CN112372198B - 寻缝机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种寻缝机构。该寻缝机构包括：工作台；定位机构，定位机构设置在工作台上；顶紧机构，顶紧机构设置在工作台上，顶紧机构与定位机构之间形成工件安装位，且顶紧机构与定位机构之间的距离可调节，顶紧机构与定位机构相配合，以使工件安装位处的待加工工件能够转动；视觉系统，视觉系统设置在工作台上且适于与所述定位机构相配合以确定工件安装位处的待加工工件的目标标识位置后控制所述待加工工件停止转动。根据本发明的寻缝机构，可对工件安装位处的待加工工件的目标标识位置完成自动寻找、定位，不必人工参与，定位效率较高，并且定位完成后，控制待加工工件停止转动，便于后续对目标标识位置进行其它操作。

Description

寻缝机构

技术领域

本发明涉及通用机械技术领域，具体而言，涉及一种寻缝机构。

背景技术

热水器的内胆通常包括：内胆本体、位于内胆本体一端的第一端部、位于内胆本体另一端的第二端部，在内胆的生产制造过程中，内胆本体通常由长方形板材卷曲而成，且接合处为横向缝隙，第一端部与内胆本体的第一端焊接固定，且接合处为第一缝隙，第一端部与内胆本体的第二端焊接固定，且接合处为第二缝隙，第一缝隙与横向缝隙之间形成第一T型缝隙，第二缝隙与横向缝隙之间形成第二T型缝隙，目前均通过人工寻找第一T型缝隙、第二T型缝隙，找到后再对缝隙进行人工焊接，其焊接工作环境恶劣，劳动强度大，严重损害操作人员的身体健康，且存在生产成本高、生产效率低等问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种寻缝机构，可实现自动寻缝。

根据本发明实施例的寻缝机构包括：工作台；定位机构，所述定位机构设置在所述工作台上；顶紧机构，所述顶紧机构设置在所述工作台上，所述顶紧机构与所述定位机构之间形成工件安装位，且所述顶紧机构与所述定位机构之间的距离可调节，所述顶紧机构与所述定位机构相配合，以使所述工件安装位处的待加工工件能够转动；视觉系统，所述视觉系统设置在所述工作台上且适于与所述定位机构相配合以确定所述工件安装位处的待加工工件的目标标识位置后控制所述待加工工件停止转动。

根据本发明实施例的寻缝机构，可对工件安装位处的待加工工件的目标标识位置完成自动寻找、定位，从而便于后续对目标标识位置进行其它操作。

根据本发明的一些实施例，所述寻缝机构还包括：旋转驱动机构，所述旋转驱动机构包括驱动电机和旋转主轴，所述驱动电机的驱动端与所述旋转主轴连接，且所述旋转主轴与所述定位机构连接以带动所述待加工工件转动。

具体地，所述定位机构包括旋转夹具，所述旋转夹具与所述顶紧机构相配合以装夹所述待加工工件，所述旋转主轴与所述旋转夹具固定连接以带动所述待加工工件旋转。

进一步地，所述旋转夹具包括支撑板、连接柱和夹紧板，所述支撑板与所述旋转主轴固定连接，所述连接柱分别与所述支撑板和所述夹紧板固定连接，所述夹紧板设有与所述待加工工件仿形的仿形面。

根据本发明的一些实施例，所述定位机构还包括旋转定位杆，所述旋转定位杆与所述旋转主轴通过弹性件可伸缩的连接。

进一步地，所述旋转定位杆沿轴向方向开设有限位槽，所述限位槽在径向上贯穿所述旋转定位杆；

所述旋转主轴的端部沿轴向方向开设有沉槽，所述旋转定位杆具有限位部，所述弹性件设置在所述旋转主轴的端部与所述限位部之间并套设在所述旋转定位杆上，且所述旋转定位杆设有所述限位槽的一端插入所述沉槽，限位件沿径向穿过所述旋转主轴与所述旋转定位杆上的限位槽，以使所述旋转定位杆与所述旋转主轴可伸缩的连接。

根据本发明的一些实施例，所述寻缝机构还包括：第一驱动机构和旋转移动板，所述第一驱动机构固定连接在所述工作台上，所述定位机构设置在所述旋转移动板上，所述第一驱动机构用于驱动所述旋转移动板靠近或远离所述顶紧机构。

根据本发明的一些实施例，所述寻缝机构还包括：刹车机构，所述刹车机构包括：刹车块和刹车气缸，所述刹车气缸适于与所述旋转移动板固定相连，所述刹车气缸用于驱动所述刹车块靠近或远离所述定位机构，所述刹车气缸上设置有用于调节所述刹车气缸快慢的调节阀。

