(lián)裝置上傳至中央數(shù)據(jù)庫。這樣,在之后追溯管理時,只要得 到輪轂的識別編號(由人工或機器識別),該輪轂的完整的生產(chǎn)信息就一目了然(經(jīng)終端連線簡單數(shù)據(jù)庫查詢即可)。

在本發(fā)明的上述技術(shù)方案中，所述通訊及信息裝置，所述信息互聯(lián)裝置可以是普通臺式電腦、手提電腦、平板電腦、手機或其他裝置，只要能以有線或無線的方式和互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)通即可。優(yōu)選地，采用平板電腦。

優(yōu)選地，在標識生成裝置完成輪轂標記后，識別裝置對所生成的輪轂標記進行驗證識別以確保其準確性和完整性。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的上述技術(shù)方案中，識別裝置可選用工業(yè)相機、條碼閱讀器、射頻標簽閱讀器、稱重模塊等裝置。識別裝置所獲取的信息可包括：圖像、文字、重量、符號以及電子標簽信息，如一維條碼、二維條碼以及射頻標簽等。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的上述技術(shù)方案中，所述標識生成裝置可包括標識定焦裝置和標識生成裝置。在進入標識生成階段時，目標輪轂固定不動，標識生成裝置在標識定焦裝置的指引下移動到特定的三維空間位置在輪轂上生成標記。識定焦裝置，以激光或其他光、超聲波、感應(yīng)電磁場測量以及接觸測量中任意一種或其組合來測定所述標識生成裝置的相對工作位置。

汽車輪轂在鑄造，鍛造或成形生產(chǎn)出毛胚后，在自動生產(chǎn)線上形成順序的隊列。隊列的相關(guān)信息，包括輪轂型號、材質(zhì)、生產(chǎn)機具、先后隊列順序、操作手以及生產(chǎn)時間等可以預先通過現(xiàn)場信息互聯(lián)裝置加以預設(shè)和/或有中央數(shù)據(jù)庫獲取，以供后續(xù)程序采用。

輪轂按照隊列的嚴格先后順序進入系統(tǒng)，所述的預定信息被所述中央控制裝置接受。同時，所述汽車輪轂的夾持定位裝置包括氣缸、凸輪、傳輸皮帶、運動滑軌、機器人以及定位滾輪，以實現(xiàn)對汽車輪轂沿多個維度方向的定位，并可調(diào)整汽車輪轂產(chǎn)生適應(yīng)輪轂標識裝置位置的運動。

輪轂類型識別裝置可以根據(jù)系統(tǒng)要求配置有如下功能，包括：

1)驗證識別汽車輪轂的型號是否與預定信息一致，驗證的方法包括：識別汽車輪轂幾何形狀特征，讀取機器碼特征如一維碼、二維碼、射頻標簽、字符串、符號以及上述任意組合；從而判斷汽車輪轂型號和生產(chǎn)機具，驗證識別汽車輪轂的型號是否與預定信息一致，一致則與汽車輪轂的其它信息進行關(guān)聯(lián)，產(chǎn)生完整輪轂信息，并對汽車輪轂定位；不一致則輸出相關(guān)錯誤信息；

2)獨立識別汽車輪轂的型號，產(chǎn)生完整輪轂信息；

3)確定和輪轂的型號及上述任意一種信息或其組合對應(yīng)的唯一定位坐標系；

4)在標識生成后，驗證標識的唯一性和完整性及有效性。

所述中央控制裝置，生成汽車輪轂的識別編號，將標識定焦裝置調(diào)整至標識位置處，經(jīng)夾持定位裝置，調(diào)整目標輪轂至適應(yīng)于標識裝置的適當位置。同時，將標識的信息傳送至述標識裝置。

完成定焦或確認所述系統(tǒng)工作位置后，所述標識裝置被調(diào)整至標識位置處，開始標識，所述標識裝置在開始工作前，所述輪轂類型識別裝置驗證驗證是否是對輪轂重新標識，對確屬重新標識的輪轂產(chǎn)生警報信息；所述標識裝置在結(jié)束工作前，所述輪轂類型識別裝置驗證驗證是否是對輪轂進行了完整有效的標識，對標識內(nèi)容殘缺或無法驗證的輪轂產(chǎn)生警報信息。

