CN113695707A - 一种平衡片自动寻位弧焊系统及方法 - Google Patents

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刘锋
于世宝
史涛
翟宝亮
王为
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Abstract

本发明提供了一种平衡片自动寻位弧焊系统,包括焊接控制器,焊接控制器分别电连接PLC控制器和弧焊枪,通过视觉检测装置检测平衡片弧焊位置,准确到位后,视觉检测装置向焊接控制器发送焊接启动信号控制弧焊枪进行焊接工作,视觉检测装置固定安装在弧焊枪上,弧焊枪固定安装移动机构的端部,移动机构配合安装在固定支架上;还包括夹紧机构,夹紧机构包括伺服电机,伺服电机的输出轴端装配设置有夹爪,用于固定并转动传动轴铝管,伺服电机分别与PLC控制器和视觉检测装置电连接,用于控制旋转铝管上的平衡片位置。本发明能够实现平衡片与弧焊枪自动调整位置进行焊接,同时能够根据焊点图像初步检测焊接质量,进而提高加工生产效率、降低企业生产成本。

Description

一种平衡片自动寻位弧焊系统及方法
技术领域
本发明属于弧焊技术领域,尤其是涉及一种平衡片自动寻位弧焊系统及方法。
背景技术
在汽车焊装生产时,传动轴铝管、钢平衡片采用常规焊接方式效果不理想,往往需要通过弧焊方式进行焊接,目前平衡片弧焊主要通过人工焊接,人工调节平衡片位置并手持弧焊枪焊接费时费力,导致生产效率低,焊接过程中,还存在操作人员被弧焊强光伤害的风险隐患;因此,亟需一种平衡片自动寻位弧焊系统及方法。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种平衡片自动寻位弧焊系统及方法,以解决人工焊接效率低,易对操作人员造成身体危害的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一方面,一种平衡片自动寻位弧焊系统,包括焊接控制器,焊接控制器分别电连接PLC控制器和弧焊枪,通过视觉检测装置检测平衡片弧焊位置,准确到位后,视觉检测装置向焊接控制器发送焊接启动信号控制弧焊枪进行焊接工作,视觉检测装置固定安装在弧焊枪上,弧焊枪固定安装移动机构的端部,移动机构配合安装在固定支架上;
还包括夹紧机构,夹紧机构包括伺服电机,伺服电机的输出轴端装配设置有夹爪,用于固定并转动传动轴铝管,伺服电机分别与PLC控制器和视觉检测装置电连接,用于控制旋转传动轴铝管上的平衡片位置。
进一步的,PLC控制器分析视觉检测装置传输的平衡片位置信息,通过坐标系变化控制移动机构和伺服电机调节弧焊枪和平衡片的位置,并在弧焊枪到达焊点位置后,向焊接控制器发送焊接启动信号,启动焊接工序;
焊接完成后,将完成信号发送至视觉检测装置进行焊点图像分析。
进一步的,视觉检测装置包括工业相机,实时检测平衡片焊点位置,并将检测位置传送给PLC控制器,并在焊接完成后,通过焊点图像初步检测焊接质量。
进一步的,夹紧机构上还设有启动按钮,用于传动轴铝管固定完成,并放置平衡片后启动自动寻位焊接过程。
进一步的,PLC控制器与视觉检测装置之间的线路上还设有状态指示灯。
另一方面,一种平衡片自动寻位方法,基于如权利要求1-5任一所述的平衡片自动寻位弧焊系统,所述方法包括如下步骤:
S1、将传动轴铝管固定在夹紧机构上,并在传动轴铝管待焊接位置处放置平衡片,按下启动按钮;
S2、视觉检测装置检测平衡片是否位于待焊接位置;若到达焊接位置,则进行步骤S4;若未达到焊接位置,则跳转至步骤S3;
S3、视觉检测装置实时检测平衡片待焊点位置,并将获取的位置信息发送至PLC控制器,PLC控制器通过坐标变换控制移动机构沿固定支架移动至平衡片焊点正上方位置,并根据位置信息控制伺服电机旋转传动轴铝管,使待焊点位置位于弧焊枪的正下方位置,跳转至步骤S2;
S4、PLC控制器接收到视觉检测装置到位信号后,向焊接控制器发动焊接启动信号,焊接控制器根据焊接程序进行弧焊,焊接完成后,PLC控制器将焊接控制器焊接完毕信号发送至视觉检测装置,视觉检测装置抓取焊点图像信息并初步分析该焊点质量,并将检测结果通过状态指示灯显示;
S5、判断视觉检测装置是否检测到下一待焊点,若检测到下一待焊点,则跳转至步骤S2;若未检测到下一待焊点,焊接完成。
相对于现有技术,本发明所述的一种平衡片自动寻位弧焊系统及方法具有以下有益效果:
(1)本发明所述的一种平衡片自动寻位弧焊系统及方法通过PLC控制器控制视觉检测装置检测待焊点位置,通过移动机构沿固定支架移动弧焊枪位置,利用焊接控制器控制弧焊枪进行对待焊点的焊接,通过伺服电机和夹紧机构配合控制传动轴铝管的旋转,利用上述系统及方法完成平衡片的自动寻位焊接过程,整个系统自动化程度高,灵活性强,可适用于不同直径尺寸的传动轴铝管的平衡片弧焊作业;
