CN113441809B - 一种ccd对位脉冲热压焊系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种CCD对位脉冲热压焊系统,涉及热压焊接技术领域,本发明通过设置两个CCD相机对待焊接件和待焊接件焊点进行拍摄,并通过图像获取单元和图像分析单元对待焊接件和焊点的拍摄图像进行获取和分析,根据第一CCD相机的拍摄图像的分析结果确定焊点达到合格时的预设焊点面积,并根据第二CCD相机的拍摄图像进行对位焊接,在焊点焊接完成时,通过实际第二CCD相机的拍摄图像中的焊点面积和预设焊点面积的比对结果初步判定焊点是否合格,在保证了焊接效率的基础上提高了对焊点的焊接精度,并在焊接完成时,根据第二CCD相机的拍摄图像获取焊点平整度判定焊点是否合格,提高了焊点的焊接精度,提高了焊接件的品质。
Description
技术领域
本发明涉及热压焊接技术领域,尤其涉及一种CCD对位脉冲热压焊系统。
背景技术
热压焊接机作为焊接FPC、排线、刚性电路板的重要设备,其在焊接时,两个电路板上的焊点对准对于焊接后电路板的质量的好坏起着决定性作用,现有的热压焊接机基本采用脉冲加热技术,对焊接点的温度控制精确,热压机的温度可以采用实时的温度曲线来表示,简单易懂,操作便捷。
而CCD作为一种相机电耦合元件,能够使拍摄的图像达到很高的清晰度,因此为很多领域所使用,而将CCD相机作为机器视觉的主要部件,应用在机械自动化中,应用在热压焊接技术领域中,通过CCD相机拍摄刚性电路板和柔性电路板,并根据拍摄的图像自动控制对接电路板以使达到自动焊接的目的。
现有技术中,通过将CCD相机作为热压焊接自动化的主要部件,实现了焊接自动化的目的,通过高精度的CCD相机,提高了焊接的精度,但热压焊接时,对位精准并不能确定焊接件的焊接稳固性,可能还是会出现虚焊、过焊等现象出现。
发明内容
为此,本发明提供一种CCD对位脉冲热压焊系统,用以克服现有技术中因对焊接过程控制不精准,导致出现虚焊、过焊等现象,进而导致焊接件品质低的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种CCD对位脉冲热压焊系统,包括箱体,其外部端面设置有U型支架,所述U型支架上设置有检测机构、驱动机构以及热压焊头,所述箱体内部还设置有控制模块,所述控制模块分别与所述检测机构、焊接机构以及热压焊头连接;
所述检测机构包括用以对待焊接件进行预拍摄的第一CCD相机和用以对待焊接件进行对位的第二CCD相机;
所述驱动机构包括用以驱动所述焊接机构沿所述U型支架横杆移动的第一电机、驱动所述焊接机构相对所述U型支架横杆轴向摆动的第二电机以及用以驱动所述第一CCD相机转动的第三电机;
所述控制模块包括用以获取所述第一CCD相机预拍摄的待焊接件图像和第二CCD相机拍摄的焊点图像的图像获取单元,用以将所述图像获取单元获取的图像进行分析的图像分析单元,用以根据图像分析单元的分析结果对所述焊接机构进行调节的参数调节单元;
所述图像获取单元还用以根据获取的第二CCD相机的拍摄图像中待焊接点面积确定预设焊点面积Si,所述图像分析单元还用以在对焊点焊接完成时,根据图像获取单元获取的焊点图像中焊点面积S与预设焊点面积Si的比对结果,图像分析单元根据该比对结果初步判定焊点是否合格,并在初步判定合格时,根据焊点图像中焊点平整度R与预设平整度R0的比对结果判定焊点是否合格;
所述图像分析单元还用以在判定焊点合格时,控制驱动机构驱动热压焊头焊接下一个焊点,在根据焊点面积S和预设焊点面积S的比对结果初步判定焊点不合格时,对热压焊头的焊接温度或送丝长度进行调节,以及在根据焊点平整度R和预设平整度R0的比对结果判定焊点不合格时,对热压焊头的脉冲频率进行调节;