優(yōu)選地，所述汽車輪轂的夾持定位裝置配置退出裝置，所述輪轂類型識別裝置產(chǎn)生警報信息的汽車輪轂被退出。優(yōu)選地，所述汽車輪轂的夾持定位裝置 配置人工放入裝置，即操作員將輪轂由此裝置放入。

所述中央控制裝置，即時生成汽車輪轂的識別編號、負責控制、通訊和信息交換，并提供人機交互的界面；當值操作人員通過信息系統(tǒng)，關(guān)聯(lián)基礎(chǔ)信息，構(gòu)建信息數(shù)據(jù)的完整性；所述中央控制裝置直接與其它控制或信息系統(tǒng)對接，實現(xiàn)汽車輪轂分揀，分流及分類等作業(yè)，實現(xiàn)不同信息系統(tǒng)之間的電子信息交換。

本發(fā)明所提供的輪轂標識追溯管理系統(tǒng)，通過固態(tài)激光標識裝置可在金屬、塑料和其它難以標識的材料上進行直接零件標識(DPM)和唯一標識；另外，本發(fā)明所提供的輪轂標識追溯管理系統(tǒng)具備多輪型、多鑄模在線混線生產(chǎn)的能力，在配置了獨立輪型識別單元及四輪定位雙軸動力驅(qū)動系統(tǒng)的情況下，生產(chǎn)節(jié)拍可以達到20S。由于具備多輪型多模具混線生產(chǎn)的能力，所有適用輪型的物理外觀尺寸等信息都存在數(shù)據(jù)庫中，所以在工作時系統(tǒng)自動調(diào)用相關(guān)輪型數(shù)據(jù)完成工作。

此外，本發(fā)明所提供的輪轂標識追溯管理系統(tǒng)，利用激光直接在胎鈴(套在輪胎里面用以固定的那個鋼制圈)表面蝕刻，激光標識裝置可減少停機時間，消除對耗材的需求(節(jié)省成本且環(huán)保)，提供永久性標識，并減少油墨噴碼機通常需要的預防性維護和相關(guān)成本。

再者，借助于本系統(tǒng)，設(shè)備參數(shù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)實現(xiàn)對旋壓機臺，當值操作人員等與系統(tǒng)進行關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)了人和機器的要素關(guān)聯(lián)，而輪型識別代碼及頂桿套識別符實現(xiàn)了產(chǎn)品與系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)。由此，產(chǎn)品本身攜帶的信息如輪轂型號，模組號等作為生產(chǎn)的副產(chǎn)品價值得到充分發(fā)掘，從而能以有效手段獲知關(guān)鍵設(shè)備 的真實利用率以及停機原因，同時還能對設(shè)備故障有針對性地進行預防管控。

從而，根據(jù)本發(fā)明，就可以實現(xiàn)汽車輪轂標識追溯自動化，改善現(xiàn)有的生產(chǎn)模式，提高生產(chǎn)效率，實現(xiàn)汽車輪轂生產(chǎn)的自動化和信息化融合。另外，根據(jù)本發(fā)明，還可以對生產(chǎn)線上的輪轂逐一進行識別和標記，并且可以在后續(xù)生產(chǎn)過程以及整個輪轂生命周期內(nèi)對其進行全程追溯管理。

根據(jù)在此所提供的技術(shù)方案的描述，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言進一步的可應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見。在該概要中的描述和特定示例僅用于例示之目的而并非意欲限制本發(fā)明的范圍。

附圖說明

在此所描述的附圖僅用于所選實施例，其目的并非是例示所有可能的實施方式，并且不意欲限制本發(fā)明的范圍。其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的汽車輪轂標識追溯管理系統(tǒng)的功能模塊圖。

圖2是利用本發(fā)明的汽車輪轂標識追溯管理系統(tǒng)進行輪轂標識的工作流程圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的汽車輪轂標識追溯管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是現(xiàn)有技術(shù)中的汽車輪轂局部照片，示出了人工打印的鋼號；

