CN114161056A - 一种自动识别焊接系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动识别焊接系统，包括输送装置、上料装置、视觉识别装置、焊接装置和下料装置，视觉识别装置的摄像头和焊接装置的焊接头均设置在输送装置的输送通道的上方，下料装置设置在输送装置的出料端处，输送装置的进料端用于接收型材，视觉识别装置的摄像头用于读取输送装置的输送通道上的型材的条码，上料装置用于根据型材的条码将五金件上料并放置在对应型材上，视觉识别装置还用于获取型材与五金件的图像信号以确定焊接位置，焊接装置用于焊接对应的型材和五金件，下料装置用于将完成焊接的型材和五金件下料。本发明所述自动识别焊接系统可实现型材和对应五金件的自动识别和、焊接和下料，无需人工上料焊接，提高工作效率和准确率。

Description

一种自动识别焊接系统

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，具体涉及一种自动识别焊接系统。

背景技术

在生产制作淋浴房时，需要将五金件焊接在型材上来进行淋浴房的组装，不同编码的型材需要与不同的五金件进行焊接连接。而目前在组装淋浴房时，通常需要人工根据型材的编码拿取五金件后焊接在型材上；当生产厂家进行型材和五金件的焊接的种类和数量较多时，需要人工拿取全部相对应的五金件后进行焊接，浪费人力物力，工作量大，工作效率低。原人工手持氩弧焊接对人身伤害大。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种可实现型材和五金件自动识别和焊接的自动化设备，采用的技术方案为：

一种自动识别焊接系统，包括输送装置、上料装置、视觉识别装置、焊接装置和下料装置，所述视觉识别装置的摄像头和所述焊接装置的焊接头均设置在所述输送装置的输送通道的上方，所述下料装置设置在所述输送装置的出料端处，所述输送装置的进料端用于接收具有条码的型材并输送至其出料端处，所述视觉识别装置的摄像头用于读取所述输送装置的输送通道上的型材的条码，所述上料装置用于根据型材的条码将五金件上料并放置在对应型材上，所述视觉识别装置还用于获取型材和对应五金件的图像信号以确定焊接位置，所述焊接装置用于在确定的焊接位置处焊接对应的型材和五金件，所述下料装置用于将所述输送装置的出料端处完成焊接的型材和五金件下料。

作为优选，所述焊接装置包括焊接驱动机构和焊接头，所述焊接驱动机构安装在所述输送装置上，所述焊接头安装在所述焊接驱动机构的驱动端上，所述视觉识别装置的摄像头安装在所述焊接驱动机构的驱动端上且朝下。

作为优选，所述焊接装置包括焊接驱动机构和焊接头，所述焊接驱动机构安装在所述输送装置上，所述焊接头安装在所述焊接驱动机构的驱动端上，所述视觉识别装置的摄像头安装在所述焊接驱动机构的驱动端上且朝下。

作为优选，所述上料装置的输送通道上设有多个沿其输送方向依次分布的条形的储料槽，所述储料槽的槽口朝上且沿着所述上料装置的输送通道的宽度方向分布，每个所述储料槽中分别用于放置型材。

作为优选，每个所述储料槽包括沿所述输送装置的输送通道的宽度方向间隔设置的多个U形件，所述U形件的下端通过连接件与所述输送装置的输送通道连接，多个所述U形件的开口均朝上。

作为优选，所述下料装置包括下料驱动机构和多个下料杆，所述下料驱动机构设置在所述输送装置的出料端处，多个所述下料杆均水平安装在所述下料驱动机构的出料端上，且多个所述下料杆沿所述输送装置的输送通道的宽度方向间隔分布，所述下料驱动机构可驱动多个所述下料杆移动靠近所述输送装置的输送通道至其分别插入相邻的两个所述U形件之间后向上移动以拿出所述储料槽中的完成焊接的型材和五金件，或驱动多个所述下料杆带动完成焊接的型材和五金件移动远离所述输送装置。

作为优选，还包括成品出料装置，所述成品出料装置设置在所述输送装置的一侧，所述下料装置用于将所述输送装置的输送通道上完成焊接的型材和五金件下料并放置在所述成品出料装置上。

作为优选，所述成品出料装置包括出料驱动机构、两根传动轴、齿轮盘和齿形皮带，两根所述传动轴分别水平并可转动的安装在机架上，且两根所述传动轴在所述机架上间隔分布，每根所述传动轴上分别同轴安装有沿其轴向间隔分布的多个所述齿轮盘，且两根所述传动轴上的多个所述齿轮盘一一对应，相互对应的两个所述齿轮盘上分别套设有所述齿形皮带，所述出料驱动机构安装在所述机架上并与其中一根所述传动轴传动连接。