所述图像分析单元还用以将待焊接件划分为若干个区域,并在焊接完成第一区域时,根据第一区域的焊点合格率U与预设焊点合格率的比对结果对焊接温度或热压焊头的脉冲频率进行修正。
进一步地,所述图像分析单元用以对所述待焊接件图像进行分析,将所述焊点划分为若干区域,所述热压焊头以第一焊接温度T1和第一频率f1启动对第一区域内的焊点进行焊接,所述图像分析单元还用以在所述热压焊头对第一区域内的第一焊点焊接完成时,获取第二CCD相机拍摄的第一焊点的焊点图像并分析焊点面积S,并将该焊点面积与预设焊点面积Si进行比对,若S≥Si,所述图像分析单元初步判定焊点合格,若S<Si,所述图像分析单元判定焊点不合格。
进一步地,当S<Si时,所述图像分析单元计算该焊点面积S和预设焊点面积Si的第一面积差值ΔSa,参数调节单元根据该第一面积差值与预设面积差值的比对结果选取对应的温度调节系数对焊接温度进行调节,所述参数调节单元将调节后的焊接温度设置为T2,并以调节后的焊接温度T2焊接第二焊点,设定T2=T1×Kde,其中Kde为温度调节系数。
进一步地,所述图像分析单元还用以在S<Si/2时,计算所述焊点面积S与Si/2的第二面积差值ΔSb,所述参数调节单元根据该第二面积差值与预设面积差值的比对结果选取对应的长度调节系数对送丝长度进行调节,所述参数调节单元将调节后的送丝长度设置为D',设定D'=Dn×Kdz,其中,Dn为初始送丝长度,Kdz为长度调节系数。
进一步地,所述图像分析单元还用以在初步判定焊点合格时,获取焊点平整度R,并将该平整度R与预设平整度R0进行比对,若R<f0,所述图像分析单元判定焊点不合格,若R≥R0,所述图像分析单元判定焊点合格。
进一步地,当R<R0时,所述图像分析单元计算所述平整度R和预设平整度R0的平整度差值ΔR,设定ΔR=R0-R,所述参数调节单元根据该平整度差值与预设平整度差值的比对结果选取对应的频率调节系数对脉冲频率进行调节,所述参数调节单元将调节后的脉冲频率设置f2,设定f2=f1×Kfw,其中Kfw为频率调节系数。
进一步地,所述图像分析单元还用以在所述焊接机构对第一区域焊接完成时,获取所述第一区域内的焊点合格率U,并将该所述第一区域内的焊点合格率U与第一预设焊点合格率U1和第二预设焊点合格率U2进行比对,并根据比对结果判定对焊接温度或脉冲频率进行修正,其中U1<U2,
若U<U1,所述图像分析单元判定对焊接温度进行修正;
若U1≤U<U2,所述图像分析单元判定对脉冲频率进行修正;
若U≥U2,所述图像分析单元判定以调节后的焊接温度和焊接频率进行第二区域焊接。
进一步地,当U<U1时,所述图像分析单元计算所述焊点合格率U和第一预设焊点合格率U1的第一比值Ba,设定Ba=U/U1,所述参数调节单元根据该第一比值与预设焊点合格率比值的比对结果选取对应的修正系数对焊接温度进行修正,所述参数调节单元将调节后的焊接温度设置为T3,设定T3=T2×Xge',其中Xge'为温度修正系数。
进一步地,当U1≤U<U2时,所述图像分析单元计算所述焊点合格率U与第二预设焊点合格率U2的第二比值Bb,设定Bb=U/U2,所述参数调节单元根据该第二比值与预设焊点合格率比值的比对结果选区对应的频率修正系数对脉冲频率进行修正,所述参数调节单元将修正后的脉冲频率设置为f3,设定f3=f2×Xfw',其中Xfw'为频率修正系数。