根据本发明的一些实施例，所述旋转移动板上设置有抱闸安装块，所述抱闸安装块上设置有抱闸块，所述抱闸块至少从所述旋转主轴的相对两侧沿径向抱紧所述旋转主轴。

根据本发明的一些实施例，所述寻缝机构还包括：第二驱动机构和顶紧移动板，所述第二驱动机构固定连接在所述工作台上，

所述顶紧机构设置在所述顶紧移动板上，所述第二驱动机构用于驱动所述顶紧移动板靠近或远离所述定位机构。

进一步地，所述顶紧机构包括：顶杆和顶杆旋转头，所述顶杆与所述顶紧移动板固定相连，所述顶杆旋转头与所述顶杆之间通过轴承相连接。

根据本发明的一些实施例，所述工作台包括：定位工作台、顶紧工作台、视觉安装架，所述定位工作台、所述顶紧工作台分离开，所述定位机构设置在所述定位工作台上，所述顶紧机构设置在所述顶紧工作台上，所述视觉安装架适于架设在所述定位工作台、所述顶紧工作台上，所述视觉系统包括：视觉本体，所述视觉本体设置在所述视觉安装架上，且所述视觉本体适于对所述工件安装位拍摄图像和/或影像。

进一步地，所述视觉系统还包括：视觉防护部件，在所述视觉本体拍摄时，所述视觉防护部件打开，以使所述视觉本体正对所述工件安装位；在所述视觉本体拍摄完成后，所述视觉防护部件关闭，所述视觉防护部件至少位于所述视觉本体的朝向所述工件安装位的一侧。

根据本发明的一些实施例，所述视觉系统还包括：光源，所述寻缝机构还包括：光源安装架，所述光源安装架围绕所述工件安装位设置，所述光源设置在所述光源安装架上，所述光源适于向所述工件安装位发射光线。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是寻缝机构的立体示意图；

图2是图1中A处的局部放大示意图；

图3是定位工作台上的结构示意图；

图4是寻缝机构的剖视示意图；

图5是图4中B处的局部放大示意图；

图6是旋转夹具、旋转定位杆、定位弹簧、旋转主轴的配合图；

图7是旋转定位杆、定位弹簧、旋转主轴的配合图；

图8是内胆的示意图。

附图标记：

工作台1，定位工作台1a，顶紧工作台1b，第二滑轨滑块组件2，顶紧移动板3，T型地脚4，定位机构5a，旋转夹具5，支撑板501，连接柱502，夹紧板503，旋转定位杆6，弹性件(定位弹簧)7，旋转主轴8，刹车块9，刹车气缸10，轴承座11，调节阀12，抱闸安装块13，抱闸块14，旋转移动板16，第一滑轨滑块组件17，第一驱动缸18，第一驱动缸安装座19，第一驱动缸护罩20，驱动电机21，减速机22，减速机安装立板23，联轴器24，限位安装板25，调节螺母26，视觉本体27，视觉安装架28，顶紧机构29a，顶杆旋转头29，顶杆30，顶杆护罩31，顶杆固定座32，光源33、光源安装架15，液压缓冲器34，第二驱动缸连接块35，第二驱动缸安装座36，第二驱动缸37，斜撑38，第二驱动缸接头39，顶杆压块40，视觉防护部件41，线槽42，紧固螺母43，第一驱动缸连接块46，第一驱动缸接头47，内胆50，内胆本体51，第一端部52，第二端部53，横向缝隙54，第一缝隙55，第二缝隙56，轴承57。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1-图8详细描述根据本发明实施例的寻缝机构。

参照图1、图4所示，根据本发明实施例的寻缝机构可以包括：工作台1、定位机构5a、顶紧机构29a、视觉系统，定位机构5a设置在工作台1上，顶紧机构29a设置在工作台1上，顶紧机构29a与定位机构5a之间形成工件安装位，待加工工件适于放置在工件安装位处，待加工工件的一端被定位机构5a定位，另一端被顶紧机构29a顶紧。

顶紧机构29a与定位机构5a相配合，以使工件安装位处的待加工工件能够转动。具体而言，顶紧机构29a与定位机构5a的轴线可以在同一条直线上，且该直线适于与工件的回转轴重合。这样，在使用顶紧机构29a和定位机构5a夹紧工件后，工件可以绕回转轴做回转运动。并且顶紧机构29a与定位机构5a的对心要求较高，防止出现顶紧机构29a与定位机构5a的轴线错开而导致工件旋转过程中夹不紧、掉落的情况。

