[发明专利]一种表蒙自动定位安装装置及其定位安装方法

权利要求书

1.一种表蒙自动定位安装装置，包括为中空箱体结构的工作台，其特征在于：所述工作台内分别设置有控制系统与旋转定位组件，工作台上竖直安装有用于定位表壳位置的套筒座，所述套筒座的水平截面为弧形环状结构，套筒座其中一侧的工作台上设置有支架组件，所述支架组件上安装有竖直设置的伸缩组件，所述伸缩组件位于套筒座正上方，伸缩组件的底端内设置有用于识别表蒙上图案位置的视觉识别装置，所述旋转定位组件包括竖直分布的旋转电机，所述旋转电机为步进电机，旋转电机底部与工作台的内底面可拆卸固定连接，旋转电机输出轴上套设有套管，所述套管内滑动连接有竖直设置的连接轴，所述连接轴顶端穿过工作台后连接有位于套筒座内且与套筒座同轴线设置的圆盘，所述圆盘与套管之间的连接轴上套设有复位弹簧，圆盘顶面上设置有吸附面朝上的吸盘，所述控制系统分别与视觉识别装置、旋转电机、伸缩组件电连接；

所述连接轴外壁与套管外壁均由两个相对设置的平面与两个相对设置的弧形面组成，连接轴的平面与套管的平面平行设置，连接轴底部插入套管内且连接轴底部沿连接轴圆周方向开设有切槽，所述切槽上套设有开口挡圈，所述套管两个相对设置的平面上均开设有与套管内连通的槽口，所述开口挡圈与槽口的顶面抵接；

所述伸缩组件包括竖直设置的压紧气缸，所述压紧气缸与支架组件可拆卸固定连接，压紧气缸的活塞杆上设置有竖直分布的压紧环，所述压紧环为底面开口的筒体结构，压紧环位于套筒座正上方且压紧环外径小于套筒座的弧形内径，压紧环内设置有所述视觉识别装置，所述控制系统与压紧气缸电连接。

2.根据权利要求1所述的一种表蒙自动定位安装装置，其特征在于：所述支架组件包括竖直设置的支柱，所述支柱底端与工作台固定连接，支柱上由顶到底套设有两个水平设置的支臂，所述支臂一端套设在支柱上且支臂与支柱之间均通过水平设置的第一锁紧螺栓连接，支臂另一端套设在压紧气缸的缸筒上且支臂与压紧气缸之间均通过水平设置的第二锁紧螺栓连接，所述第一锁紧螺栓的螺杆穿过支臂后与支柱抵接，第一锁紧螺栓头部与支臂抵接，所述第二锁紧螺栓的螺杆穿过支臂后与压紧气缸抵接，第二锁紧螺栓头部与支臂抵接。

3.根据权利要求1所述的一种表蒙自动定位安装装置，其特征在于：所述套筒座顶部的内壁上水平开设有第一螺纹孔，套筒座底部的弧形环状两侧均向外延伸为凸台结构，所述凸台结构与工作台均通过竖直设置的第一螺栓连接。

4.一种权利要求1-3任一所述的表蒙自动定位安装装置的定位安装方法，其特征在于：在该定位安装方法中，需预先设定表蒙理论基准位置：首先，以圆柱形表蒙水平截面的圆心点为O点，并以O点为原点建立平面直角坐标系；其次，在表蒙上图案位置的两端点分别标记为A点与B点，A点与B点分别为图案特征点，在平面直角坐标系中，A点与B点之间的连线与平面直角坐标系x轴平行，A点坐标为(x₁，y₁)、B点坐标为(x₂，y₂)；将A、B两点连线的中心点标记为C点，在平面直角坐标系中，C点位于平面直角坐标系y轴负半轴上，C点坐标为当C点位于y轴负半轴上时，表蒙为理论基准位置，基于此条件，所述方法包括如下步骤：

步骤一：标定基准，首先，根据表蒙与表盘相对位置将表蒙在表壳内压紧组装；其次，将表盘从表壳内取出，再通过套筒座将组装好的表壳组件固定在工作台上；最后，利用视觉识别装置捕捉表蒙图案位置并传输至控制系统将该位置标定为表蒙理论基准位置存储在控制系统内；

步骤二：定位零件，首先，利用套筒座定位表壳位置，其次，将待组装的胶圈、表蒙与封圈放入表壳内；最后，轻压表蒙，利用吸盘吸附定位表蒙；

步骤三：图像采集与特征识别，利用视觉识别装置捕捉表蒙上图案位置，并提取表蒙圆心点O点及图案特征点A点、B点的像素坐标将其传输至控制系统；

步骤四：数据计算，控制系统采用旋转定位计算原理计算角度值，并将角度值转化为电信号控制旋转电机旋转；

步骤五：旋转定位，旋转定位组件带动表蒙旋转至表蒙理论基准位置停止运行，并将停止信号传输至控制系统；

步骤六：压紧组装，控制系统控制伸缩组件的压紧气缸带动压紧环在表壳内压紧表蒙完成组装过程，压紧气缸缩回。

5.根据权利要求4所述的一种表蒙自动定位安装装置的定位安装方法，其特征在于：所述步骤四中旋转定位计算原理为控制系统接收到A点与B点的像素坐标后，通过特征点坐标进行数学计算得出A、B两点连线的中心点C点坐标，旋转角度即为O点、C点之间的连线旋转至y轴负半轴的角度记为θ，0°≤θ≤180°，θ计算公式如下：

当C点位于y轴负半轴时，C点旋转至y轴负半轴角度θ＝0°；

当C点位于第四象限时，C点旋转至y轴负半轴角度当C点位于x轴正半轴时，C点旋转至y轴负半轴角度θ＝90°；

当C点位于第一象限时，C点旋转至y轴负半轴角度

当C点位于y轴正半轴时，C点旋转至y轴负半轴角度θ＝180°；

当C点位于第二象限时，C点旋转至y轴负半轴角度

当C点位于x轴负半轴时，C点旋转至y轴负半轴角度θ＝90°；

当C点位于第三象限时，C点旋转至y轴负半轴角度