圖5是本發(fā)明的沿汽車輪轂側(cè)向的汽車輪轂局部照片，示出了成形文字信息；

圖6是本發(fā)明的沿汽車輪轂底面反向的汽車輪轂標識方式照片，示出了成形文字信息、成形條碼以及標識文字和標識條碼等信息；

圖7是本發(fā)明的沿汽車輪轂底面正向的汽車輪轂局部照片。

具體實施方式

下面，參照附圖更加詳細地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以輕易地實施本發(fā)明。不過，當與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的常規(guī)功能與結(jié)構(gòu)的詳細描述被認為可能使得本發(fā)明的要點不理想地模糊時，則省略這種詳細描述。其中，圖1是根據(jù)本發(fā)明的汽車輪轂標識追溯管理系統(tǒng)的功能模塊圖；圖2是利用本發(fā)明的汽車輪轂標識追溯管理系統(tǒng)進行輪轂標識的工作流程圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的汽車輪轂標識追溯管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

首先，參照圖1的來說明作為本發(fā)明優(yōu)選實施例的汽車輪轂標識追溯管理系統(tǒng)(下面簡稱為本系統(tǒng))的主要功能。如圖1所示，本系統(tǒng)包括由包括諸如工業(yè)相機等的機器視覺單元所實現(xiàn)的機器視覺模塊；以激光、噴印、打印、射頻或打印貼標中的任意一種或其組合方式所實現(xiàn)的標識生成模塊；由伺服控制系統(tǒng)及線性運動器件等所實現(xiàn)的運動控制模塊；由夾持氣缸和緊固件等所實現(xiàn)的夾持及定位模塊；以及分布式中央控制模塊。

下面，對圖1中各功能模塊的主要工作任務(wù)以及實現(xiàn)方式分別詳細地加以說明。

機器視覺模塊

作為實現(xiàn)機器視覺模塊之功能的機器視覺單元，其主要工作任務(wù)是輪轂類型(簡稱為輪型)的識別及打標位置的精確定位。另外，在使用激光標識設(shè)備的情況下，則由激光位移傳感器負責實現(xiàn)景深測量。機器視覺模塊的主要功能如下：

1)輪轂類型識別

當輪轂處于標識工位時，首先，機器視覺單元例如需要讀出壓鑄機標識在輪轂內(nèi)法蘭盤的型號識別代碼，或者以多種冗余實現(xiàn)的方式來識別輪型，并根據(jù)該輪型從其它外部設(shè)備獲得或由本系統(tǒng)自行生成相關(guān)的幾何物理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以后續(xù)供輪轂定位及輪轂標識設(shè)備例如激光標識設(shè)備等進行使用。

2)打標位置定位

在輪轂類型識別完畢的基礎(chǔ)上，機器視覺單元還需要對待標識的打標位置(例如減重窩位置)實現(xiàn)準確定位，并將已定位的信息發(fā)送給后續(xù)運動控制裝置及標識設(shè)備，以實現(xiàn)在兩個不同位置分別刻蝕輪轂的標識二維碼或一維碼(也稱之為暗碼)和可讀字符串(也稱之為明碼)。需要實現(xiàn)減重窩位置準確定位的原因是，在本系統(tǒng)中會用到兩個減重窩，一個用于標識暗碼，一個用于標識明碼。減重窩的位置最小在11x11mm左右，而二維碼尺寸是7x7mm，如果暗碼不能準確定位標識在打標位置也就是減重窩內(nèi)，就會導致部分明碼和/或暗碼模糊或缺失。

3)驗證讀碼

當在標識工位完成輪轂標識后時，機器視覺單元還需要對輪轂的標識二維碼或一維碼實現(xiàn)驗證讀取，并將讀取的結(jié)果寫入數(shù)據(jù)庫。

機器視覺單元可直接與數(shù)據(jù)庫及外圍控制系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，是本系統(tǒng)功能實現(xiàn)的關(guān)鍵，它包括工業(yè)相機及光源子系統(tǒng)，更具體地其使用了MICROSCAN工業(yè)級千兆網(wǎng)相機及光源控制器，且配置COMPUTAR的工業(yè)高分辨率鏡頭以實現(xiàn)視覺功能。在本優(yōu)選實施例中與工業(yè)相機匹配的鏡頭選用COMPUTAR M0814-MP2F1.4f8mm 2/3"，其基本參數(shù)可參見有關(guān)資料，在此從略。