在一些可选的实施例中，工作台1可以设置顶紧高度调节机构和定位高度调节机构，顶紧高度调节机构用于调节顶紧机构29a的轴线高度，定位高度调节机构用于调节定位机构5a的轴线高度，从而保证顶紧机构29a与定位机构5a的轴线可以调整至在同一条直线上。

顶紧机构29a与定位机构5a之间的距离可调节，这样，可使得不同长度尺寸的待加工工件均可以放置于工件安装位处，提高了寻缝机构的通用性。此外，通过调节顶紧机构29a与定位机构5a之间的距离，顶紧机构29a与定位机构5a夹紧待加工工件，从而使得待加工工件保持在工件安装位内，防止待加工工件滑脱。

视觉系统设置在工作台1上，且视觉系统适于与定位机构相配合以确定工件安装位处的待加工工件的目标标识位置后控制待加工工件停止转动，以准确确定目标标识位置，便于后续对目标标识位置进行相关操作(例如进行焊接工序)。

具体而言，视觉系统适于对工件安装位拍摄图像和/或影像，并根据图像和/或影像确定工件安装位处的待加工工件的目标标识位置。在目标标识位置确定后，视觉系统可以直接控制待加工工件停止转动，也可以将停止信号传递给控制器，由控制器控制待加工工件停止转动。

视觉系统可以包括相机或摄像机。

在一些实施例中，待加工工件可以是热水器的内胆50，内胆50如图8所示，内胆50包括：内胆本体51、位于内胆本体51一端的第一端部52、位于内胆本体51另一端的第二端部53，在内胆50的生产制造过程中，内胆本体51通常由长方形板材卷曲而成，且接合处为横向缝隙54，第一端部52与内胆本体51的第一端焊接固定，且接合处为第一缝隙55，第二端部53与内胆本体51的第二端焊接固定，且接合处为第二缝隙56，第一缝隙55与横向缝隙之间形成第一T型缝隙，第二缝隙56与横向缝隙之间形成第二T型缝隙，因此，待加工工件的目标标识位置可以是内胆50的缝隙位置，即横向缝隙54、第一缝隙55、第二缝隙56、第一T型缝隙、第二T型缝隙位置，寻缝机构用于自动寻找内胆50上的缝隙位置，从而避免人工寻找时效率较低、危险性较大等问题。

在寻缝机构准确找到内胆50上的缝隙位置后，控制内胆50停止转动，再使用焊接机器人对缝隙进行焊接，而不再采用人工焊接，由此有利于提升内胆50的生产效率。

在对横向缝隙54、第一缝隙55、第二缝隙56进行焊接操作时，同时对第一T型缝隙、第二T型缝隙进行焊接操作，有利于保证内胆50的密封性能。

为了便于理解，下面以待加工工件是内胆50为例来说明寻缝机构的结构。

视觉系统可以与控制分析模块电连接，视觉系统工作时，对工件安装位处的内胆50拍摄图像和/或影像，并将图像和/或影像数据传送至控制分析模块，控制分析模块通过预设的算法计算得出内胆50外表面缝隙的位置，从而便于后续对缝隙进行焊接等操作。视觉系统可以对内胆50进行连续拍摄或定期拍摄。

需要说明的是，上面所说的定位机构5a、顶紧机构29a、视觉系统设置在工作台1上，可以理解为定位机构5a、顶紧机构29a、视觉系统直接固定在工作台1上，也可以是定位机构5a、顶紧机构29a、视觉系统可移动地设置在工作台1上，还可以是定位机构5a、顶紧机构29a、视觉系统通过其它连接零部件间接地设置在工作台1上。

根据本发明实施例的寻缝机构，可对工件安装位处的待加工工件的目标标识位置完成自动寻找、定位，不必人工参与，定位效率较高，并且定位完成后，控制待加工工件停止转动，便于后续对目标标识位置进行其它操作。

在具体实施例中，寻缝机构还包括：旋转驱动机构，旋转驱动机构用于驱动定位机构5a旋转。当定位机构5a旋转时，可带动内胆50同步转动，从而视觉系统可对内胆50的整个外周面进行拍摄，从而全面寻缝，保证寻缝的成功率较高。

具体地，参照图1-图4所示，旋转驱动机构包括：驱动电机21、旋转主轴8，驱动电机21的驱动端与旋转主轴8连接，驱动电机21适于驱动旋转主轴8旋转，且旋转主轴8与定位机构5a连接以带动待加工工件转动。