作为优选，所述机架上还设有多个支撑组件，多个所述支撑组件与多个所述齿形皮带一一对应，每个所述支撑组件分别包括转动安装在所述机架上的多个滚轮，多个所述滚轮沿着对应所述齿形皮带的长度方向间隔设置，且多个所述滚轮均支撑在对应所述齿形皮带的上部的下端面。

作为优选，所述上料装置包括上料驱动机构、上料台和真空吸附机构，所述上料台设置在所述输送装置的一侧，且所述上料台上用于放置五金件，所述真空吸附机构安装在所述上料驱动机构的驱动端，其用于驱动所述真空吸附机构在所述上料条和所述上料驱动机构的上方之间往复移动。

作为优选，所述上料台包括支撑台、多个置物板和多个卡紧件，所述支撑台固定安装在所述输送装置的一侧，多个所述置物板分别安装在所述支撑台的上端，且所述置物板上设有两个沿所述输送装置的输送方向间隔设置的条形槽，且所述条形槽的长度方向与所述输送装置的输送方向一致，每个所述置物板上设有两个所述卡紧件，且两个所述卡紧件分别插入两个所述条形槽内并可分别在所述条形槽内滑动。

本发明所述自动识别焊接系统可实现型材和对应五金件的自动识别和、焊接和下料，无需人工上料焊接，提高工作效率和准确率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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自动识别焊接系统的结构示意图；

图2为本发明实施例所述输送装置和上料装置的结构示意图；

图3为本发明实施例所述输送装置的结构示意图；

图4为本发明实施例所述成品出料装置的结构示意图。

附图标记的具体含义为：

1、输送装置；11、U形件；2、上料装置；21、上料驱动件机构；22、上料台；221、支撑台；222、置物板；223、卡紧件；224、条形槽；23、真空吸附机构；3、视觉识别装置；4、焊接装置；41、焊接驱动机构；42、焊接头；5、下料装置；51、下料驱动机构；52、下料杆；6、成品出料装置；61、传动轴；62、齿轮盘；63、齿形皮带。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参照图1，提出本发明的一实施例，本实施例所述自动识别焊接系统包括输送装置1、上料装置2、视觉识别装置3、焊接装置4和下料装置5，所述视觉识别装置3的摄像头和所述焊接装置4的焊接头42均设置在所述输送装置1的输送通道的上方，所述下料装置5设置在所述输送装置1的出料端处，所述输送装置1的进料端用于接收具有条码的型材并输送至其出料端处，所述视觉识别装置3的摄像头用于读取所述输送装置1的输送通道上的型材的条码，所述上料装置2用于根据型材的条码将五金件上料并放置在对应型材上，所述视觉识别装置3还用于获取型材和对应五金件的图像信号以确定焊接位置，所述焊接装置4用于在确定的焊接位置处焊接对应的型材和五金件，所述下料装置5用于将所述输送装置1的出料端处完成焊接的型材和五金件下料。

所述输送装置1输送具有条码的型材至所述视觉识别装置3的摄像头的下方，所述视觉识别装置3读取型材的条码，所述上料装置2根据所述视觉识别装置3读取的条码的内容拿取对应所需的五金件放置在型材预设的焊接位置上，所述视觉识别装置3的摄像头进一步获取所述型材以及型材上放置的五金件的图像信号并发送至计算机，计算机根据所述型材和五金件的图像信号上的焊接缝左右两端的焊颜色和光线差异确认焊接位置并发送信号至所述焊接装置4，所述焊接装置4对所述五金件和型材进行焊接从而实现型材与对应五金件的精准焊接。

当型材移动至经过所述焊接装置4的焊接头42的下方时，所述焊接装置4驱动所述焊接头42对型材和五金件进行焊接，所述输送装置1继续输送完成焊接的型材和五金件移动至其出料端处，所述下料装置5将所述输送装置1的出料端处完成焊接的型材和五金件的下料。

所述焊接装置4包括焊接驱动机构41以及安装在所述焊接驱动机构41上的焊接头42，所述输送装置1上设有龙门架，所述焊接驱动机构41安装在所述龙门架上，所述焊接头42在所述焊接驱动机构41的驱动下沿着所述输送装置1的输送通道的宽度方向移动以对型材上不同位置的五金件进行焊接，所述焊接头42还可竖直向下移动以靠近型材和五金件并对二者进行焊接，所述焊接头42还可竖直朝上移动以远离完成焊接的型材和五金件。

