CN108189411A - 一种自动管道外圆柱面非金属焊接方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动管道外圆柱面非金属焊接方法及装置,该装置包括多轴驱动系统、焊接系统、供料系统、可伸缩视觉识别系统等。所述多轴驱动系统是指包括多关节机器人或带有旋转装置的直角坐标机器人等,所述焊接系统包含了焊接上下模具、喷枪、惰性油喷嘴、动力进给机构等,动力进给系统包括两侧手指气缸、中间气缸,V型定位块,通过连接盘固定在多轴驱动系统末端。所述供料系统包含了多种试剂的供给、喷油的供给混合搅拌,所述可伸缩视觉识别系统包含了摄像头、安装板和伸缩机构。本发明的有益效果:用机器自动化完成管道外圆柱面的焊接工艺,焊接剂一致均匀,质量稳定可靠,自动化程度高,通用性强。

Description

一种自动管道外圆柱面非金属焊接方法及装置
技术领域
本发明涉及小直径承插管连接处焊接领域,特别是家电领域尤其是指一种自动管道外圆柱面非金属焊接方法及装置。
技术背景
承插管的焊接一般通过气焊对两个不同管径的连接处进行焊接,如冰箱兴业等,人工强度大,合格率难以保证。目前采用冷焊技术进行替换常规焊接环节,通过实验已经成功得到相应的焊剂。
冷焊与一般意义上的粘接不同,首先,冷焊剂的硬度、粘附力和强度特别高,几乎没有收缩率,能可靠地防止许多化学作用、物理应力和机械应力等,人们又称其为“液体金属”。其次,冷焊可以用来对一切金属以及几乎所有的其他各种原材料进行相互连接、固定焊接和密封。通过冷凝管进行密封实验,得到很好的结果。
因为家电行业产量巨大,需求也是很客观的,目前采用视觉识别系统、多轴驱动系统、上下模具焊接、喷油脱模,实现对冰箱冷凝管的精确抓取,与精准焊接。与传统的焊接施工方法,具有独特的优点:
(1)可以大幅减少人力成本,并且具有低碳、绿色、环保的特点;
(2)采用冷焊代替普通焊,能有效的使得两管密封;提高产品合格率;
(3)实现产品全自动化,推动国内智能生产的发展。
发明内容
本发明针对上述技术问题,提供一种自动管道外圆柱面非金属焊接方法及装置,可以定位焊接部位,进行焊接,并可以做到焊接均匀一致性与准确性,并适合多种小直径承插管焊接,适合不同胶层厚度的焊接。
为解决以上技术问题,本项目提供了一种自动管道外圆柱面非金属焊接方法及装置,包括:多轴驱动系统、焊接系统、供料系统、可移动视觉识别系统等。所述多轴驱动系统是指包括多关节机器人或带有旋转装置的直角坐标机器人等,所述焊接系统包含了焊接上下模具、喷枪、惰性油喷嘴、动力进给机构等,动力进给系统包括两侧手指气缸、中间气缸,V型定位块,通过连接盘固定在多轴驱动系统末端。所述供料系统包含了多种试剂的供给、喷油的供给混合搅拌,所述可伸缩视觉识别系统包含了摄像头、安装板和伸缩机构。
为解决以上技术问题,所述焊接系统包含焊接上下模具、喷枪、惰性油喷嘴、动力进给机构等,通过连接盘固定在多轴驱动系统末端。
为解决以上技术问题,所述所述焊接上下模具,包括两端的两个密封圈,密封圈的内径大于管径,其外径大于间隙的外径,可有效保证,焊接两侧不泄露,焊接均匀,其中模具及空隙可根据管径的不同、需求的焊接厚度不同进行重新设计模具进行调整,模具长度可根据焊接长度进行调整。
为解决以上技术问题,所述喷枪根据焊接材料所选择的焊料所具备条件的胶枪。
为解决以上技术问题,所述喷油装置为一个中空圆柱表面上一系列细小的圆孔,可以连接惰性油装置,进行喷油,每次焊接前,多轴驱动系统携带端拾器都要先在喷油装置上抓一下,待喷油操作完成,等待下次焊接任务,喷油过程可以使模具更大限度次数的使用。惰性油使胶不会粘附在模具表面上。
为解决以上技术问题,所述进给系统包括两侧手指气缸、中间气缸、V型定位块,所述两侧手指气缸、两个连接板布置,其端部设计V型块,进行加持定位,中间气缸端布设置两半模具,加持管道时,两个模具可以合成一个中空间的焊剂间隙。
为解决以上技术问题,所述供料系统包含了多种试剂的供给、喷油供给,根据焊接材料的选择多种试剂的供给以及供给系统,所述喷油供给,根据焊剂的选择,选择相关具有脱模性质的惰性油。
为解决以上技术问题,所述可伸缩视觉识别系统包含了摄像头、安装板和伸缩机构,所述摄像头为检测管道的焊接点,基于管道自身形状误差以及进给位置误差都较大无法实现精准位置预判,所以先通过视觉检测系统进行预判断焊接点位置,将位置传达给多轴驱动系统,多轴驱动系统将会对每一个焊接位置进行焊接操作。