定位机构5a包括：旋转夹具5，旋转夹具5与顶紧机构29a相配合以装夹待加工工件，旋转主轴8与旋转夹具5固定连接以带动待加工工件旋转。

参照图6所示，旋转夹具5包括支撑板501、连接柱502和夹紧板503，支撑板501与旋转主轴固定连接，连接柱502分别与支撑板501和夹紧板503固定连接，夹紧板503设有与待加工工件仿形的仿形面。例如，待加工工件的端部为弧形凸面，则夹紧板503的仿形面为与该弧形凸面的弧度一致的弧形凹面。这样，在将待加工工件夹持在定位机构5a、顶紧机构29a之间时，夹紧板503与待加工工件端部完全贴合，可以提升对待加工工件的夹持牢固程度，在工件旋转过程中，还能够防止工件从旋转夹具5上滑脱。同时，仿形面对工件还有一定的对心作用，使工件稳定支撑在旋转夹具5与顶紧机构29a之间。

连接柱502的作用除了连接支撑板501与夹紧板503之外，还能调整支撑板501与夹紧板503之间的长度，适用待加工工件端部不同的弧度与仿形面配合。

根据本发明的一些实施例，定位机构5a还包括旋转定位杆6，旋转定位杆6与旋转主轴8通过弹性件7可伸缩的连接，以使旋转定位杆6可沿旋转主轴8的轴线方向伸缩，从而更好地对待加工工件进行定位。

弹性件7可以是定位弹簧7，旋转定位杆6与旋转主轴8之间通过定位弹簧7相连接，使得旋转定位杆6构造为浮动端，便于对工件端部进行柔性支撑，这样，当定位机构5a、顶紧机构29a的轴线微量错开时，通过调整旋转定位杆6，便可以将定位机构5a、顶紧机构29a的轴线重新调整至在同一直线上，保证工件能够平稳转动。当旋转主轴8旋转时，旋转主轴8可带动旋转夹具5、旋转定位杆6同步旋转。

定位机构5a适于对第一端部52进行定位，如图8所示，第一端部52具有定位凹槽521，旋转定位杆6适于与定位凹槽521定位配合，旋转夹具5适于卡紧第一端部52，由此实现定位机构5a与内胆50的连接，当旋转主轴8旋转时，旋转夹具5和旋转定位杆6可带动内胆50同步旋转。

通过旋转定位杆6与旋转主轴8之间设置弹性件7，可保证旋转定位杆6与内胆50之间的接触定位为柔性接触定位，避免旋转定位杆6与内胆50硬接触而损伤内胆50。

可选地，弹性件7可以是压缩弹簧，在旋转定位杆6与内胆50配合时，弹性件7处于压缩状态；在将内胆50拆除后，弹性件7可恢复原状或仍处于压缩状态，但内胆50拆除后的弹性件7压缩量小于旋转定位杆6与内胆50配合时弹性件7的压缩量。

参照图5-图7所示，旋转定位杆6沿轴向方向开设有限位槽63，限位槽63在径向上贯穿旋转定位杆，限位槽63为长条形槽。

旋转主轴8的端部沿轴向方向开设有沉槽81，弹性件7设置在旋转主轴8的端部并套设在旋转定位杆6上，且旋转定位杆6设有限位槽63的一端(即图6中的右端)插入沉槽81，限位件58沿径向穿过旋转主轴8与旋转定位杆6上的限位槽63，以使旋转定位杆6与旋转主轴8可伸缩的连接。

参照图6-图7所示，旋转定位杆6包括：限位部61以及插接杆62，限位部61位于沉槽81外，插接杆62适于与沉槽81插接配合，且限位部61的最大直径大于沉槽81的直径，弹性件7设置在旋转主轴8的外端面与限位部61之间，旋转主轴8的外端面与限位部61可对弹性件7起到限位作用，当旋转定位杆6向沉槽81内(即向右)移动时，弹性件7的压缩量增大，当旋转定位杆6向沉槽81外(即向左)移动时，弹性件7的压缩量减小。

限位槽63开设在插接杆62上，限位件58沿径向穿设旋转主轴8以及限位槽63，沉槽81的槽深度大于插接杆62伸到沉槽81内的长度。

定位弹簧7为压缩弹簧，旋转定位杆6在定位弹簧7的弹力作用下，有向左端伸出的趋势，限位件58以及限位槽63限制旋转定位杆6的向左和向右移动的极限位置。例如，当限位件58与限位槽63的左端槽壁63a接触时，旋转定位杆6到达最右极限位置；当限位件58与限位槽63的右端槽壁63b接触时，旋转定位杆6到达最左极限位置。