参照附图所示，所述视觉识别装置3的摄像头安装在所述焊接驱动机构41的驱动端上，且所述视觉识别装置3的摄像头朝下。

作为优选，所述焊接驱动机构41为三轴机械手，本实施例中，所述焊接驱动机构41驱动焊接头42和所述视觉识别装置3的摄像头移动至待焊接五金件的上端，所述视觉识别装置3的摄像头识别型材与五金件的图像信号并发送至计算机，计算机根据图像信号中焊接缝的左右两端的焊颜色和光线差异确认焊接位置，从而实现五金件和型材的精准焊接，所述焊接驱动机构41再驱动所述焊接头42移动至位于型材上方从而对型材和五金件进行焊接，减少成本。

本实施例中，所述上料装置2的输送通道上设有多个沿其输送方向依次分布的储料槽，所述储料槽的槽口朝上，每个所述储料槽中分别用于放置型材。

型材放置在所述储料槽内，避免焊接时产生的高温影响所述输送装置1。

具体的，每个所述储料槽包括沿所述输送装置1的输送通道的宽度方向间隔设置的多个U形件11，所述U形件11的下端通过连接件与所述输送装置1的输送通道连接，多个所述U形件11的开口均朝上。

根据上述内容，进一步地，所述下料装置5包括下料驱动机构51和多个下料杆52，所述下料驱动机构51设置在所述输送装置1的出料端处，多个所述下料杆52均水平安装在所述下料驱动机构51的出料端上，且多个所述下料杆52沿所述输送装置1的输送通道的宽度方向间隔分布，所述下料驱动机构51可驱动多个所述下料杆52移动靠近所述输送装置1的输送通道至其分别插入相邻的两个所述U形件11之间后向上移动以拿出所述储料槽中的完成焊接的型材和五金件，或驱动多个所述下料杆52带动完成焊接的型材和五金件移动远离所述输送装置1。

本实施例中所述的下料装置5通过多个并列排布的下料杆52实现型材的下料，结构更简单，无需人工下料。

进一步地，本实施例中，所述自动识别焊接系统还包括成品出料装置6，所述成品出料装置6设置在所述输送装置1的一侧，所述下料装置5用于将所述输送装置1的输送通道上完成焊接的型材和五金件下料并放置在所述成品出料装置6上。

所述成品出料装置6用于接收所述下料装置5拿取的完成焊接的型材和五金件，并将完成焊接的型材和五金件输出至下一道工序。

根据上述内容，进一步地，所述成品出料装置6包括出料驱动机构、两根传动轴61、齿轮盘62和齿形皮带63，两根所述传动轴61分别水平并可转动的安装在机架上，且两根所述传动轴61在所述机架上间隔分布，每根所述传动轴61上分别同轴安装有沿其轴向间隔分布的多个所述齿轮盘62，且两根所述传动轴61上的多个所述齿轮盘62一一对应，相互对应的两个所述齿轮盘62上分别套设有所述齿形皮带63，所述出料驱动机构安装在所述机架上并与其中一根所述传动轴61传动连接。

所述下料驱动机构51可驱动多根所述下料杆52移动至位于所述成品出料装置6的上方，且每根所述下料杆52分布在相邻两个所述齿形皮带63之间的上方，所述下料驱动机构51再驱动多根所述下料杆52向下移动至所述齿形皮带63的下方，从而将完成焊接的型材和五金件放置在多个所述齿形皮带63的上端，所述成品出料装置6再将完成焊接的型材和五金件输出。

参照附图所示，所述成品出料装置6的进料端设置在所述输送装置1的出料端的一侧，且所述成品出料装置6的输送方向与所述输送装置1的输送方向平行，所述下料驱动机构51设置在所述输送装置1的出料端和所述成品出料装置6的进料端处，所述下料驱动机构51为三维驱动机构，所述下料驱动机构51可驱动多个所述下料杆52做三维移动，以使多个所述下料杆52在所述输送装置1的出料端处和所述成品出料装置6的进料端处往复移动。

作为优选，所述机架上还设有多个支撑组件，多个所述支撑组件与多个所述齿形皮带63一一对应，每个所述支撑组件分别包括转动安装在所述机架上的多个滚轮64，多个所述滚轮64沿着对应所述齿形皮带63的长度方向间隔设置，且多个所述滚轮64均支撑在对应所述齿形皮带63的上部的下端面。

多个所述支撑组件分别支撑在多个所述齿形皮带63上部的下端面，保证所述齿形皮带63顺利运行，同时还能稳定支撑所述齿形皮带63。

作为优选，所述上料装置2包括上料驱动机构21、上料台22和真空吸附机构23，所述上料台22设置在所述输送装置1的一侧，且所述上料台22上用于放置五金件，所述真空吸附机构23安装在所述上料驱动机构21的驱动端，其用于驱动所述真空吸附机构23在所述上料条和所述上料驱动机构21的上方之间往复移动。

