CN113092476A - 一种视觉自动碰焊检测一体机 - Google Patents

Abstract

本发明属于焊接的技术领域，具体涉及一种视觉自动碰焊检测一体机，这种视觉自动碰焊检测一体机包括：机架、设于机架上的X轴移动机构和设于X轴移动机构上的Y轴移动机构；Y轴移动机构上设置有Z轴碰焊组件；Z轴碰焊组件上设置有视觉检测装置；视觉检测装置包括设于Z轴碰焊组件上的主图像采集模块和主图像采集模块连接的显示模块；主图像采集模块包括连接于Z轴碰焊组件的连接件和设于连接件上的图像采集器。这种视觉自动碰焊检测一体机具有能够碰焊检测一体化，减少设备投入的效果。

Description

一种视觉自动碰焊检测一体机

技术领域

本发明属于焊接的技术领域，具体涉及一种视觉自动碰焊检测一体机。

背景技术

碰焊，即“对焊”。电阻焊的一种。将两金属焊件(棒料或板件)分别夹持在两夹头中,电流通过两金属件的连接端,加热至塑性或熔化状态,在轴向压力作用下造成永久连接。按操作方法,分电阻对焊和闪光对焊。电阻对焊时,焊件端面是在预加轴向压力并保持紧密接触状态下再行通电,焊件端面被电流加热到塑性状态时加轴向压力造成连接。闪光对焊时,焊件端面是在预加电压状态下使之轻微接触,少数接触点在大电流密度下迅速熔化,高温金属液成火花状从间隙中飞溅出来(闪光),随着两端面的逐渐靠近,接触点数量及面积逐步增大,至整个端面都产生熔化薄层时,迅速加上轴向压力并断电而造成连接。

现有的碰焊机通常采用碰焊的方式进行焊接，但是焊接结束后并没有检测装置对于焊接部位进行检测。或者，对于产品的检测通常是在焊接完之后通过另一台设备进行检测，不仅两台设备造成的占地较大，而且两台设备的成本较高，投入较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种视觉自动碰焊检测一体机，以解决检测设备投入过大或占地面积较大的技术问题，达到能够碰焊检测一体化，减少设备投入的目的。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种视觉自动碰焊检测一体机，包括：机架、设于机架上的X轴移动机构和设于X轴移动机构上的Y轴移动机构；

所述Y轴移动机构上设置有Z轴碰焊组件；

所述Z轴碰焊组件上设置有视觉检测装置；

所述视觉检测装置包括设于Z轴碰焊组件上的主图像采集模块和所述主图像采集模块连接的显示模块；

所述主图像采集模块包括连接于Z轴碰焊组件的连接件和设于连接件上的图像采集器。

进一步的，所述连接件包括设于Z轴碰焊组件上的连接块，所述连接块设置有斜向面，所述斜向面开设有校准位孔，所述校准位孔内向下设置，所述校准位孔内设置有向下检测的红外检测摄像头。

进一步的，所述连接块与Z轴碰焊组件滑动连接，所述连接块上设置有连接螺栓。

进一步的，所述Z轴碰焊组件包括设于Y轴移动机构上的固定座和设于固定座上的竖向碰焊气缸，所述竖向碰焊气缸的活塞杆上设置有碰焊头。

进一步的，所述固定座与碰焊气缸之间设置有竖向滑板，所述竖向滑板上开设有竖向滑槽，所述碰焊气缸与竖向滑槽滑动连接；

所述竖向滑板延伸有导向框，所述导向框夹持碰焊头。

进一步的，所述碰焊气缸的活塞杆与缸体之间设置有缓冲组件；

所述缓冲组件包括设于活塞杆靠近缸体一端的缓冲头和设于缓冲头靠近缸体一侧的缓冲弹性垫，所述缓冲头上开设有若干横向缓冲开槽，所述横向缓冲开槽交错设置。

进一步的，所述主图像采集模块还设置有侧图像采集模块，所述主图像采集模块和侧图像采集模块均连接有对比模块，所述对比模块连接有用于接受对比信号的预警模块，所述对比模块内设置有标准件数据子模块，适于用于对比所述主图像采集模块和所述侧图像采集模块所采集的图像数据；