旋转定位杆6的插接杆62上还设置有透气孔64，透气孔64与限位槽63连通，在旋转定位杆6相对于沉槽81伸缩移动时，沉槽81内的气体便于经透气孔64、限位槽63排出。

参照图1-图2所示，寻缝机构还包括：第一驱动机构和旋转移动板16，第一驱动机构固定连接在工作台1上，旋转移动板16相对于工作台1可移动，定位机构5a设置在旋转移动板16上，第一驱动机构用于驱动旋转移动板16靠近或远离顶紧机构29a，以此改变顶紧机构29a与定位机构5a之间的距离。当顶紧机构29a与定位机构5a之间的距离缩小时，便于顶紧机构29a与定位机构5a夹紧内胆50。

具体地，参照图1-图5所示，第一驱动机构包括：第一驱动缸18，第一驱动缸18具有第一缸体和可伸缩的第一驱动杆，第一缸体固定在工作台1上，第一驱动杆与旋转移动板16相连接，且第一驱动杆用于驱动旋转移动板16靠近或远离顶紧机构29a。

参照图5所示，旋转移动板16通过第一滑轨滑块组件17实现与工作台1的连接。具体而言，第一滑轨滑块组件17包括：第一滑轨和第一滑块，第一滑轨可设置在工作台1上表面，第一滑块可设置在旋转移动板16的底面，第一滑轨和第一滑块滑动配合，由此实现旋转移动板16在工作台1上的移动。

参照图3所示，旋转移动板16的朝向顶紧机构29a的一侧可设置有限位机构，限位机构包括：限位安装板25、调节螺母26，限位安装板25固定在工作台1上，调节螺母26穿设限位安装板25，且调节螺母26适于对旋转移动板16的极限位置进行限位，防止旋转移动板16向顶紧机构29a方向移动过多而损伤内胆50。

在一些可选的实施例中，第一驱动缸18是气缸，第一驱动杆是气缸杆。

在另一些可选的实施例中，第一驱动缸18是液压缸，第一驱动杆是液压缸杆。

参照图2、图4-图5所示，第一驱动缸安装座19固定在工作台1上，第一缸体固定在第一驱动缸安装座19上，第一驱动杆相对于第一缸体可伸缩，第一驱动杆的端部固定设置有第一驱动缸接头47，旋转移动板16上固定设置有第一驱动缸连接块46，第一驱动缸接头47与第一驱动缸连接块46固定，由此实现第一驱动杆与旋转移动板16的间接连接，这样，当第一驱动杆伸缩时，第一驱动杆带动第一驱动缸连接块46移动，从而带动旋转移动板16同步移动，进而带动旋转移动板16上的定位机构5a靠近或远离顶紧机构29a，从而将内胆50夹紧。

参照图2、图4-图5所示，第一驱动杆的上方可设置第一驱动缸护罩20，用于对下方的第一驱动杆进行防护，防止杂物掉落在第一驱动杆处而影响第一驱动杆的伸缩，同时也可避让操作人员碰到第一驱动杆而导致受伤，还可以避免焊接时焊渣溅落到第一驱动杆上，以此保护第一驱动缸18。

旋转驱动机构还包括：减速机22，减速机22与驱动电机21相连接，以对驱动电机21的动力进行减速，减速机安装立板23固定在旋转移动板16上，减速机22固定在减速机安装立板23上，旋转主轴8与减速机22通过联轴器24实现连接。驱动电机21可以是伺服电机，当驱动电机21转动时，带动减速机22转动，从而带动旋转主轴8旋转，最终带动旋转夹具5旋转，从而带动内胆50旋转。

寻缝机构还包括：第二驱动机构和顶紧移动板3，第二驱动机构固定连接在工作台1上，顶紧移动板3相对于工作台1可移动，顶紧机构29a设置在顶紧移动板3上，第二驱动机构用于驱动顶紧移动板3靠近或远离定位机构5a，以此改变顶紧机构29a与定位机构5a之间的距离。当顶紧机构29a与定位机构5a之间的距离缩小时，便于顶紧机构29a与定位机构5a夹紧内胆50。

具体地，参照图1、图4所示，第二驱动机构包括：第二驱动缸37，第二驱动缸37具有第二缸体和可伸缩的第二驱动杆，第二缸体固定在工作台1上，第二驱动杆与顶紧移动板3相连接，且第二驱动杆用于驱动顶紧移动板3靠近或远离定位机构5a。