(2)本发明所述的一种平衡片自动寻位弧焊系统及方法能够实现平衡片与弧焊枪自动调整位置进行焊接,同时能够根据焊点图像初步检测焊接质量,进而提高加工生产效率、降低企业生产成本。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例所述的一种平衡片自动寻位弧焊系统示意图;
图2为本发明实施例所述的一种平衡片自动寻位方法流程图。
附图标记说明:
1-焊接控制器;2-PLC控制器;3-夹紧机构;4-视觉检测装置;5-弧焊枪;6-固定支架;7-移动机构;8-伺服电机;9-启动按钮;10-平衡片;11-状态指示灯;12-传动轴铝管。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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”等仅用于描述目的,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”等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,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,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,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
请参阅图1所示,本专利申请提供了一种平衡片自动寻位弧焊系统,包括焊接控制器1,焊接控制器1分别电连接PLC控制器2和弧焊枪5,通过视觉检测装置4检测平衡片弧焊位置,准确到位后,视觉检测装置4向焊接控制器1发送焊接启动信号控制弧焊枪5进行焊接工作,视觉检测装置4固定安装在弧焊枪5上,弧焊枪5固定安装移动机构7的端部,移动机构7配合安装在固定支架6上;
还包括夹紧机构3,夹紧机构3包括伺服电机8,伺服电机8的输出轴端装配设置有夹爪,用于固定并转动传动轴铝管12,伺服电机8分别与PLC控制器2和视觉检测装置4电连接,用于控制旋转传动轴铝管12上的平衡片10位置。
PLC控制器2分析视觉检测装置4传输的平衡片10位置信息,通过坐标系变化控制移动机构7和伺服电机8调节弧焊枪5和平衡片10的位置,并在弧焊枪5到达焊点位置后,向焊接控制器1发送焊接启动信号,启动焊接工序;
焊接完成后,将完成信号发送至视觉检测装置4进行焊点图像分析;
本技术方案采用的PLC控制器2、焊接控制器1、视觉检测装置4均为现有技术,本专利申请并未对其进行改进。
视觉检测装置4包括工业相机,实时检测平衡片10焊点位置,并将检测位置传送给PLC控制器2,并在焊接完成后,通过焊点图像初步检测焊接质量。
夹紧机构3上还设有启动按钮9,用于传动轴铝管12固定完成,并放置平衡片10后启动自动寻位焊接过程。
PLC控制器2与视觉检测装置4之间的线路上还设有状态指示灯11。
请参阅图2所示,本申请实施例还提供了一种平衡片自动寻位方法,基于如权利要求1-5任一所述的平衡片自动寻位弧焊系统,所述方法包括如下步骤:
S1、将传动轴铝管12固定在夹紧机构3上,并在传动轴铝管12待焊接位置处放置平衡片10,按下启动按钮9;
S2、视觉检测装置4检测平衡片10是否位于待焊接位置;若到达焊接位置,则进行步骤S4;若未达到焊接位置,则跳转至步骤S3;
S3、视觉检测装置4实时检测平衡片10待焊点位置,并将获取的位置信息发送至PLC控制器2,PLC控制器2通过坐标变换控制移动机构7沿固定支架6移动至平衡片10焊点正上方位置,并根据位置信息控制伺服电机8旋转传动轴铝管12,使待焊点位置位于弧焊枪5的正下方位置,跳转至步骤S2;
S4、PLC控制器2接收到视觉检测装置4到位信号后,向焊接控制器1发动焊接启动信号,焊接控制器1根据焊接程序进行弧焊,焊接完成后,PLC控制器2将焊接控制器1焊接完毕信号发送至视觉检测装置4,视觉检测装置4抓取焊点图像信息并初步分析该焊点质量,并将检测结果通过状态指示灯11显示;
S5、判断视觉检测装置4是否检测到下一待焊点,若检测到下一待焊点,则跳转至步骤S2;若未检测到下一待焊点,焊接完成。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,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 (6)