所述预警模块适于发出预警信号。

进一步的，所述X轴移动机构包括设于机架上的移动座和设于移动座上的嵌入式滑轨和用于移动Y轴移动机构的驱动件。

进一步的，所述Y轴移动机构包括设于嵌入式滑轨上的Y轴滑轨和用于驱动固定座的驱动件。

本发明的有益效果是：

1、通过Z轴碰焊组件和视觉检测装置能够将碰焊和检测放置于同一设备，减少占地，并且减少成本，同时也能够集碰焊和检测于一体，简化生产流程，提升良品率和生产效率。

2、通过连接件上的红外检测摄像头实现竖向检测，完成二次检测，并且也能够实现竖向对位检测和工件到位检测。

3、通过侧图像采集模块能够多维检测，提升检测结果的准确率。

4、通过缓冲组件的缓冲头，在碰焊的时候起到缓冲作用，减少碰焊头下压过程中碰撞工件形成损伤的情况。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的视觉自动碰焊检测一体机的结构示意图；

图2是图1中A处的放大图；

图3是图2中B处的放大图。

图中：

1、机架；

2、X轴移动机构；21、移动座；22、嵌入式滑轨；

3、Y轴移动机构；31、Y轴滑轨；

4、Z轴碰焊组件；41、竖向碰焊气缸；42、碰焊头；43、竖向滑板；431、竖向滑槽；432、导向框；44、固定座；

5、视觉检测装置；51、主图像采集模块；52、显示模块；

6、连接件；61、连接块；611、连接螺栓；62、校准位孔；63、红外检测摄像头；

7、图像采集器；

8、缓冲组件；81、缓冲头；82、横向缓冲开槽；83、缓冲弹性垫。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1所示，一种视觉自动碰焊检测一体机，包括：机架1、设于机架1上的X轴移动机构2和设于X轴移动机构2上的Y轴移动机构3；Y轴移动机构3上设置有Z轴碰焊组件4，通过X轴移动机构2以左右移动Z轴碰焊组件4上的焊接部位，通过Y轴移动机构3以前后移动Z轴碰焊组件4上的焊接部位，Z轴碰焊组件4带有焊接部位且能够上下移动，实现焊接部位的上下左右前后移动。

如图1和图2所示，X轴移动机构2包括设于机架1上的移动座21和设于移动座21上的嵌入式滑轨22和用于移动Y轴移动机构3的驱动件。Y轴移动机构3包括设于嵌入式滑轨22上的Y轴滑轨31和用于移动焊接部位的驱动件。在本实施例中，驱动件可以采用但不限于伺服电机。

如图1和图2所示，为了能够检测碰焊是否成功，在Z轴碰焊组件4上设置有视觉检测装置5；视觉检测装置5包括设于Z轴碰焊组件4上的主图像采集模块51和主图像采集模块51连接的显示模块52；主图像采集模块51包括连接于Z轴碰焊组件4的连接件6和设于连接件6上的图像采集器7。

其中，主图像采集模块51还设置有侧图像采集模块，主图像采集模块51和侧图像采集模块连接有对比模块，对比模块连接有用于接受对比信号的预警模块，对比模块内设置有标准件数据子模块，适于用于对比主图像采集模块51和侧图像采集模块所采集的图像数据，当对比结果与标准件数据子模块之间的值偏差过大时，通过预警模块发出预警信号，在本实施例中，预警信号可以采用但不限于在屏幕上显“NG”信号。

如图3所示，连接件6包括设于Z轴碰焊组件4上的连接块61，连接块61设置有斜向面，斜向面开设有校准位孔62，校准位孔62内向下设置，校准位孔62内设置有向下检测的红外检测摄像头63，通过红外检测摄像头63不仅能够检测工件的到位准确性，还能够检测焊接部位是否对准工件。其中，连接块61与Z轴碰焊组件4滑动连接，连接块61上设置有连接螺栓611，使得连接块61能够上下移动，从而移动图像采集模块，调整采集高度。

如图2所示，Z轴碰焊组件4包括设于Y轴移动机构3上的固定座44和设于固定座44上的竖向碰焊气缸41，竖向碰焊气缸41的活塞杆上设置有碰焊头42，通过竖向碰焊气缸41向下伸出，带动碰焊头42对工件进行碰焊。

在本实施例中，固定座44与碰焊气缸之间设置有竖向滑板43，竖向滑板43上开设有竖向滑槽431，碰焊气缸与竖向滑槽431滑动连接，从而使碰焊气缸能够上下移动，从而移动焊接部位，适用于不同高度的工件。同时，竖向滑板43延伸有导向框432，导向框432夹持碰焊头42，从而导向焊接头的移动方向，减少焊接头出现偏移的情况。

