CN106413286B - 喇叭引线自动焊接机及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种喇叭引线自动焊接机及其控制方法，包括第一摄像装置、第一机械手、传送机构、焊接装置和控制装置；第一摄像装置用于获取待焊接喇叭的第一影像数据，并将第一影像数据输出至控制装置；控制装置将第一影像数据与预设的第一标准影像数据经过比对确定的第一控制指令输出至第一机械手；第一机械手根据第一控制指令提取相应的喇叭并置于传送机构上，传送机构将喇叭传送至焊接装置处；焊接装置对喇叭引线进行焊接。本发明的喇叭引线自动焊接机可以使喇叭焊接标准化、规范化，既保证了焊接质量的稳定，也减少了工人的重复劳动，降低了劳动强度。

Description

喇叭引线自动焊接机及其控制方法
技术领域
本发明涉及自动控制领域，特别涉及喇叭引线自动焊接装置及其控制方法。
背景技术
喇叭在制作过程中需要对电路板和引线进行焊接，目前都是采用人工焊接，操作随意性很大，焊点不规则，焊接质量难以保证，而且重复劳动易使人产生疲劳，劳动强度大。
发明内容
本发明的目的是要提供一种喇叭引线自动焊接机及其控制方法，可以解决上述现有问题中的一个或多个。
根据本发明的一个方面，提供了一种喇叭引线自动焊接机，包括第一摄像装置、第一机械手、传送机构、焊接装置和控制装置；第一摄像装置用于获取待焊接喇叭的第一影像数据，并将第一影像数据输出至控制装置；控制装置将第一影像数据与预设的第一标准影像数据经过比对确定的第一控制指令输出至第一机械手；第一机械手根据第一控制指令提取相应的喇叭并置于传送机构上，传送机构将喇叭传送至焊接装置处；焊接装置对喇叭引线进行焊接。
本发明的喇叭引线自动焊接机可以使喇叭焊接标准化、规范化，既保证了焊接质量的稳定，也减少了工人的重复劳动，降低了劳动强度。
在一些实施方式中，本发明的喇叭引线自动焊接机还包括第二摄像装置；第二摄像装置用于获取传送机构上的待焊接喇叭的第二影像数据，并将第二影像数据输出至控制装置；控制装置将第二影像数据与预设的第二标准影像数据经过比对确定的焊接指令输出至焊接装置；焊接装置根据焊接指令在指定位置对该喇叭进行焊接。待焊接喇叭在被传送机构输送的过程中，由于抖动等原因，位移可能会有偏差，第二摄像装置的设置可以确定焊接位置，保证焊接位置的准确性。
在一些实施方式中，本发明的喇叭引线自动焊接机还包括电流检测装置和第二机械手；电流检测装置对焊接后的喇叭进行检测，并将检测数据输出至控制装置，控制装置根据检测数据向第二机械手输出第二控制指令，第二机械手根据第二控制指令提取该喇叭至指定位置或不提取该喇叭。电流检测装置和第二机械手的设置可以在生产线上自动剔除不合格品，省却分拣工作，提高工作效率。
在一些实施方式中，本发明的喇叭引线自动焊接机还包括第三机械手和整理托盘；整理托盘上设有多个喇叭插槽；控制装置向第三机械手输出第三控制指令，第三机械手根据第三控制指令将第二机械手提取的喇叭插入整理托盘上的喇叭插槽。第三机械手和整理托盘的设置可以自动将焊接后的喇叭排序，便于进行下一个工序。
在一些实施方式中，本发明的喇叭引线自动焊接机第一机械手和第三机械手上均设有真空吸嘴。真空吸嘴便于快速取放喇叭。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种喇叭引线自动焊接机的控制方法，该焊接机包括第一摄像装置、第一机械手、传送机构、焊接装置和控制装置，控制方法包括：第一摄像装置获取待焊接喇叭的第一影像数据，并将第一影像数据输出至控制装置；控制装置将第一影像数据与预设的第一标准影像数据经过比对确定的第一控制指令输出至第一机械手；第一机械手根据第一控制指令提取相应的喇叭并按照指定的位置将该喇叭置于传送机构上；传送机构将该喇叭传送至焊接装置处；焊接装置对该喇叭引线进行焊接。