进一步地,所述参数调节单元还设有预设最大焊接温度Tmax,所述参数调节单元还用以将修正后的焊接温度T3与预设最大焊接温度Tmax进行比对,若T3>Tmax,所述参数比对单元计算该修正后的焊接温度T3与预设最大焊接温度的温度差值ΔT,并根据该温度差值与预设温度差值的比对结果选取对应的平整度调节系数对预设平整度进行调节,所述参数调节单元将调节后的预设平整度设置为R0',设定R0'=R0×Krj,其中Krj为平整度调节系数。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于,通过设置两个CCD相机对待焊接件和待焊接件焊点进行拍摄,并通过图像获取单元和图像分析单元对待焊接件和焊点的拍摄图像进行获取和分析,根据第一CCD相机的拍摄图像的分析结果确定焊点达到合格时的预设焊点面积,并根据第二CCD相机的拍摄图像进行对位焊接,在焊点焊接完成时,通过实际第二CCD相机的拍摄图像中的焊点面积和预设焊点面积的比对结果初步判定焊点是否合格,在保证了焊接效率的基础上提高了对焊点的焊接精度。
尤其,通过在图像分析单元设置预设平整度,并在焊接完成时,根据第二CCD相机的拍摄图像获取焊点平整度,并将根据焊点平整度与预设平整度的比对结果进一步判定焊点是否合格,进一步提高了焊点的焊接精度,从而进一步提高了焊接件的品质。
尤其,通过将待焊接件划分为若干个区域,并在每个区域焊接完成时,获取该区域的焊接的合格率,所述图像分析单元根据该合格率与预设合格率的比对结果进一步确定对下一区域焊接时焊接温度和脉冲频率,进一步提高了焊点的焊接精度,从而进一步提高了焊接件的品质。
进一步地,通过在参数调节单元设置多个预设面积差值和温度调节系数,并当图像分析单元根据焊点面积与预设焊点面积的比对结果判定焊点不合格时,参数调节单元根据焊点面积与预设焊点面积的第一面积差值与预设面积差值的比对结果选取对应的温度调节系数对焊头温度进行调节,提高了对焊接过程的控制精确度,从而进一步提高了焊接件的品质。
尤其,通过设置预设焊点面积,有效避免因焊点过大,导致焊接件品质下降或不合格焊接件产生。
进一步地,通过在参数调节单元设置长度调节系数,并当图像分析单元判定焊点面积小于二分之一预设焊点面积时,根据实际焊点面积与二分之一预设面积的第二面积差值的比对结果选取对应的长度调节系数对送丝长度进行调节,进一步提高了对焊接过程控制的精确度,从而进一步提高了焊接件品质。
附图说明
图1为本发明所述CCD对位脉冲热压焊系统的结构示意图;
图2为本发明所述CCD对位脉冲热压焊系统控制模块逻辑框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步描述;应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非在限制本发明的保护范围。
此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,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。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1所示,其为本发明所述CCD地位脉冲热压焊系统的结构示意图。
本发明所述CCD对位脉冲热压焊系统,包括箱体1和承载台2,其外部端面设置有U型支架3,所述U型支架3上设置有检测机构4、驱动机构5以及热压焊头6,所述箱体1内部还设置有控制模块7,所述控制模块7分别与所述检测机构4、焊接机构以及热压焊头6连接;
所述检测机构4包括用以对待焊接件进行预拍摄的第一CCD相机41和用以对待焊接件进行对位的第二CCD相机42;
所述驱动机构5包括用以驱动所述焊接机构沿所述U型支架3横杆移动的第一电机51、驱动所述焊接机构相对所述U型支架3横杆轴向摆动的第二电机52以及用以驱动所述第一CCD相机41转动的第三电机53;
所述控制模块7包括用以获取所述第一CCD相机41预拍摄的待焊接件图像和第二CCD相机42拍摄的焊点图像的图像获取单元71,用以将所述图像获取单元71获取的图像进行分析的图像分析单元72,用以根据图像分析单元72的分析结果对所述焊接机构进行调节的参数调节单元73;