標識生成模塊

在本實施例中優(yōu)選地采用激光標識設(shè)備來實現(xiàn)標識生成模塊的功能。利用打標裝置直接在輪轂表面蝕刻而生成標識，采用激光標識的好處是可減少停機時間，消除對耗材的需求，提供永久性標識，例如可減少油墨噴碼機通常所需要的預防性維護和相關(guān)成本并且更為環(huán)保。此外，激光標識設(shè)備包括激光機主機及電源控制器，負責激光發(fā)生及控制。其中，激光機主機進一步包括電源裝置和激光打標裝置，激光打標裝置由接口裝置和打標頭組成。關(guān)于激光機主機的工作原理以及相關(guān)安全措施均屬于本領(lǐng)域的公知常識，故省略其具體說明。

在本優(yōu)選實施例中，激光機的主要技術(shù)參數(shù)如下：

●激光源

光纖脈沖激光

功率20W

波長1,060-1,070nm(1.06-1.07μm)

●焦距

6mm標識頭：f＝50/100/165/258mm

10mm標識頭：f＝100/163/254/420mm

●通訊

TCP/IP

RS232

開關(guān)量輸入輸出

●電源

100-240V,250VA,1PH,50/60Hz

●保護等級

IP54S,風冷

●工作環(huán)境

5-40℃/10-90％,無冷凝

●重量

電源–17kg

10mm標識頭–6kg

●工作要求

3個工件/分鐘

200X 200mm標識區(qū)域

運動控制模塊

實現(xiàn)運動控制模塊之功能的伺服控制系統(tǒng)及線性運動器件，配合上述機器視覺單元和輪轂標識設(shè)備，實現(xiàn)檢測及標識的精確移動控制。在本實施例的激光標識設(shè)備的情況下，本系統(tǒng)的工作流程涉及六個軸(三個方向的運動軸及三個光軸)的精確同步運動，本系統(tǒng)配備了研華PCI-1245運動控制卡和松下伺服電機，直線滑軌等器件來滿足有關(guān)工作要求，同時也要保證本系統(tǒng)的產(chǎn)能要求。

在本優(yōu)選實施例中，運動控制模塊的基本性能要求如下：

●載重能力：40KG

●單軸運動最大速度：1m/s

●定位重復精度：0.1mm

●適應(yīng)輪型范圍：

輪轂最小尺寸17”重量20Kg。

輪轂最大尺寸20”重量35Kg。

●供電單相220V交流

夾持及定位模塊

在夾持及定位模塊中，通過機械式夾持及定位系統(tǒng)來實現(xiàn)對輪轂的精準夾持及定位。由于輪轂在進入標識工位時，待標識的減重窩法蘭盤面向下方，所以系統(tǒng)需要首先抓取輪轂，然后再完成定位，最后調(diào)整輪轂標識設(shè)備的位置以完成后續(xù)的標識及驗證讀標。具體地，輪轂在進入標識區(qū)域后，先由左右夾持氣缸實現(xiàn)橫向定位，然后將輪轂托起到標識工位，再利用定位裝置對其前后定位，并保持夾緊以防止抖動或振動等對機器視覺單元的影響，基本上將輪轂定位在視場的中央部位。

分布式中央控制模塊

中央控制模塊通過電氣及電子控制系統(tǒng)來實現(xiàn)各系統(tǒng)模塊之間的信號傳輸及信息傳遞；另外，中央控制模塊還通過有關(guān)定制軟件及工控機系統(tǒng)，實現(xiàn)系統(tǒng)的自動圖形顯示功能，同時提供一個人機交互的界面。具體而言，在本優(yōu)選實施例中，控制客戶端PC采用臺灣研華IPPC-6172A 17寸工業(yè)等級擴展型平板電腦，采用鋁壓鑄面板及不銹鋼機箱設(shè)計，確保設(shè)備的可靠運行和適應(yīng)惡劣的 重工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境，能夠保證7天24小時的可靠工作。

另外，整個控制系統(tǒng)采用分布式部署的方式，各個控制單元PC負責本地的所有控制和原始數(shù)據(jù)記錄；本系統(tǒng)使用的NetLinx開放網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是應(yīng)用開放式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)無縫路由，從信息層到生產(chǎn)現(xiàn)場一體化集成的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，無縫地將自動化系統(tǒng)中的所有組件從單一網(wǎng)絡(luò)上的少數(shù)設(shè)備集成到多層網(wǎng)絡(luò)上的多數(shù)設(shè)備。關(guān)于分布式電氣及電子控制系統(tǒng)的實現(xiàn)細節(jié)并非本發(fā)明的重點且屬于本領(lǐng)域的公知常識，故省略其具體說明。