在一些实施方式中，该焊接机还包括第二摄像装置，控制方法还包括：第二摄像装置获取传送机构上的待焊接喇叭的第二影像数据，并将第二影像数据输出至控制装置；控制装置将第二影像数据与预设的第二标准影像数据经过比对确定的焊接控制指令输出至焊接装置；焊接装置根据焊接控制指令在指定位置对该喇叭进行焊接。
在一些实施方式中，该焊接机还包括电流检测装置和第二机械手，控制方法还包括：电流检测装置对焊接后的喇叭进行检测，并将检测数据输出至控制装置；控制装置根据检测数据向第二机械手输出第二控制指令；第二机械手根据第二控制指令提取该喇叭至指定位置或不提取该喇叭。
在一些实施方式中，该焊接机还包括第三机械手和整理托盘，整理托盘上设有多个喇叭插槽，控制方法还包括：控制装置向第三机械手输出第三控制指令，第三机械手根据第三控制指令将第二机械手提取的喇叭插入整理托盘上的喇叭插槽。
在一些实施方式中，第一摄像装置获取待焊接喇叭整体位置数据和电路板位置影像数据，将喇叭整体位置数据和电路板位置影像数据输出至控制装置；控制装置将喇叭整体位置数据和电路板位置影像数据与预设的标准喇叭整体位置数据和电路板位置影像数据经过比对确定的喇叭提取控制指令输出至第一机械手；第一机械手根据喇叭提取控制指令提取相应的喇叭；第一摄像装置获取所述第一机械手提取的喇叭的引线影像数据，，将引线影像数据输出至控制装置；控制装置将引线影像数据与预设的引线标准影像数据经过比对确定的喇叭传送控制指令输出至第一机械手；第一机械手根据喇叭传送控制指令将喇叭置于传送机构上或不置于传送机构上。分两次获取影像数据可以使数据分析更加精准。
附图说明
图1为本发明一种实施方式的喇叭引线自动焊接机的结构示意图。
图2为图1所示的喇叭引线自动焊接机的主体结构示意图。
图3为本发明一种实施方式的喇叭引线自动焊接机的模块结构示意图。
图4为本发明一种实施方式的喇叭引线自动焊接机的工作流程图。
图5为本发明另一种实施方式的喇叭引线自动焊接机的工作流程图。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明作进一步说明，但其保护范围不受这些实施例的限制。
图1～图3示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的喇叭引线自动焊接机的结构。
如图1～图3所示，该喇叭引线自动焊接机包括：第一摄像装置11、第一机械手21、传送机构30、焊接装置40和控制装置50。
第一摄像装置11用于获取待焊接喇叭的第一影像数据，并将第一影像数据输出至控制装置50。在本实施例中，待焊接的喇叭随意置于托盘80上。在其它实施例中，待焊接的喇叭也可以置于传送带上，例如喇叭从上一个工序传过来。
控制装置50将第一影像数据与预设的第一标准影像数据经过比对确定的第一控制指令输出至第一机械手21。
第一机械手21根据第一控制指令提取相应的喇叭并置于传送机构30上，传送机构30将喇叭传送至焊接装置40处，焊接装置40对喇叭引线进行焊接。
由于震动等原因，喇叭在传送机构30上的位移中难免会产生误差，为保证焊接的准确性，可以在焊接之前，使用第二摄像装置12对传送机构30上的喇叭的焊点进行定位。
第二摄像装置12用于获取传送机构上的待焊接喇叭的第二影像数据，并将第二影像数据输出至控制装置50。
控制装置50将第二影像数据与预设的第二标准影像数据经过比对确定的焊接指令输出至焊接装置40。
焊接装置40根据焊接指令在指定位置对该喇叭进行焊接。
为了检测喇叭引线的焊接质量，还可以设置电流检测装置60和第二机械手22。电流检测装置60对焊接后的喇叭进行检测，并将检测数据输出至控制装置50。控制装置50根据检测数据向第二机械手22输出第二控制指令。第二机械手22根据第二控制指令提取该喇叭至指定位置或不提取该喇叭。可以设定为第二机械手22提取的喇叭为合格品，放置在指定位置；第二机械手22不提取的喇叭为不合格品，被传送机构30送往废品箱90。