所述图像获取单元还用以根据获取的第二CCD相机的拍摄图像中待焊接点面积确定预设焊点面积Si,所述图像分析单元还用以在对焊点焊接完成时,根据图像获取单元获取的焊点图像中焊点面积S与预设焊点面积Si的比对结果,图像分析单元根据该比对结果初步判定焊点是否合格,并在初步判定合格时,根据焊点图像中焊点平整度R与预设平整度R0的比对结果判定焊点是否合格;
所述图像分析单元还用以在判定焊点合格时,控制驱动机构驱动热压焊头焊接下一个焊点,在根据焊点面积S和预设焊点面积S的比对结果初步判定焊点不合格时,对热压焊头的焊接温度或送丝长度进行调节,以及在根据焊点平整度R和预设平整度R0的比对结果判定焊点不合格时,对热压焊头的脉冲频率进行调节;
所述图像分析单元还用以将待焊接件划分为若干个区域,并在焊接完成第一区域时,根据第一区域的焊点合格率U与预设焊点合格率的比对结果对焊接温度或热压焊头的脉冲频率进行修正。
具体而言,通过设置两个CCD相机对待焊接件和待焊接件焊点进行拍摄,并通过图像获取单元和图像分析单元对待焊接件和焊点的拍摄图像进行获取和分析,根据第一CCD相机的拍摄图像的分析结果确定焊点达到合格时的预设焊点面积,并根据第二CCD相机的拍摄图像进行对位焊接,在焊点焊接完成时,通过实际第二CCD相机的拍摄图像中的焊点面积和预设焊点面积的比对结果初步判定焊点是否合格,在保证了焊接效率的基础上提高了对焊点的焊接精度。
尤其,通过在图像分析单元设置预设平整度,并在焊接完成时,根据第二CCD相机的拍摄图像获取焊点平整度,并将根据焊点平整度与预设平整度的比对结果进一步判定焊点是否合格,进一步提高了焊点的焊接精度,从而进一步提高了焊接件的品质。
尤其,通过将待焊接件划分为若干个区域,并在每个区域焊接完成时,获取该区域的焊接的合格率,所述图像分析单元根据该合格率与预设焊点合格率的比对结果进一步确定对下一区域焊接时焊接温度和脉冲频率,进一步提高了焊点的焊接精度,从而进一步提高了焊接件的品质。
本发明实施例中,所述图像获取单元还用以在焊接前根据第二CCD相机的拍摄图像中待焊接点面积确定预设焊点面积Si,所述图像获取单元中设有若干个待焊接点面积对应的预设焊点面积Si,设定i=1,2,3,…n,其中S1为第一预设焊点面积,S2为第二预设焊点面积,S3第三预设焊点面积,Sn为第n预设焊点面积,其中S1<S2<S3<…<Sn。
本发明所述CCD对位脉冲热压焊系统,所述图像分析单元用以对所述待焊接件图像进行分析,获取待焊接件图像中的焊点分布位置和焊点数量,并根据焊点分布位置和焊点数量将所述焊点划分为若干区域,所述热压焊头以第一焊接温度T1和第一频率f1启动对第一区域内的焊点进行焊接,所述图像分析单元还用以在所述热压焊头对第一区域内的第一焊点焊接完成时,获取第二CCD相机拍摄的焊点图像并分析焊点面积S,并将该焊点面积与预设焊点面积Si进行比对,若S≥Si,所述图像分析单元初步判定焊点合格,若S<Si,所述图像分析单元判定焊点不合格。
本发明实施例中对焊点划分区域为以焊点数量等分方式将焊点划分为若干区域。
本发明所述CCD对位脉冲热压焊系统,当S<Si时,所述图像分析单元计算该焊点面积S和预设焊点面积Si的第一面积差值ΔSa,参数调节单元根据该第一面积差值与预设面积差值的比对结果选取对应的温度调节系数对焊接温度进行调节,
所述参数调节单元设有第一预设面积差值ΔS1、第二预设面积差值ΔS2、第三预设面积差值ΔS3、第一温度调节系数Kg1、第二温度调节系数Kg2以及第三温度调节系数Kg3,其中ΔS1<ΔS2<ΔS3,设定1<Kg1<Kg2<Kg3<1.5,
当ΔS1≤ΔSa<ΔS2时,所述参数调节单元选取第一温度调节系数Kg1对焊接温度进行调节;
当ΔS2≤ΔSa<ΔS3时,所述参数调节单元选取第二温度调节系数Kg2对焊接温度进行调节;
当ΔSa≥ΔS3时,所述参数调节单元选取第三温度调节系数Kg3对焊接温度进行调节;