顶紧移动板3通过第二滑轨滑块组件2实现与工作台1的连接。具体而言，第二滑轨滑块组件2包括：第二滑轨和第二滑块，第二滑轨可设置在工作台1上表面，第二滑块可设置在顶紧移动板3的底面，第二滑轨和第二滑块滑动配合，由此实现顶紧移动板3在工作台1上的移动。

参照图1所示，顶紧移动板3的朝向定位机构5a的一侧可设置有液压缓冲器34，液压缓冲器34可对顶紧移动板3的移动起到缓冲作用，防止顶紧移动板3移动过快而对内胆50造成损伤。

在一些可选的实施例中，第二驱动缸37是气缸，第二驱动杆是气缸杆。

在另一些可选的实施例中，第二驱动缸37是液压缸，第二驱动杆是液压缸杆。

参照图1、图4所示，第二驱动缸安装座36固定在工作台1上，第二缸体固定在第二驱动缸安装座36上，第二驱动杆相对于第二缸体可伸缩，第二驱动杆的端部固定设置有第二驱动缸接头39，第二驱动缸接头39与第二驱动缸连接块35固定，而第二驱动缸连接块35又与顶紧移动板3固定，由此实现第二驱动杆与顶紧移动板3的间接连接，这样，当第二驱动杆伸缩时，第二驱动杆带动第二驱动缸连接块35移动，从而带动顶紧移动板3同步移动，进而带动顶紧移动板3上的顶紧机构29a靠近或远离定位机构5a，从而将内胆50夹紧。

进一步地，参照图1、图4所示，顶紧机构29a可以包括：顶杆30和顶杆旋转头29，顶杆30与顶紧移动板3固定相连，顶杆旋转头29与顶杆30之间通过轴承57相连接。顶紧机构29a适于对第二端部53进行顶紧，如图8所示，第二端部53具有顶紧孔531，顶杆旋转头29部分地伸入顶紧孔531内，以此顶紧内胆50。同时，由于顶杆旋转头29与顶杆30之间设置有轴承57，因此顶杆旋转头29可相对于顶杆30自由旋转。在旋转主轴8驱动内胆50旋转时，顶杆旋转头29可以随内胆50同步旋转。

更进一步地，参照图1、图4所示，顶紧移动板3上设置有顶杆固定座32，顶杆30固定在顶杆固定座32上。具体而言，顶杆30上开设有沿轴向布置的多个定位槽，顶杆30的其中一个定位槽适于穿设顶杆固定座32的固定孔，顶杆压块40设置在其中一个定位槽的伸出固定孔的位置，且顶杆压块40和固定孔的总长度与其中一个定位槽的槽长相等。通过将不同的定位槽与固定孔对齐，可以调节顶杆30的轴向位置，从而调节顶杆旋转头29与定位机构5a的距离，以适用于不同长度尺寸的内胆50。

参照图1、图4所示，顶杆30的上方可设置顶杆护罩31，用于对下方的顶杆30进行防护，防止杂物掉落在顶杆30处而影响顶杆30的伸缩，同时也可避让操作人员碰到顶杆30而导致受伤，还可以避免焊接时焊渣溅落到顶杆30上，以此保护顶杆30。

当顶紧移动板3和旋转移动板16带动各自部件对内胆50夹紧时，由于第一驱动缸18输出力大于第二驱动缸37的输出力，固内胆50始终保持以旋转移动板16部分进行定位，完成每次包夹的基准，从而完成内胆50的横向缝隙54、第一缝隙55、第二缝隙56、第一T型缝隙、第二T型缝隙的找缝。

参照图1、图4所示，工作台1包括：定位工作台1a、顶紧工作台1b、视觉安装架28，定位工作台1a、顶紧工作台1b分离开，定位机构5a设置在定位工作台1a上，顶紧机构29a设置在顶紧工作台1b上，视觉安装架28适于架设在定位工作台1a、顶紧工作台1b上，视觉系统包括：视觉本体27，视觉本体27设置在视觉安装架28上，且视觉本体27适于对工件安装位拍摄图像和/或影像。视觉本体27可以是上面提到的相机或摄像机。

视觉安装架28具有附接架281，视觉本体27设置在附接架281上。

参照图1、图4所示，定位工作台1a与顶紧工作台1b之间可以通过横梁1c相连接，由此保证工作台1为一个整体，便于整体搬运寻缝机构。

工作台1的底部可设置T型地脚4，可以调节工作台1的高度。如图1、图4所示，T型地脚4可以设置在定位工作台1a的底部以及顶紧工作台1b的底部，由此便于分别调节定位工作台1a、顶紧工作台1b处的高度。