如图3所示，碰焊气缸的活塞杆与缸体之间设置有缓冲组件8，缓冲组件8包括设于活塞杆靠近缸体一端的缓冲头81和设于缓冲头81靠近缸体一侧的缓冲弹性垫，缓冲头81上开设有若干横向缓冲开槽82，横向缓冲开槽82交错设置。

综上所述：通过Z轴碰焊组件4和视觉检测装置5能够将碰焊和检测放置于同一设备，减少占地，并且减少成本，同时也能够集碰焊和检测于一体，简化生产流程，提升良品率和生产效率。通过连接件6上的红外检测摄像头63实现竖向检测，完成二次检测，并且也能够实现竖向对位检测和工件到位检测。通过侧图像采集模块能够多维检测，提升检测结果的准确率。通过缓冲组件8的缓冲头81，在碰焊的时候起到缓冲作用，减少碰焊头42下压过程中碰撞工件形成损伤的情况。

本申请中选用的各个器件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种视觉自动碰焊检测一体机，其特征在于，包括：

机架(1)、设于机架(1)上的X轴移动机构(2)和设于X轴移动机构(2)上的Y轴移动机构(3)；

所述Y轴移动机构(3)上设置有Z轴碰焊组件(4)；

所述Z轴碰焊组件(4)上设置有视觉检测装置(5)；

所述视觉检测装置(5)包括设于Z轴碰焊组件(4)上的主图像采集模块(51)和所述主图像采集模块(51)连接的显示模块(52)；

所述主图像采集模块(51)包括连接于Z轴碰焊组件(4)的连接件(6)和设于连接件(6)上的图像采集器(7)。

2.如权利要求1所述的一种视觉自动碰焊检测一体机，其特征在于，

所述连接件(6)包括设于Z轴碰焊组件(4)上的连接块(61)，所述连接块(61)设置有斜向面，所述斜向面开设有校准位孔(62)，所述校准位孔(62)内向下设置，所述校准位孔(62)内设置有向下检测的红外检测摄像头(63)。

3.如权利要求2所述的一种视觉自动碰焊检测一体机，其特征在于，

所述连接块(61)与Z轴碰焊组件(4)滑动连接，所述连接块(61)上设置有连接螺栓(611)。

4.如权利要求3所述的一种视觉自动碰焊检测一体机，其特征在于，

所述Z轴碰焊组件(4)包括设于Y轴移动机构(3)上的固定座(44)和设于固定座(44)上的竖向碰焊气缸(41)，所述竖向碰焊气缸(41)的活塞杆上设置有碰焊头(42)。

5.如权利要求4所述的一种视觉自动碰焊检测一体机，其特征在于，

所述固定座(44)与碰焊气缸之间设置有竖向滑板(43)，所述竖向滑板(43)上开设有竖向滑槽(431)，所述碰焊气缸与竖向滑槽(431)滑动连接；

所述竖向滑板(43)延伸有导向框(432)，所述导向框(432)夹持碰焊头(42)。

6.如权利要求5所述的一种视觉自动碰焊检测一体机，其特征在于，

所述碰焊气缸的活塞杆与缸体之间设置有缓冲组件(8)；

所述缓冲组件(8)包括设于活塞杆靠近缸体一端的缓冲头(81)和设于缓冲头(81)靠近缸体一侧的缓冲弹性垫，所述缓冲头(81)上开设有若干横向缓冲开槽(82)，所述横向缓冲开槽(82)交错设置。

7.如权利要求6所述的一种视觉自动碰焊检测一体机，其特征在于，

所述主图像采集模块(51)还设置有侧图像采集模块，所述主图像采集模块(51)和侧图像采集模块均连接有对比模块，所述对比模块连接有用于接受对比信号的预警模块，所述对比模块内设置有标准件数据子模块，适于用于对比所述主图像采集模块(51)和所述侧图像采集模块所采集的图像数据；

所述预警模块适于发出预警信号。

8.如权利要求7所述的一种视觉自动碰焊检测一体机，其特征在于，

所述X轴移动机构(2)包括设于机架(1)上的移动座(21)和设于移动座(21)上的嵌入式滑轨(22)和用于移动Y轴移动机构(3)的驱动件。

9.如权利要求8所述的一种视觉自动碰焊检测一体机，其特征在于，

所述Y轴移动机构(3)包括设于嵌入式滑轨(22)上的Y轴滑轨(31)和用于驱动固定座(44)的驱动件。

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