当所述参数调节单元选取第e温度调节系数Kge对焊接温度进行调节时,设定e=1,2,3,所述参数调节单元将调节后的焊接温度设置为T2,并以调节后的焊接温度T2焊接第二焊点,设定T2=T1×Kde。
具体而言,通过在参数调节单元设置多个预设面积差值和温度调节系数,并当图像分析单元根据焊点面积与预设焊点面积的比对结果判定焊点不合格时,参数调节单元根据焊点面积与预设焊点面积的第一面积差值与预设面积差值的比对结果选取对应的温度调节系数对焊头温度进行调节,提高了对焊接过程的控制精确度,从而进一步提高了焊接件的品质。
尤其,通过设置预设焊点面积,有效避免因焊点过大,导致焊接件品质下降或不合格焊接件产生。
本发明所述CCD对位脉冲热压焊系统,所述图像分析单元还用以在S<Si/2时,计算所述焊点面积S与Si/2的第二面积差值ΔSb,所述参数调节单元根据该第二面积差值与预设面积差值的比对结果选取对应的长度调节系数对送丝长度进行调节,
所述参数调节单元还设有第一长度调节系数Kd1、第二长度调节系数Kd2、第三长度调节系数Kd3,设定1<Kd1<Kd2<Kd3<1.5,
当ΔS1≤ΔSb<ΔS2时,所述参数调节单元选取第一长度调节系数Kd1对焊接温度进行调节;
当ΔS2≤ΔSb<ΔS3时,所述参数调节单元选取第二长度调节系数Kd2对焊接温度进行调节;
当ΔSb≥ΔS3时,所述参数调节单元选取第三长度调节系数Kd3对焊接温度进行调节;
当所述参数调节单元选取第z长度调节系数Kdz对送丝长度调节时,设定z=1,2,3,所述参数调节单元将调节后的送丝长度设置为D',设定D'=Dn×Kdz,其中Dn为初始送丝长度。
具体而言,通过在参数调节单元设置长度调节系数,并当图像分析单元判定焊点面积小于二分之一预设焊点面积时,根据实际焊点面积与二分之一预设面积的第二面积差值的比对结果选取对应的长度调节系数对送丝长度进行调节,进一步提高了对焊接过程控制的精确度,从而进一步提高了焊接件品质。
本发明所述CCD对位脉冲热压焊系统,所述图像分析单元还用以在初步判定焊点合格时,获取焊点平整度R,并将该平整度R与预设平整度R0进行比对,若R<f0,所述图像分析单元判定焊点不合格,若R≥R0,所述图像分析单元判定焊点合格。
具体而言,当R<R0时,所述图像分析单元计算所述平整度R和预设平整度R0的平整度差值ΔR,设定ΔR=R0-R,所述参数调节单元根据该平整度差值与预设平整度差值的比对结果选取对应的频率调节系数对脉冲频率进行调节,
所述参数调节单元还设有第一预设平整度差值ΔR1、第二预设平整度差值ΔR2、第三预设平整度差值ΔR3、第一频率调节系数Kf1、第二频率调节系数Kf2以及第三频率调节系数Kf3,其中ΔR1<ΔR2<ΔR3,设定1<Kf1<Kf2<Kf3<2,
当ΔR1≤ΔR<ΔR2时,所述参数调节单元选取第一频率调节系数Kf1对脉冲频率进行调节;
当ΔR1≤ΔR<ΔR2时,所述参数调节单元选取第一频率调节系数Kf1对脉冲频率进行调节;
当ΔR1≤Δf<ΔR2时,所述参数调节单元选取第一频率调节系数Kf1对脉冲频率进行调节;
当所述参数调节单元选取第w频率调节系数Kfw对脉冲频率调节时,设定w=1,2,3,所述参数调节单元将调节后的脉冲频率设置f2,设定f2=f1×Kfw。
具体而言,通过图像分析单元对焊点完成的焊点的平整度进行分析,并将该平整度与预设平整度的比对结果进一步判定焊点是否合格,并当判定不合格时,计算平整度与预设平整度的平整度差值,根据平整度差值和预设平整度差值的比对结果选取对应的频率调节系数对脉冲频率进行调节,进一步提高了对焊接过程的控制精确度,从而进一步提高了焊接件的品质。