工作台1的侧面还可以设置斜撑38，斜撑38的上端与工作台1相连接，斜撑38的下端支撑在地面上，可使得寻缝机构更加稳定。

如图4所示，工作台1的架体内可设置有线槽42，以对线束进行收纳，提高寻缝机构的整洁性。

进一步地，视觉系统还可以包括：视觉防护部件41，视觉防护部件41设置在视觉安装架28上且位于视觉本体27的下方。在视觉本体27拍摄时，视觉防护部件41打开，以使视觉本体27正对工件安装位，便于视觉本体27对工件安装位拍摄图像和/或影像；在视觉本体27拍摄完成后(即寻缝完成后)，视觉防护部件41关闭，视觉防护部件41至少位于视觉本体27的朝向工件安装位的一侧，防止焊接时焊渣飞溅到视觉本体27上，损坏视觉本体27。

视觉系统还可以包括：光源33，寻缝机构还包括：光源安装架15，光源安装架15围绕工件安装位设置，光源33设置在光源安装架15上，光源33适于向工件安装位发射光线，保证工件安装位处视野清晰，视觉系统拍摄的清晰度较好，有利于提高寻缝准确性。光源33的数量可以多个，均匀围绕工件安装位设置，从而从多个位置向工件安装位发射光线。

在视觉本体27拍摄时，光源33打开；在视觉本体27拍摄完成后，光源33关闭。

寻缝机构还包括：刹车机构，刹车机构包括：刹车块9和刹车气缸10，刹车气缸10适于与旋转移动板16固定相连，刹车气缸10用于驱动刹车块9靠近或远离定位机构5a，具体可以是靠近或远离旋转夹具5的支撑板501。当刹车块9挤压旋转夹具5时，刹车块9可对旋转夹具5进行减速，从而使旋转夹具5尽快停止转动。

可选地，刹车气缸10上设置有用于调节刹车气缸10快慢的调节阀12。例如，当调节阀12的阀门增大时，刹车气缸10的气缸杆可以快速推动刹车块9移动，以节省时间。当调节阀12的阀门减小时，刹车气缸10的气缸杆可以慢速推动刹车块9移动，以使得移动过程平缓，有利于减小冲击。

旋转移动板16上固定设置有轴承座11，旋转主轴8穿设轴承座11，刹车气缸10设置在轴承座11上。轴承座11可以是双轴承T型座，由此可以提升轴承座11对旋转主轴8的支撑性能。

当寻缝机构的自动寻缝工作完成后(即找正完成后)，刹车气缸10将刹车块9推向旋转夹具5，使旋转夹具5抱紧刹车，防止旋转夹具5微动而影响找正效果。

参照图5所示，紧固螺母43固定在旋转主轴8上，且紧固螺母43与轴承座11的端部(右端)贴合，由此防止旋转主轴8前后窜动。

旋转移动板16上设置有抱闸安装块13，抱闸安装块13上设置有抱闸块14，抱闸块14至少从旋转主轴8的相对两侧沿径向抱紧旋转主轴8，防止旋转夹具5旋转过程跳动，以此保证寻缝动作的稳定性、可靠性较高。抱闸块14可以是抱闸铜块，铜的硬度较小，可以减小抱闸块14对旋转主轴8造成的刮伤。

抱闸块14可以通过螺栓固定在抱闸安装块13上，抱闸块14内部具有弹簧元件，以实现对旋转主轴8的柔性抱紧。

本发明实施例的寻缝机构可对内胆50外表面的缝隙进行找正、定位，解决内胆缝隙需要人工找正及找正不稳定的问题。通过定位机构5a和顶紧机构29a对内胆50进行夹紧，然后通过驱动电机21驱动内胆50旋转，再通过视觉系统对内胆50缝隙进行找位，最后通过第一驱动缸18、第二驱动缸37对找正后的内胆50进行夹紧，防止内胆50旋转摆动。当然，在一些实施例中，在驱动电机21驱动内胆50旋转的同时，第一驱动缸18、第二驱动缸37也可以对内胆50进行微量夹紧，以提升内胆50转动时的平稳性。