为了将焊接后的喇叭整齐排列，还可以设置第三机械手23和整理托盘70。整理托盘70上设有多个喇叭插槽。控制装置50向第三机械手23输出第三控制指令，第三机械手23根据第三控制指令将第二机械手22提取的喇叭插入整理托盘70上的喇叭插槽。
在本实施例中，第一机械手21和第三机械手23分别通过四个步进电机的带动，可以实现沿X轴、Y轴、Z轴移动，以及转动。在其它实施例中，第一机械手21、第二机械手22和第三机械手23，以及焊接装置40都可以根据需要设置成可以沿X轴、Y轴、Z轴移动，以及转动。
在本实施例中，第一机械手21和第二机械手22上均设有真空吸嘴，吸附喇叭。在其它实施例中，第一机械手21和第二机械手22上也可以设置电磁继电器来吸附喇叭，或用其它的机械装置来夹取喇叭。
在本实施例中个，传送机构30包括步进电机，以及被步进电机驱动的传送带。在其它实施例中，也可以通过转盘或传送链等方式传送喇叭。
在本实施例中，焊接装置40是高频焊接机。在其它实施例中，也可以采用其它类型的焊接装置。
传送机构30可以设置成受控制装置50的控制指令运行，也可以设置成独立控制。
图4示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的喇叭引线自动焊接机的控制方法。
如图4所示，该方法包括：
步骤S001：第一摄像装置11获取待焊接喇叭的第一影像数据，并将第一影像数据输出至控制装置50。第一影像数据包括喇叭整体位置数据、电路板位置数据和引线位置数据。
步骤S002：控制装置50将第一影像数据与预设的第一标准影像数据经过比对确定的第一控制指令输出至第一机械手21。如果第一影像数据与预设的第一标准影像数据相匹配，进入步骤S003；如果第一影像数据与预设的第一标准影像数据不匹配，则回到步骤S001，第一摄像装置11再获取下一帧待焊接喇叭的第一影像数据。这一步骤用于确定提取到适合焊接的喇叭。
步骤S003：第一机械手21根据第一控制指令提取相应的喇叭并按照指定的位置将该喇叭置于传送机构30上。第一机械手21沿X轴和Y轴移动至相应的喇叭上方，沿Z轴向下移动，提起喇叭，再沿Z轴向上移动，旋转喇叭，使电路板朝向合适的角度；再沿X轴和Y轴移动至传送带上方，沿Z轴向下移动，放下喇叭。
步骤S004：传送机构30将该喇叭传送至焊接装置40处。
步骤S005：第二摄像装置12获取传送机构30上的待焊接喇叭的第二影像数据，并将第二影像数据输出至控制装置50。第二影像数据包括该喇叭在传送机构上的整体位置数据、电路板位置数据和引线位置数据。
步骤S006：控制装置50将第二影像数据与预设的第二标准影像数据经过比对确定的焊接控制指令输出至焊接装置40。如果第二影像数据与预设的第二标准影像数据相匹配，进入步骤S007；如果第二影像数据与预设的第二标准影像数据不匹配，则回到步骤S005，第二摄像装置11再获取下一帧待焊接喇叭的第二影像数据。这一步骤用于确定焊点位置。
步骤S007：焊接装置40根据焊接控制指令在指定位置对该喇叭进行焊接。
步骤S008：电流检测装置60对焊接后的喇叭进行检测，并将检测数据输出至控制装置50。
步骤S009：控制装置50根据检测数据向第二机械手22输出第二控制指令。如果检测数据为正，进入步骤S010；否则，回到步骤S008，电流检测装置60对下一个焊接后的喇叭进行检测。
步骤S010：第二机械手22根据第二控制指令提取该喇叭至指定位置或不提取该喇叭。第二机械手22沿X轴和Y轴移动至相应的喇叭上方，沿Z轴向下移动，提起喇叭，再沿Z轴向上移动，再沿X轴和Y轴移动离开传送带。没被提取的喇叭为补合格品，随传送带向后移动直至坠入废品箱90。