为解决以上技术问题,所述安装板为连接视觉检测系统与视觉系统伸缩装置的连接板,所述视觉系统伸缩装置包括伺服电机、联轴器、电机支座、导轨、丝杠、丝杠螺母、滑块等,为了避免空间狭小导致焊接时与焊接系统干涉,在焊接前先确定焊接位置,伸缩装置将视觉检测装置推前面拍摄完,退回到最后的位置,将位置传达给六轴机器人,六轴机器人进行焊接。
附图说明
图1是本发明一种自动管道外圆柱面非金属焊接方法及装置整体示意图
图2是本发明一种自动管道外圆柱面非金属焊接方法及装置视觉系统整体示意图
图3是本发明一种自动管道外圆柱面非金属焊接方法及装置喷油装置示意图
图4是本发明一种自动管道外圆柱面非金属焊接方法及装置端拾器示意图
图5是是本发明一种自动管道外圆柱面非金属焊接方法及装置视觉检测伸缩装置示意图
图6是本发明一种自动管道外圆柱面非金属焊接方法及装置端拾器端部详细示意图
其中: 1多轴驱动系统 2焊接系统 3可伸缩视觉检测系统
4 供给系统20连接盘 21左右侧手指气缸22中间气缸23喷枪 24管道25 V型块26 焊接上下模具 27密封圈31伺服电机 32联轴器 33 电机座 34 导轨 35 丝杠 36 丝杠螺母37滑块 38安装座。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
配合参见图1至图6所示,一种自动管道外圆柱面非金属焊接方法及装置,其特征在于,包括多轴驱动系统(1)、焊接系统(2)、可移动视觉识别系统(3)、供料系统(4)等。所述多轴驱动系统(1)是指包括多关节机器人或带有旋转装置的直角坐标机器人等,所述焊接系统包含了焊接上下模具(26)、喷枪(23)、惰性油喷嘴(40)、动力进给机构(20)等,动力进给系统(30)包括两侧手指气缸(21)、中间气缸(22),V型定位块(25),通过连接盘固定在多轴驱动系统(1)末端。所述供料系统(4)包含了焊剂的供给(41)、惰性油供给(42),所述可伸缩视觉识别系统(3)包含了摄像头(39)、安装板(38)和伸缩机构(30)。所述焊接系统(2)包含焊接上下模具(26)、喷枪(23)、惰性油喷嘴(40)、动力进给机构(30)等,通过连接盘(20)固定在多轴驱动系统末端。所述焊接上下模具(26),包括两端的两个密封圈(27),密封圈(27)的内径大于管径,其外径大于间隙的外径,可有效保证,焊接两侧不泄露,焊接均匀,其中模具及空隙可根据管径的不同、需求的焊接厚度不同进行重新设计模具进行调整,模具长度可根据焊接长度进行调整。所述喷枪(23)根据焊接材料所选择的焊料所具备条件的胶枪。所述喷油装置(4)包括中空圆柱表面上一系列细小的圆孔称惰性油喷嘴(40),可以连接惰性油供料(42),进行喷油,每次焊接前,多轴驱动系统(1)携带焊接系统(2)时都要先在惰性油喷嘴(40)上抓一下,待喷油操作完成,等待下次焊接任务,喷油过程可以使模具更大限度次数的使用。惰性油使胶不会粘附在模具表面上。所述进给系统(30)包括两侧手指气缸(23)、中间气缸(22)、V型定位块(25),所述两侧手指气缸(23)、两个连接板布置,其端部设计V型块(25),进行加持定位,中间气缸端布设置两半模具(26),加持管道(24)时,两个模具可以合成一个中空的焊剂间隙。所述供料系统(4)包含了焊剂供给(41)、惰性油供给(42),根据焊接管道的材料选择焊剂种类的焊剂供给供(41)所述惰性油供给(42),根据焊剂的选择,选择相关具有脱模性质的惰性油。所述可伸缩视觉识别系统包含了摄像头(39)、安装板(38)和伸缩机构(30),所述摄像头(39)为检测管道的焊接点,基于管道(24)自身形状误差以及进给位置误差都较大无法实现精准位置预判,所以先通过可伸缩视觉检测系统(3)进行预判断焊接点位置,将位置传达给多轴驱动系统(1),多轴驱动系统(1)将会对每一个焊接位置进行焊接操作。所述安装板(38)为连接摄像头(39)与伸缩机构(30)的连接板,所述伸缩机构包括伺服电机(31)、联轴器(32)、电机支座(33)、导轨(34)丝杠(35)、丝杠螺母(36)、滑块(37)等,为了避免空间狭小导致焊接时与焊接系统干涉,在焊接前先确定焊接位置,伸缩机构(30)将视觉检测装置推前面拍摄完,退回到最后的位置,将位置传达给多轴驱动系统(1),多轴驱动(1)进行焊接。