本发明实施例的寻缝机构，通过模块化设计，解决焊接内胆缝隙时人工焊接困难的问题，寻缝机构的自动化程度高、生产效率高、生产连续性强、成本低，同时，寻缝机构代替操作人员，可以防止焊接过程对操作人员健康的损害，从而减少职业病的发生几率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种寻缝机构，其特征在于，包括：

工作台；

定位机构，所述定位机构设置在所述工作台上；

顶紧机构，所述顶紧机构设置在所述工作台上，所述顶紧机构与所述定位机构之间形成工件安装位，且所述顶紧机构与所述定位机构之间的距离可调节，所述顶紧机构与所述定位机构相配合，以使所述工件安装位处的待加工工件能够转动；

视觉系统，所述视觉系统设置在所述工作台上且适于与所述定位机构相配合以确定所述工件安装位处的待加工工件的目标标识位置后控制所述待加工工件停止转动；

所述定位机构还包括旋转定位杆，所述旋转定位杆与旋转主轴通过弹性件可伸缩的连接，所述旋转定位杆沿轴向方向开设有限位槽，所述限位槽在径向上贯穿所述旋转定位杆，所述旋转主轴的端部沿轴向方向开设有沉槽，所述旋转定位杆具有限位部，所述弹性件设置在所述旋转主轴的端部与所述限位部之间并套设在所述旋转定位杆上，且所述旋转定位杆设有所述限位槽的一端插入所述沉槽，限位件沿径向穿过所述旋转主轴与所述旋转定位杆上的限位槽，以使所述旋转定位杆与所述旋转主轴可伸缩的连接；

所述旋转定位杆还包括插接杆，所述插接杆适于与所述沉槽插接配合，所述插接杆上还设置有透气孔，所述透气孔与限位槽连通；

还包括：旋转驱动机构，所述旋转驱动机构包括驱动电机和旋转主轴，所述驱动电机的驱动端与所述旋转主轴连接，且所述旋转主轴与所述定位机构连接以带动所述待加工工件转动。

2.根据权利要求1所述的寻缝机构，其特征在于，所述定位机构包括旋转夹具，所述旋转夹具与所述顶紧机构相配合以装夹所述待加工工件，所述旋转主轴与所述旋转夹具固定连接以带动所述待加工工件旋转。

3.根据权利要求2所述的寻缝机构，其特征在于，所述旋转夹具包括支撑板、连接柱和夹紧板，所述支撑板与所述旋转主轴固定连接，所述连接柱分别与所述支撑板和所述夹紧板固定连接，所述夹紧板设有与所述待加工工件仿形的仿形面。

4.根据权利要求1所述的寻缝机构，其特征在于，所述寻缝机构还包括：第一驱动机构和旋转移动板，所述第一驱动机构固定连接在所述工作台上，所述定位机构设置在所述旋转移动板上，所述第一驱动机构用于驱动所述旋转移动板靠近或远离所述顶紧机构。

5.根据权利要求4所述的寻缝机构，其特征在于，还包括：刹车机构，所述刹车机构包括：刹车块和刹车气缸，所述刹车气缸适于与所述旋转移动板固定相连，所述刹车气缸用于驱动所述刹车块靠近或远离所述定位机构，所述刹车气缸上设置有用于调节所述刹车气缸快慢的调节阀。

6.根据权利要求4所述的寻缝机构，其特征在于，所述旋转移动板上设置有抱闸安装块，所述抱闸安装块上设置有抱闸块，所述抱闸块至少从所述旋转主轴的相对两侧沿径向抱紧所述旋转主轴。

7.根据权利要求1所述的寻缝机构，其特征在于，所述寻缝机构还包括：第二驱动机构和顶紧移动板，所述第二驱动机构固定连接在所述工作台上，所述顶紧机构设置在所述顶紧移动板上，所述第二驱动机构用于驱动所述顶紧移动板靠近或远离所述定位机构。

8.根据权利要求7所述的寻缝机构，其特征在于，所述顶紧机构包括：顶杆和顶杆旋转头，所述顶杆与所述顶紧移动板固定相连，所述顶杆旋转头与所述顶杆之间通过轴承相连接。

9.根据权利要求1所述的寻缝机构，其特征在于，所述工作台包括：定位工作台、顶紧工作台、视觉安装架，所述定位工作台、所述顶紧工作台分离开，所述定位机构设置在所述定位工作台上，所述顶紧机构设置在所述顶紧工作台上，所述视觉安装架适于架设在所述定位工作台、所述顶紧工作台上，所述视觉系统包括：视觉本体，所述视觉本体设置在所述视觉安装架上，且所述视觉本体适于对所述工件安装位拍摄图像和/或影像。

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