本发明所述CCD对位脉冲热压焊系统,所述图像分析单元还用以在所述焊接机构对第一区域焊接完成时,获取所述第一区域内的焊点合格率U,并将该所述第一区域内的焊点合格率U与第一预设焊点合格率U1和第二预设焊点合格率U2进行比对,并根据比对结果判定对焊接温度或脉冲频率进行修正,其中U1<U2,
若U<U1,所述图像分析单元判定对焊接温度进行修正;
若U1≤U<U2,所述图像分析单元判定对脉冲频率进行修正;
若U≥U2,所述图像分析单元判定以调节后的焊接温度和焊接频率进行第二区域焊接。
具体而言,通过所述图像分析单元在第一区域所有焊点焊接完成时,获取第一区域的焊点合格率,根据焊点合格率与预设焊点合格率的比对结果确定对第二区域焊点焊接时,是否对焊接温度和脉冲频率进行调节并以调节后的焊接温度和脉冲频率对第二区域焊点进行焊接,进一步提高了对焊接过程的控制精确度,从而进一步提高了焊接件的品质。
本发明所述CCD对位脉冲热压焊系统,当U<U1时,所述图像分析单元计算所述焊点合格率U和第一预设焊点合格率U1的第一比值Ba,设定Ba=U/U1,所述参数调节单元根据该第一比值与预设合格率比值的比对结果选取对应的修正系数对焊接温度进行修正,
所述参数调节单元还设有第一预设合格率比值B1、第二预设合格率比值B2、第三预设合格率比值B3、第一温度修正系数Xg1、第二温度修正系数Xg2以及第三温度修正系数Xg3,其中B1<B2<B3,1<Xg1<Xg2<Xg3<2,
当B1≤Ba<B2时,所述参数调节单元选取第一温度修正系数Xg1对焊接温度进行修正;
当B2≤Ba<B3时,所述参数调节单元选取第二温度修正系数Xg2对焊接温度进行修正;
当Ba≥B3时,所述参数调节单元选取第三温度修正系数Xg3对焊接温度进行修正;
当所述参数调节单元选取第e'温度修正系数Xge'对焊接温度进行修正时,设定e'=1,2,3,所述参数调节单元将调节后的焊接温度设置为T3,设定T3=T2×Xge'。
具体而言,通过在参数调节单元设置多个合格率比值和温度修正系数,并当参数调节单元根据合格率和预设合格率的比对结果判定对焊接温度进行修正时,计算合格率和第一预设合格率的第一比值,并根据第一比值与预设合格率比值的比对结果选取对应的温度修正系数对焊接温度进行修正,进一步提高了对焊接过程的控制精确度,从而进一步提高了焊接件的品质。
本发明所述CCD对位脉冲热压焊系统,当U1≤U<U2时,所述图像分析单元计算所述焊点合格率U与第二预设焊点合格率U2的第二比值Bb,设定Bb=U/U2,所述参数调节单元根据该第二比值与预设合格率比值的比对结果选区对应的频率修正系数对脉冲频率进行修正,
所述参数调节单元还设有第一频率修正系数Xf1、第二频率修正系数Xf2以及第三频率修正系数Xf3,设定1<Xf1<Xf2<Xf3<2,
当B1≤Bb<B2时,所述参数调节单元选取第一频率修正系数Xf1对脉冲频率进行修正;
当B2≤Bb<B3时,所述参数调节单元选取第二频率修正系数Xf2对脉冲频率进行修正;
当Bb≥B3时,所述参数调节单元选取第三频率修正系数Xf3对脉冲频率进行修正;
当所述参数调节单元选取第w'频率修正系数Xfw对脉冲频率进行修正时,设定w'=1,2,3,所述参数调节单元将修正后的脉冲频率设置为f3,设定f3=f2×Xfw。
具体而言,通过在参数调节单元设置预设频率修正系数,并当参数调节单元根据合格率和预设焊点合格率的比对结果判定对焊接温度进行修正时,计算合格率和第一预设焊点合格率的第二比值,并根据第二比值与预设合格率比值的比对结果选取对应的频率修正系数对脉冲频率进行修正,进一步提高了对焊接过程的控制精确度,从而进一步提高了焊接件的品质。
本发明所述CCD对位脉冲热压焊系统,所述参数调节单元还设有预设最大焊接温度Tmax,所述参数调节单元还用以将修正后的焊接温度T3与预设最大焊接温度Tmax进行比对,若T3>Tmax,所述参数比对单元计算该修正后的焊接温度T3与预设最大焊接温度的温度差值ΔT,并根据该温度差值与预设温度差值的比对结果选取对应的平整度调节系数对预设平整度进行调节,