再者，需要特別指出的是，作為汽車輪轂標識追溯管理系統(tǒng)的核心單元，上述機器視覺單元除集成于本系統(tǒng)中以外，還可以獨立地實現(xiàn)為輪轂類型識別單元。具體而言，輪轂類型識別單元可利用相機抓拍視場圖片，例如但不限于查找下述可能的識別特征：1)內(nèi)法蘭盤圖像；2)鑄造的輪型及模具號識別二維碼或一維碼；3)鑄造的模具識別號。接下來，輪轂類型識別單元根據(jù)所識別出的特征信息(例如內(nèi)法蘭盤圖像)與經(jīng)過培訓的模板庫中的預定信息的比較結(jié)果，來判斷輪型即實現(xiàn)輪型識別。

換言之，就是輪轂類型識別單元需要讀出壓鑄機標識在工件內(nèi)法蘭盤的型號識別代碼，或以多種冗余實現(xiàn)的方式識別輪轂類型。這里的“型號識別代碼”是預先鑄造(請注意不是由本系統(tǒng)標識)在某型輪轂的二維碼，舉例來說，如輪型代號為02214F13的某型輪轂，生產(chǎn)這個型號的輪轂可能有多臺壓鑄機工作，也就是說多個鑄模同時生產(chǎn)，鑄模會在某個特定位置鑄造一個二維碼，如2號鑄模鑄造一個221302的二維碼在其生產(chǎn)的輪轂上，2213表示輪型是02214F13，02表示2號鑄模；3號鑄模鑄造一個221303的二維碼在其生產(chǎn)的輪轂上，2213 表示輪型是02214F13，03表示3號鑄模；這樣輪轂類型識別單元辨識出二維碼即知道輪型和模具號。但是不幸的是這種鑄造二維碼受鑄造工藝、光線、表面光潔度以及材料等多種偶然因素影響，識別率極低。所以在另外一個特定地方，鑄模會鑄造一個類似M2或M3標識鑄模號，系統(tǒng)識別M2或M3的可靠性極高。這樣就可以獲得模具號，至于輪型信息可以按照輪轂的先后順序與機臺綁定獲得(也可以同時獲得模具號)，同時還可以識別其形狀進行圖形匹配的方式獲得，從而通過以多種冗余實現(xiàn)的方式來識別輪轂類型，就能夠顯著地提高輪轂類型識別的準確率。

附帶指出，之所以需要根據(jù)輪轂類型來獲得相關(guān)的幾何物理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，是因為不同的輪轂類型的大小形狀及三維尺寸相差都較大，對于相機來說多少個像素代表一個mm，是一個變異的重要參數(shù)，故視場的像素需要與幾何物理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對應(yīng)匹配，才可能在設(shè)備上同時實現(xiàn)多種輪型的定位。

此外，對本系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行簡要說明。設(shè)備參數(shù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不僅實現(xiàn)了旋壓機臺(壓鑄機)、當值操作人員等與系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)，而且還實現(xiàn)了人和機器的要素關(guān)聯(lián)，與此同時，輪型識別代碼及頂桿套識別符則實現(xiàn)了產(chǎn)品與系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)。

本系統(tǒng)具備多輪型多模具混線生產(chǎn)的能力，所有適用輪型的物理外觀尺寸等信息都存在數(shù)據(jù)庫中，工作時系統(tǒng)自動調(diào)用相關(guān)輪型數(shù)據(jù)完成工作。不同的授權(quán)人員存在工作職能及數(shù)據(jù)使用權(quán)限的劃分，系統(tǒng)依賴于中央與服務(wù)器完成角色及權(quán)限管理。系統(tǒng)設(shè)置及其它運行參數(shù)一般由工程師或者指定工作人員進行操作。具體而言，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要包括：