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案的范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种自动管道外圆柱面非金属焊接方法及装置,该装置包括多轴驱动系统(1)、焊接系统(2)、可移动视觉识别系统(3)、供料系统(4)等;所述多轴驱动系统(1)是指包括多关节机器人或带有旋转装置的直角坐标机器人等,所述焊接系统包含了焊接上下模具(26)、喷枪(23)、惰性油喷嘴(40)、动力进给机构(20)等,动力进给系统(30)包括两侧手指气缸(21)、中间气缸(22),V型定位块(25),通过连接盘固定在多轴驱动系统(1)末端;所述供料系统(4)包含了焊剂的供给(41)、惰性油供给(42),所述可伸缩视觉识别系统(3)包含了摄像头(39)、安装板(38)和伸缩机构(30)。
2.根据权利要求1所述的一种自动管道外圆柱面非金属焊接方法及装置,其特征在于,所述焊接系统(2)包含焊接上下模具(26)、喷枪(23)、惰性油喷嘴(40)、动力进给机构(30)等,通过连接盘(20)固定在多轴驱动系统末端。
3.根据权利要求2所述的一种自动管道外圆柱面非金属焊接方法及装置,其特征在于,所述焊接上下模具(26),包括两端的两个密封圈(27),密封圈(27)的内径大于管径,其外径大于间隙的外径,可有效保证,焊接两侧不泄露,焊接均匀,其中模具及空隙可根据管径的不同、需求的焊接厚度不同进行重新设计模具进行调整,模具长度可根据焊接长度进行调整。
4.根据权利要求2所述的一种自动管道外圆柱面非金属焊接方法及装置,其特征在于,所述喷枪(23)根据焊接材料所选择的焊料所具备条件的胶枪。
5.根据权利要求2所述的一种自动管道外圆柱面非金属焊接方法及装置,其特征在于,所述喷油装置(4)包括中空圆柱表面上一系列细小的圆孔称惰性油喷嘴(40),可以连接惰性油供料(42),进行喷油,每次焊接前,多轴驱动系统(1)携带焊接系统(2)时都要先在惰性油喷嘴(40)上抓一下,待喷油操作完成,等待下次焊接任务,喷油过程可以使模具更大限度次数的使用;惰性油使胶不会粘附在模具表面上。
6.据权利要求2所述的一种自动管道外圆柱面非金属焊接方法及装置,其特征在于,所述进给系统(30)包括两侧手指气缸(23)、中间气缸(22)、V型定位块(25),所述两侧手指气缸(23)、两个连接板布置,其端部设计V型块(25),进行加持定位,中间气缸端布设置两半模具(26),加持管道(24)时,两个模具可以合成一个中空的焊剂间隙。
7.根据权利要求1所述的一种自动管道外圆柱面非金属焊接方法及装置,其特征在于,所述供料系统(4)包含了焊剂供给(41)、惰性油供给(42),根据焊接管道的材料选择焊剂种类的焊剂供给供(41)所述惰性油供给(42),根据焊剂的选择,选择相关具有脱模性质的惰性油。
8.根据权利要求1所述的一种自动管道外圆柱面非金属焊接方法及装置,其特征在于,所述可伸缩视觉识别系统(3)包含了摄像头(39)、安装板(38)和伸缩机构(30),所述摄像头(39)为检测管道的焊接点,基于管道(24)自身形状误差以及进给位置误差都较大无法实现精准位置预判,所以先通过可伸缩视觉检测系统(3)进行预判断焊接点位置,将位置传达给多轴驱动系统(1),多轴驱动系统(1)将会对每一个焊接位置进行焊接操作。
9.根据权利要求8所述的一种自动管道外圆柱面非金属焊接方法及装置,其特征在于,所述安装板(38)为连接摄像头(39)与伸缩机构(30)的连接板,所述伸缩机构包括伺服电机(31)、联轴器(32)、电机支座(33)、导轨(34)丝杠(35)、丝杠螺母(36)、滑块(37)等,为了避免空间狭小导致焊接时与焊接系统干涉,在焊接前先确定焊接位置,伸缩机构(30)将视觉检测装置推前面拍摄完,退回到最后的位置,将位置传达给多轴驱动系统(1),多轴驱动(1)进行焊接。
10.根据权利要求1所述的一种自动管道外圆柱面非金属焊接方法及装置,其特征在于,按照以下步骤进行自动化生产:
(1)位置不确定的管道(24)从生产线上运到指定的位置;
(2)可伸缩视觉检测系统(3)伸到具体位置进行检测管道焊接位置,记录并退回到原来的位置;
(3)多轴驱动系统(1)到喷油装置上喷惰性油(40);
(4)涂完后,多轴驱动系统(1)进行抓取管道焊接位置,进行焊接,焊接完毕恢复到原始位置,重复上述步骤,连续焊接。
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