所述参数调节单元还设有第一预设温度差值ΔT1、第二预设温度差值ΔT2、第三预设温度差值ΔT3、第一平整度调节系数Kr1、第二平整度调节系数Kr2以及第三平整度调节系数Kr3,其中ΔT1<ΔT2<ΔT3,1<Kr1<Kr2<Kr3<2,
当ΔT1≤ΔT<ΔT2时,所述参数调节单元选取第一平整度调节系数Kr1对预设平整度进行调节;
当ΔT2≤ΔT<ΔT3时,所述参数调节单元选取第二平整度调节系数Kr2对预设平整度进行调节;
当ΔT≥ΔT3时,所述参数调节单元选取第三平整度调节系数Kr3对预设平整度进行调节;
当所述参数调节单元选取第j平整度调节系数Krj对预设平整度进行调节时,设定j=1,2,3,所述参数调节单元将调节后的预设平整度设置为R0',设定R0'=R0×Krj。
具体而言,通过在参数调节单元设置预设最大焊接温度,并当修正后的焊接温度大于预设最大焊接温度时,以最大焊接温度焊接焊点并计算修正后的焊接温度与预设最大焊接温度的温度差值,参数调节单元根据该温度差值与预设焊接温度差值的比对结果选取对应的平整度调节系数对预设平整度进行修正,进一步提高了对焊接过程的控制精确度,从而进一步提高了焊接件的品质。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明;对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种CCD对位脉冲热压焊系统,包括箱体,其外部端面设置有U型支架,其特征在于,所述U型支架上设置有检测机构、驱动机构以及热压焊头,所述箱体内部还设置有控制模块,所述控制模块分别与所述检测机构、焊接机构以及热压焊头连接;
所述检测机构包括用以对待焊接件进行预拍摄的第一CCD相机和用以对待焊接件进行对位的第二CCD相机;
所述驱动机构包括用以驱动所述焊接机构沿所述U型支架横杆移动的第一电机、驱动所述焊接机构相对所述U型支架横杆轴向摆动的第二电机以及用以驱动所述第一CCD相机转动的第三电机;
所述控制模块包括用以获取所述第一CCD相机预拍摄的待焊接件图像和第二CCD相机拍摄的焊点图像的图像获取单元,用以将所述图像获取单元获取的图像进行分析的图像分析单元,用以根据图像分析单元的分析结果对所述焊接机构进行调节的参数调节单元;
所述图像获取单元还用以根据获取的第二CCD相机的拍摄图像中待焊接点面积确定预设焊点面积Si,所述图像分析单元还用以在对焊点焊接完成时,根据图像获取单元获取的焊点图像中焊点面积S与预设焊点面积Si的比对结果,图像分析单元根据该比对结果初步判定焊点是否合格,并在初步判定合格时,根据焊点图像中焊点平整度R与预设平整度R0的比对结果判定焊点是否合格;
所述图像分析单元还用以在判定焊点合格时,控制驱动机构驱动热压焊头焊接下一个焊点,在根据焊点面积S和预设焊点面积Si的比对结果初步判定焊点不合格时,对热压焊头的焊接温度或送丝长度进行调节,以及在根据焊点平整度R和预设平整度R0的比对结果判定焊点不合格时,对热压焊头的脉冲频率进行调节;
所述图像分析单元还用以将待焊接件划分为若干个区域,并在焊接完成第一区域时,根据第一区域的焊点合格率U与预设焊点合格率的比对结果对焊接温度或热压焊头的脉冲频率进行修正。
2.根据权利要求1所述的CCD对位脉冲热压焊系统,其特征在于,所述图像分析单元用以对所述待焊接件图像进行分析,将所述焊点划分为若干区域,所述热压焊头以第一焊接温度T1和第一频率f1启动对第一区域内的焊点进行焊接,所述图像分析单元还用以在所述热压焊头对第一区域内的第一焊点焊接完成时,获取第二CCD相机拍摄的第一焊点的焊点图像并分析焊点面积S,并将该焊点面积与预设焊点面积Si进行比对,若S≥Si,所述图像分析单元初步判定焊点合格,若S<Si,所述图像分析单元判定焊点不合格。