●設(shè)備參數(shù)，例如

壓鑄機(旋壓機)機臺信息

工段機臺信息

操作員身份識別碼

輪型識別代碼

二維碼頂桿套及模具識別符

●輪轂數(shù)據(jù)，例如

輪型的物理外觀尺寸，外廓直徑，高度，減重窩法蘭盤尺寸，法蘭面高度，減重窩深度

相應(yīng)的工藝路線圖

●用戶權(quán)限管理，例如

功能使用權(quán)限，

業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)區(qū)域權(quán)限

責任權(quán)限；

●系統(tǒng)設(shè)置，例如

網(wǎng)絡(luò)IP，端口，IP地址

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通訊端口，連接字符串

數(shù)據(jù)備份周期

存儲過程及觸發(fā)器腳本

●維護項目及系統(tǒng)運行參數(shù)，例如

工業(yè)相機參數(shù)：曝光參數(shù)，工作模板，訓練集

運動系統(tǒng)參數(shù)：工作位置，補償位置，最高頻率，工作模式

激光機參數(shù)：工作腳本，能量等級

接著，參照圖2來說明利用本發(fā)明的汽車輪轂標識追溯管理系統(tǒng)進行輪轂標識的工作流程。其中，優(yōu)選地采用激光標識設(shè)備作為輪轂標識設(shè)備。

首先，現(xiàn)場工程師需要使用有關(guān)軟件(例如VISIONPRO)對本系統(tǒng)進行培訓，同時，還需要對輪型的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行采集，例如包括PCD直徑、安裝盲孔個數(shù)以及減重窩位置等，這些基礎(chǔ)信息被存儲在本系統(tǒng)的工業(yè)平板電腦的數(shù)據(jù)庫里(步驟1：系統(tǒng)培訓)。

接著，待標識輪轂被導入到工作區(qū)域，夾持裝置首先在傳輸橫向方向?qū)嗇炦M行隊中定位，然后將其托起至上承接板位置，上承接板夾持裝置對其前后定位，并夾緊固定在工作位置即標識工位(步驟2：夾持定位)。

接著，對機器視覺單元送出相機觸發(fā)信號，以便啟動機器視覺單元對輪型和/或模具號實現(xiàn)識別和預定位任務(wù)。具體而言，相機可抓拍視場圖片，例如但不限于查找下述可能的識別特征：1)內(nèi)法蘭盤圖像；2)鑄造的輪型及模具號識別二維碼或一維碼；3)鑄造的模具識別號。接下來，機器視覺單元根據(jù)所識別出的特征信息(例如內(nèi)法蘭盤圖像)與上述經(jīng)過培訓的模板庫中的預定信息的比較結(jié)果，來預先判斷輪型即實現(xiàn)輪型識別。進而，按照圖像解算安裝盲孔及減重窩位置，并在解算區(qū)域內(nèi)分別檢測鑄造二維碼或一維碼特征及模具識別號(步驟3：特征識別)。

然后，在機器視覺單元完成識別和預定位任務(wù)后，將待標識的減重窩位置視場坐標值解算并轉(zhuǎn)換為運動坐標，用于夾持及定位的運動系統(tǒng)根據(jù)運動坐標來抓取輪轂，同時系統(tǒng)將工業(yè)相機移動至目標特征(待標識的減重窩)正上方，以對目標特征精確測量定位。機器視覺單元分別完成二維碼或一維碼(暗碼)和可讀字符(明碼)減重窩的精確測量定位，中間伺服系統(tǒng)會自動調(diào)整相機的工作位置(步驟4：待標識位置測量定位)。

接下來，在所有識別及測量定位完成后，系統(tǒng)對暗碼減重窩對焦，調(diào)整激光標識設(shè)備的3個方向位置。系統(tǒng)此前已經(jīng)根據(jù)識別出的輪型，查詢中央服務(wù)器數(shù)據(jù)庫，生成工件的唯一身份識別號，并將12位的信息傳遞給了激光標識設(shè)備。在激光機的位置及數(shù)據(jù)準備就緒后，觸發(fā)激光打標裝置以開始刻蝕暗碼。當暗碼刻蝕完畢后，系統(tǒng)再次調(diào)整激光機位置，由于先前已經(jīng)完成激光機工作距離對焦，故此次調(diào)整僅涉及X及Y軸兩個方向。同時調(diào)用激光機明碼模板，再次觸發(fā)激光打標裝置，開始刻蝕可讀的字符明碼(步驟5：刻蝕明碼和暗碼)。