1.一种平衡片自动寻位弧焊系统,其特征在于:包括焊接控制器(1),焊接控制器(1)分别电连接PLC控制器(2)和弧焊枪(5),通过视觉检测装置(4)检测平衡片弧焊位置,准确到位后,视觉检测装置(4)向焊接控制器(1)发送焊接启动信号控制弧焊枪(5)进行焊接工作,视觉检测装置(4)固定安装在弧焊枪(5)上,弧焊枪(5)固定安装移动机构(7)的端部,移动机构(7)配合安装在固定支架(6)上;
还包括夹紧机构(3),夹紧机构(3)包括伺服电机(8),伺服电机(8)的输出轴端装配设置有夹爪,用于固定并转动传动轴铝管(12),伺服电机(8)分别与PLC控制器(2)和视觉检测装置(4)电连接,用于控制旋转传动轴铝管(12)上的平衡片(10)位置。
2.根据权利要求1所述的一种平衡片自动寻位弧焊系统,其特征在于:PLC控制器(2)分析视觉检测装置(4)传输的平衡片(10)位置信息,通过坐标系变化控制移动机构(7)和伺服电机(8)调节弧焊枪(5)和平衡片(10)的位置,并在弧焊枪(5)到达焊点位置后,向焊接控制器(1)发送焊接启动信号,启动焊接工序;
焊接完成后,将完成信号发送至视觉检测装置(4)进行焊点图像分析。
3.根据权利要求1所述的一种平衡片自动寻位弧焊系统,其特征在于:视觉检测装置(4)包括工业相机,实时检测平衡片(10)焊点位置,并将检测位置传送给PLC控制器(2),并在焊接完成后,通过焊点图像初步检测焊接质量。
4.根据权利要求1所述的一种平衡片自动寻位弧焊系统,其特征在于:夹紧机构(3)上还设有启动按钮(9),用于传动轴铝管(12)固定完成,并放置平衡片(10)后启动自动寻位焊接过程。
5.根据权利要求1所述的一种平衡片自动寻位弧焊系统,其特征在于:PLC控制器(2)与视觉检测装置(4)之间的线路上还设有状态指示灯(11)。
6.一种平衡片自动寻位方法,其特征在于,基于如权利要求1-5任一所述的平衡片自动寻位弧焊系统,所述方法包括如下步骤:
S1、将传动轴铝管固定在夹紧机构上,并在传动轴铝管待焊接位置处放置平衡片,按下启动按钮;
S2、视觉检测装置检测平衡片是否位于待焊接位置;若到达焊接位置,则进行步骤S4;若未达到焊接位置,则跳转至步骤S3;
S3、视觉检测装置实时检测平衡片待焊点位置,并将获取的位置信息发送至PLC控制器,PLC控制器通过坐标变换控制移动机构沿固定支架移动至平衡片焊点正上方位置,并根据位置信息控制伺服电机旋转传动轴铝管,使待焊点位置位于弧焊枪的正下方位置,跳转至步骤S2;
S4、PLC控制器接收到视觉检测装置到位信号后,向焊接控制器发动焊接启动信号,焊接控制器根据焊接程序进行弧焊,焊接完成后,PLC控制器将焊接控制器焊接完毕信号发送至视觉检测装置,视觉检测装置抓取焊点图像信息并初步分析该焊点质量,并将检测结果通过状态指示灯显示;
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