步骤S011：控制装置50向第三机械手23输出第三控制指令，第三机械手23根据第三控制指令将第二机械手22提取的喇叭插入整理托盘70上的喇叭插槽。
控制装置50也可以通过预设的公式将输入的影像数据进行计算后，再与标准影像数据进行比对，然后将确定的控制指令输出至第一机械手22或焊接装置40。
在本实施例中，控制装置50是中央处理器。在其它实施例中，控制装置50也可以采用单片机或工控机等其它控制器。
在其它实施例中，待焊接的喇叭被置于传送机构30之前，第一摄像装置11可以进行两次影像数据的获取。如图5所示：
步骤S201：第一摄像装置11获取待焊接喇叭整体位置数据和电路板位置影像数据，将喇叭整体位置数据和电路板位置影像数据输出至控制装置50。
步骤S202：控制装置50将喇叭整体位置数据和电路板位置影像数据与预设的标准喇叭整体位置数据和电路板位置影像数据经过比对确定的喇叭提取控制指令输出至第一机械手21。如果喇叭整体位置数据和电路板位置影像数据与预设的喇叭整体位置数据和电路板位置标准影像数据相匹配，进入步骤S203；如果喇叭整体位置数据和电路板位置影像数据与预设的喇叭整体位置数据和电路板位置标准影像数据不匹配，则回到步骤S201，第一摄像装置11再获取下一帧待焊接喇叭整体位置数据和电路板位置影像数据。
步骤S203：第一机械手21根据喇叭提取控制指令提取相应的喇叭。
步骤S204：第一摄像装置11再对第一机械手21提取的喇叭进行拍摄，将引线位置影像数据输出至控制装置50。
步骤205：控制装置50将引线位置影像数据与预设的标准引线影像数据经过比对确定的喇叭传送控制指令输出至第一机械手21。如果引线位置影像数据与预设的标准引线影像数据相匹配，进入步骤S206；如果引线位置影像数据与预设的标准引线影像数据不匹配，则回到步骤S201，第一摄像装置11再获取下一帧待焊接喇叭整体位置数据和电路板位置影像数据。
步骤206：第一机械手21根据喇叭传送控制指令将喇叭置于传送机构30上或不置于传送机构30上(例如将喇叭放回原处或废品箱)。
之后可以进入上述步骤S005。
以上的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通方法人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.喇叭引线自动焊接机，其特征在于，包括：第一摄像装置(11)、第一机械手(21)、传送机构(30)、焊接装置(40)和控制装置(50)；
所述第一摄像装置(11)用于获取待焊接喇叭的第一影像数据，并将第一影像数据输出至所述控制装置(50)；
所述控制装置(50)将所述第一影像数据与预设的第一标准影像数据经过比对确定的第一控制指令输出至所述第一机械手(21)；
所述第一机械手(21)根据所述第一控制指令提取相应的喇叭并置于所述传送机构(30)上，所述传送机构(30)将喇叭传送至所述焊接装置(40)处；
所述焊接装置(40)对喇叭引线进行焊接；
还包括电流检测装置(60)和第二机械手(22)；
所述电流检测装置(60)对焊接后的喇叭进行检测，并将检测数据输出至所述控制装置(50)，所述控制装置(50)根据所述检测数据向所述第二机械手(22)输出第二控制指令，所述第二机械手(22)根据所述第二控制指令提取该喇叭至指定位置或不提取该喇叭；
所述第一标准影像数据包括标准喇叭整体位置影像数据、电路板位置影像数据和引线影像数据。
2.根据权利要求1所述的喇叭引线自动焊接机，其特征在于，还包括第二摄像装置(12)；
所述第二摄像装置(12)用于获取传送机构上的待焊接喇叭的第二影像数据，并将第二影像数据输出至所述控制装置(50)；