如結(jié)合圖5至圖7所示，關(guān)于X、Y及Z軸方向定義如下：即滾道傳輸?shù)那胺绞荵軸正向，傳輸前向的右向是X軸正向，垂直向上是Z軸的正向。需要注意的是，當系統(tǒng)初次通電或意外故障自動恢復時，系統(tǒng)會將伺服系統(tǒng)復位，此時伺服系統(tǒng)被調(diào)整至各軸原點位置。

最后，在激光機工作完成后，系統(tǒng)自動將激光機恢復到預設(shè)的工作位置，并且觸發(fā)機器視覺單元執(zhí)行暗碼和明碼字符驗證讀取任務(wù)。此時，輪轂夾持裝置開始將輪轂送回到滾道，并且將旋壓機選通信號傳遞給滾道傳輸系統(tǒng)(步驟6：明碼/暗碼驗證)。

這里，需要附帶加以解釋的是因為輪轂在標識工位靜止不動，而標識的減重窩位置是隨機的，故需要激光機、機器視覺單元的相機進行運動才可能定位標識。因此，在明碼/暗碼驗證步驟中，當激光機刻蝕好產(chǎn)品標識用的二維碼或一維碼暗碼以及可讀的明碼字符串后，系統(tǒng)需要將激光機恢復到預設(shè)的工作位置，即對中央歸位，這樣才獲得與輪轂定位后基本一致的視角，以便讀取所刻蝕的暗碼。然后，輪轂還要返回到滾道進入后續(xù)生產(chǎn)流程，而讀取暗碼的結(jié)果也與系統(tǒng)進行關(guān)聯(lián)，例如同時生產(chǎn)的02214F13輪轂要到1號旋壓機，22Z50輪轂要到二號旋壓機，從而系統(tǒng)要把輪型分揀的信號傳遞給滾道傳輸系統(tǒng)，而所有讀取暗碼失敗的輪轂則導向一個人工確認的通道。

以上就是一個輪轂被標識的完整過程。在實際的工藝路線中，輪轂每經(jīng)過一個工段都會自動地或由操作員人工觸發(fā)該工段的條碼槍進行掃描，并將含有時間戳的工段相關(guān)信息寫入數(shù)據(jù)庫，偶發(fā)不能讀取暗碼會觸發(fā)報警，以提示操作員輸入明碼，故本系統(tǒng)在設(shè)計時已考慮到防呆和容錯功能。

需要指出的是，雖然上面的實施例以汽車輪轂為例進行了描述，但是顯而易見的是本系統(tǒng)可以很容易應(yīng)用于其它用途的各種輪轂，甚至是同類工件的標識追溯和管理。另外，輪轂可以通過鍛造、機械加工或其它成形技術(shù)例如3D打印，并使用金屬或其它合成材料來進行制造。

此外，雖然在上面的實施例中，預定信息是按照汽車輪轂的信息隊列直接以電子信息交換的方式從外部的關(guān)聯(lián)信息系統(tǒng)獲得的，但是在不存在該預定信息的情況下，既可以由機器視覺單元直接在不同方向?qū)ζ囕嗇炞R別產(chǎn)生；又 可以在定位及夾持裝置中配置類似于機器視覺單元的機器編碼特征識別裝置，直接在不同方向?qū)ζ囕嗇炞R別產(chǎn)生；具體包括：“汽車輪轂底面正向(見圖7)”，“汽車輪轂底面反向(見圖6)”，“汽車輪轂側(cè)向(見圖5)”任意一種或其組合，識別對象包括但不限于：一維碼、二維碼、射頻標簽、字符串、符號、氣門嘴位置、輪轂周圈形狀、上下底部形狀任意一種或其組合。其中，定位及夾持機構(gòu)可以對不同形狀尺寸的汽車輪轂沿傳輸方向、傳輸水平側(cè)向以及傳輸垂直側(cè)向進行固定，并觸發(fā)所述輪轂類型識別裝置工作。

在上述優(yōu)選實施例的描述中，闡述了許多細節(jié)以供理解本發(fā)明所公開的實施例。然而，應(yīng)當理解本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有這些細節(jié)的情況下仍然可以實現(xiàn)各種實施例。雖然已公開數(shù)目有限的實施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將從其中意識到其它許多修改和變型。因此，意圖是所附權(quán)利要求可以覆蓋這些修改和變型，以使得其落入所公開實施例的精神和范圍內(nèi)。