3.根据权利要求2所述的CCD对位脉冲热压焊系统,其特征在于,当S<Si时,所述图像分析单元计算该焊点面积S和预设焊点面积Si的第一面积差值ΔSa,参数调节单元根据该第一面积差值与预设面积差值的比对结果选取对应的温度调节系数对焊接温度进行调节,所述参数调节单元将调节后的焊接温度设置为T2,并以调节后的焊接温度T2焊接第二焊点,设定T2=T1×Kde,其中Kde为温度调节系数。
4.根据权利要求3所述的CCD对位脉冲热压焊系统,其特征在于,所述图像分析单元还用以在S<Si/2时,计算所述焊点面积S与Si/2的第二面积差值ΔSb,所述参数调节单元根据该第二面积差值与预设面积差值的比对结果选取对应的长度调节系数对送丝长度进行调节,所述参数调节单元将调节后的送丝长度设置为D',设定D'=Dn×Kdz,其中,Dn为初始送丝长度,Kdz为长度调节系数。
5.根据权利要求4所述的CCD对位脉冲热压焊系统,其特征在于,所述图像分析单元还用以在初步判定焊点合格时,获取焊点平整度R,并将该平整度R与预设平整度R0进行比对,若R<f0,所述图像分析单元判定焊点不合格,若R≥R0,所述图像分析单元判定焊点合格。
6.根据权利要求5所述的CCD对位脉冲热压焊系统,其特征在于,当R<R0时,所述图像分析单元计算所述平整度R和预设平整度R0的平整度差值ΔR,设定ΔR=R0-R,所述参数调节单元根据该平整度差值与预设平整度差值的比对结果选取对应的频率调节系数对脉冲频率进行调节,所述参数调节单元将调节后的脉冲频率设置f2,设定f2=f1×Kfw,其中Kfw为频率调节系数。
7.根据权利要求6所述的CCD对位脉冲热压焊系统,其特征在于,所述图像分析单元还用以在所述焊接机构对第一区域焊接完成时,获取所述第一区域内焊点合格率U,并将该所述第一区域内的焊点合格率U与第一预设焊点合格率U1和第二预设焊点合格率U2进行比对,并根据比对结果判定对焊接温度或脉冲频率进行修正,其中U1<U2,
若U<U1,所述图像分析单元判定对焊接温度进行修正;
若U1≤U<U2,所述图像分析单元判定对脉冲频率进行修正;
若U≥U2,所述图像分析单元判定以调节后的焊接温度和焊接频率进行第二区域焊接。
8.根据权利要求7所述的CCD对位脉冲热压焊系统,其特征在于,当U<U1时,所述图像分析单元计算所述焊点合格率U和第一预设焊点合格率U1的第一比值Ba,设定Ba=U/U1,所述参数调节单元根据该第一比值与预设合格率比值的比对结果选取对应的修正系数对焊接温度进行修正,所述参数调节单元将调节后的焊接温度设置为T3,设定T3=T2×Xge',其中Xge'为温度修正系数。
9.根据权利要求8所述的CCD对位脉冲热压焊系统,其特征在于,当U1≤U<U2时,所述图像分析单元计算所述焊点合格率U与第二预设焊点合格率U2的第二比值Bb,设定Bb=U/U2,所述参数调节单元根据该第二比值与预设合格率比值的比对结果选区对应的频率修正系数对脉冲频率进行修正,所述参数调节单元将修正后的脉冲频率设置为f3,设定f3=f2×Xfw',其中Xfw'为频率修正系数。
10.根据权利要求9所述的CCD对位脉冲热压焊系统,其特征在于,所述参数调节单元还设有预设最大焊接温度Tmax,所述参数调节单元还用以将修正后的焊接温度T3与预设最大焊接温度Tmax进行比对,若T3>Tmax,所述参数比对单元计算该修正后的焊接温度T3与预设最大焊接温度的温度差值ΔT,并根据该温度差值与预设温度差值的比对结果选取对应的平整度调节系数对预设平整度进行调节,所述参数调节单元将调节后的预设平整度设置为R0',设定R0'=R0×Krj,其中Krj为平整度调节系数。
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