所述控制装置(50)将所述第二影像数据与预设的第二标准影像数据经过比对确定的焊接指令输出至所述焊接装置(40)；
所述焊接装置(40)根据所述焊接指令在指定位置对该喇叭进行焊接。
3.根据权利要求1所述的喇叭引线自动焊接机，其特征在于，还包括第三机械手(23)和整理托盘(70)；所述整理托盘(70)上设有多个喇叭插槽；
所述控制装置(50)向所述第三机械手(23)输出第三控制指令，所述第三机械手(23)根据所述第三控制指令将所述第二机械手(22)提取的喇叭插入所述整理托盘(70)上的喇叭插槽。
4.根据权利要求1～3任一项所述的喇叭引线自动焊接机，其特征在于，所述第一机械手(21)和第二机械手(22)上均设有真空吸嘴。
5.喇叭引线自动焊接机的控制方法，该焊接机包括第一摄像装置(11)、第一机械手(21)、传送机构(30)、焊接装置(40)和控制装置(50)，以及电流检测装置(60)和第二机械手(22)，所述控制方法包括：
所述第一摄像装置(11)获取待焊接喇叭的第一影像数据，并将第一影像数据输出至所述控制装置(50)；
所述控制装置(50)将所述第一影像数据与预设的喇叭的第一标准影像数据经过比对确定的第一控制指令输出至所述第一机械手(21)；
所述第一机械手(21)根据所述第一控制指令提取相应的喇叭并按照指定的位置将该喇叭置于所述传送机构(30)上；
所述传送机构(30)将该喇叭传送至所述焊接装置(40)处；
所述焊接装置(40)对该喇叭引线进行焊接；
所述电流检测装置(60)对焊接后的喇叭进行检测，并将检测数据输出至所述控制装置(50)；
所述控制装置(50)根据所述检测数据向所述第二机械手(22)输出第二控制指令；
所述第二机械手(22)根据所述第二控制指令提取该喇叭至指定位置或不提取该喇叭；
所述第一标准影像数据包括标准喇叭整体位置影像数据、电路板位置影像数据和引线影像数据。
6.根据权利要求5所述的控制方法，该焊接机还包括第二摄像装置(12)，所述控制方法还包括：
所述第二摄像装置(12)获取所述传送机构(30)上的待焊接喇叭的第二影像数据，并将第二影像数据输出至所述控制装置(50)；
所述控制装置(50)将所述第二影像数据与预设的第二标准影像数据经过比对确定的焊接控制指令输出至所述焊接装置(40)；
所述焊接装置(40)根据所述焊接控制指令在指定位置对该喇叭进行焊接。
7.根据权利要求5所述的控制方法，该焊接机还包括第三机械手(23)和整理托盘(70)，所述整理托盘(70)上设有多个喇叭插槽，所述控制方法还包括：
所述控制装置(50)向所述第三机械手(23)输出第三控制指令，所述第三机械手(23)根据所述第三控制指令将所述第二机械手(22)提取的喇叭插入所述整理托盘(70)上的喇叭插槽。
8.根据权利要求5～7任一项所述的控制方法，其中，
所述第一摄像装置(11)获取待焊接喇叭整体位置数据和电路板位置影像数据，将喇叭整体位置数据和电路板位置影像数据输出至所述控制装置(50)；
所述控制装置(50)将所述喇叭整体位置数据和电路板位置影像数据与预设的标准喇叭整体位置数据和电路板位置影像数据经过比对确定的喇叭提取控制指令输出至所述第一机械手(21)；
所述第一机械手(21)根据所述喇叭提取控制指令提取相应的喇叭；
所述第一摄像装置(11)获取所述第一机械手(21)提取的喇叭的引线影像数据，将引线影像数据输出至所述控制装置(50)；
所述控制装置(50)将所述引线影像数据与预设的标准引线影像数据经过比对确定的喇叭传送控制指令输出至所述第一机械手(21)；
所述第一机械手(21)根据喇叭传送控制指令将喇叭置于所述传送机构(30)上或不置于所述传送机构(30)上。
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