利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2018100666472
申请人: 江苏理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于视觉的全自动焊接生产线,它包括视觉检测机构(100)、旋转机构(200)、振动机构(400)、焊接装置(300)、焊接定位装置(500)、下料装置(600)、工作台(700)、电控柜(800)和振动盘(901),工作台(700)上设振动机构(400)、焊接装置(300)和焊接定位装置(500),下面设下料装置(600),侧面设电控柜(800)和振动盘(901),电器柜上面设控制面板,电器柜内设主电源、控制系统和伺服驱动器,主电源、控制系统和伺服驱动器分别与控制系统通过数据线电连接;振动盘(901)与振动机构(400)相连接,振动盘(901)设在振动架(900)上,振动架(900)上设视觉检测机构(100)和旋转机构(200),旋转机构(200)设在振动机构(400)与振动架(900)之间;所述焊接装置(300)包括五轴机器人、设置在保护瓶内的焊接保护气(306)、送丝机(309)、焊枪(303)和焊接电源(301),五轴机器人上设焊枪(303),五轴机器人与伺服驱动器通过数据线电连接,且通过伺服驱动器运作,送丝机(309)用于焊枪(303)自动送丝,送丝机(309)与控制主板相电连接,焊接电源(301)的正极接电器柜的主电源,负极与工作台(700)相连,焊接电源(301)和送丝机(309)通过通讯线相连;其特征在于:所述焊接定位装置(500)包括定位架(502)、第二气缸(501)、第三气缸(508)、第四气缸(507)、推杆(511)、推块(506)、连杆(503)、轴承(504)、探针(505)、推料杆(510)、细杆型气缸(509),定位架(502)设在工作台(700)上,定位架(502)上设第二气缸(501)、第三气缸(508)、第四气缸(507)和轴承(504),第二气缸(501)的前端固定设推杆(511),推杆(511)与推块(506)相连接,推块(506)可以在设在定位架(502)上的滑槽512内滑动,推块(506)固定设在第四气缸(507)上,连杆(503)一端与第二气缸(501)相连接,另一端与探针(505)相连,连杆(503)底端固定在轴承(504)上,轴承(504)内圈攻有螺纹,细杆型气缸(509)固定在第三气缸(508)上,推料杆(510)设在细杆型气缸(509)上,推料杆(510)在设在振动导轨(406)上的杆横槽内滑动。

2.如权利要求1所述的基于视觉的全自动焊接生产线,其特征在于:所述振动机构(400)包括振动仪器开关(401)、振动台(402)、振动仪器(403)、支撑杆(405)和振动导轨(406),振动仪器开关(401)和振动台(402)设在工作台(700)上,振动仪器(403)开关(401)与振动仪器(403)相连接,振动仪器(403)设在振动台(402)内,振动仪器(403)上方振动台(402)上设振动导轨(406),支撑杆(405)一端通过锁紧环404设在振动台(402)上,另一端固定设在振动导轨(406)下面。

3.如权利要求1所述的基于视觉的全自动焊接生产线,其特征在于:所述视觉检测机构(100)包括检测相机(106)、LED光源(105)、滑杆(103)和滑动导轨(101),滑杆(103)上设检测相机(106)和LED光源(105),检测相机(106)和LED光源(105)均由两个固定环(104)固定在滑杆(103)上,滑杆(103)设在滑动导轨(101)上,且自由滑动。

4.如权利要求1所述的基于视觉的全自动焊接生产线,其特征在于:所述旋转机构(200)包括设在振动架(900)上用于向上运动的第一气缸(201)、旋转气缸(202)、挡板(203)、旋转环(204)和独立导轨(206),旋转气缸(202)固定设在第一气缸(201)上,挡板(203)和旋转环(204)固定设在旋转气缸(202)上,旋转环(204)上设独立导轨(206),独立导轨(206)与振动机构(400)的振动导轨(406)之间设两个过渡板(205),其中一个过渡板(205)上与挡板(203)对应位置设挡板(203)槽。

5.如权利要求1所述的基于视觉的全自动焊接生产线,其特征在于:所述下料装置(600)包括设在工作台(700)上的落料孔(601)、设在下料通道的下料口(602)和传输带(603),传输带(603)两侧边上设焊件挡板(604)。

6.如权利要求1所述的基于视觉的全自动焊接生产线,其特征在于:所述五轴机器人包括X轴(302)、Y轴(308)、Z轴(307)、第一R轴(305)和第二R轴(304),X轴(302)水平设在工作台(700)上,X轴(302)上垂直设Z轴(307),Z轴(307)上垂直设Y轴(308),Y轴(308)设第一R轴(305),第一R轴(305)上设第二R轴(304),第二R轴(304)上通过连接杆设焊枪(303)。

7.如权利要求1至6中任一项所述的基于视觉的全自动焊接生产线的焊接方法,其特征在于:包括如下步骤:

步骤1:启动电器柜主电源,打开振动仪器开关(401),在五轴机器人的示教器中预设焊接参数,焊接参数包括焊接速度、焊接时间和焊接路径;HALCON预先处理正确的零件位姿,以便零件的位姿矫正;

步骤2:五轴机器人焊接轨迹模拟运作,然后试焊一个零件,以检验五轴机器人焊接路径的精确性,同时检验气缸复位与启动时间的准时性;

步骤3:当上述2个步骤完成后,振动盘(901)开始自动上料,通过振动导轨(406)向前运动;

步骤4:在零件运动过程中,检测相机(106)实时检测与抓拍图像,当抓拍到零件位姿与预处理的零件位姿图像不一样时,通过检测相机(106)通讯反馈信号给电器柜内控制系统,控制系统传给第一气缸(201)一个启动信号,第一气缸(201)向上运动,带动第一气缸(201)上的挡板(203)一起向上运动,挡板(203)穿过过度板上的挡板(203)槽阻止了后方零件的运动,此时需要调整位姿的零件已在独立导轨(206)上,旋转气缸(202)延时启动,带动独立导轨(206)旋转180度后停止,然后第一气缸(201)在预设的时间内向下运动,复位;独立导轨(206)在过渡板(205)的振动下,将位姿调整后的零件继续向前振动;

步骤5:当有零件接触到探针(505)时,探针(505)反馈一个信号给控制系统,控制系统再发送启动信号,第二气缸(501)向前运动,与第二气缸(501)相连的推杆(511)也相前运动,这时与推杆(511)相连的推块(506)也相前运动,推块(506)通过滑槽512阻断了后方零件的运动,与推杆(511)相连的连杆(503)绕着轴承(504)带动探针(505)远离振动导轨(406),同时第四气缸(507)延时运动,与第四气缸(507)相连的推块(506)将零件推至焊接位置,此时上述焊枪(303)开始按着预设焊接路径开始焊接,焊接结束时,伺服驱动器反馈信号于控制系统,细杆型气缸(509)向前运动,与细杆型气缸(509)相连的第三气缸(508)向垂直于细杆型气缸(509)运动的方向运动,与细杆型气缸(509)相连的推料杆(510)将焊接好的零件推离振动导轨(406);然后第三气缸(508)和细杆型气缸(509)按照预设时间开始复位;

步骤6:掉落的焊接后的零件通过下料口(602)滑至传送带上,传送带上设有焊件挡板(604),确保焊接件能完全在传送带上运动,通过传送带将焊接后零件运送至封装处。