所述上料装置2通过所述真空吸附机构23吸附所述上料台22上放置的五金件，具体地，所述上料台22包括支撑台221、多个置物板222和多个卡紧件223，所述支撑台221固定安装在所述输送装置1的一侧，多个所述置物板222分别安装在所述支撑台221的上端，且所述置物板222上设有两个沿所述输送装置1的输送方向间隔设置的条形槽224，且所述条形槽224的长度方向与所述输送装置1的输送方向一致，每个所述置物板222上设有两个所述卡紧件223，且两个所述卡紧件223分别插入两个所述条形槽224内并可分别在所述条形槽224内滑动。

所述上料台22通过多个所述置物板222划分为多个区域，每个区域内可分别放置不同的五金件，每个区域内的五金件可分别放置在相邻两个所述卡紧件223之间，方便五金件的叠放，且两个所述卡紧件223可分别在对应所述条形槽224之间滑动，可放置不同规格的五金件。

所述焊接驱动机构41包括第一直线滑台以及安装在所述第一直线滑台的驱动端上的第一二维驱动机构，所述上料驱动机构21包括第二直线滑台和安装在所述第二直线滑台的驱动端上的第二二维驱动机构，参照附图所示，所述第一直线滑台和所述第二直线滑台为同一个，节约设备所需空间。

本实施例中，所述卡紧件223包括连接件、安装在连接件下端的滑杆以及安装在所述连接件上端的档杆，所述滑杆用于插入所述条形槽224内，五金件放置在两个卡紧件223的档杆之间。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用于上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动识别焊接系统，其特征在于，包括输送装置(1)、上料装置(2)、视觉识别装置(3)、焊接装置(4)和下料装置(5)，所述视觉识别装置(3)的摄像头和所述焊接装置(4)的焊接头(42)均设置在所述输送装置(1)的输送通道的上方，所述下料装置(5)设置在所述输送装置(1)的出料端处，所述输送装置(1)的进料端用于接收具有条码的型材并输送至其出料端处，所述视觉识别装置(3)的摄像头用于读取所述输送装置(1)的输送通道上的型材的条码，所述上料装置(2)用于根据型材的条码将五金件上料并放置在对应型材上，所述视觉识别装置(3)还用于获取型材和对应五金件的图像信号以确定焊接位置，所述焊接装置(4)用于在确定的焊接位置处焊接对应的型材和五金件，所述下料装置(5)用于将所述输送装置(1)的出料端处完成焊接的型材和五金件下料。

2.根据权利要求1所述的自动识别焊接系统，其特征在于，所述焊接装置(4)包括焊接驱动机构(41)和焊接头(42)，所述焊接驱动机构(41)安装在所述输送装置(1)上，所述焊接头(42)安装在所述焊接驱动机构(41)的驱动端上，所述视觉识别装置(3)的摄像头安装在所述焊接驱动机构(41)的驱动端上且朝下。

3.根据权利要求1所述的自动识别焊接系统，其特征在于，所述上料装置(2)的输送通道上设有多个沿其输送方向依次分布的条形的储料槽，所述储料槽的槽口朝上且沿着所述上料装置(2)的输送通道的宽度方向分布，每个所述储料槽中分别用于放置型材。

4.根据权利要求3所述的自动识别焊接系统，其特征在于，每个所述储料槽包括沿所述输送装置(1)的输送通道的宽度方向间隔设置的多个U形件(11)，所述U形件(11)的下端通过连接件与所述输送装置(1)的输送通道连接，多个所述U形件(11)的开口均朝上。

5.根据权利要求4所述的自动识别焊接系统，其特征在于，所述下料装置(5)包括下料驱动机构(51)和多个下料杆(52)，所述下料驱动机构(51)设置在所述输送装置(1)的出料端处，多个所述下料杆(52)均水平安装在所述下料驱动机构(51)的出料端上，且多个所述下料杆(52)沿所述输送装置(1)的输送通道的宽度方向间隔分布，所述下料驱动机构(51)可驱动多个所述下料杆(52)移动靠近所述输送装置(1)的输送通道至其分别插入相邻的两个所述U形件(11)之间后向上移动以拿出所述储料槽中的完成焊接的型材和五金件，或驱动多个所述下料杆(52)带动完成焊接的型材和五金件移动远离所述输送装置(1)。

6.根据权利要求5所述的自动识别焊接系统，其特征在于，还包括成品出料装置(6)，所述成品出料装置(6)设置在所述输送装置(1)的一侧，所述下料装置(5)用于将所述输送装置(1)的输送通道上完成焊接的型材和五金件下料并放置在所述成品出料装置(6)上。

7.根据权利要求6所述的自动识别焊接系统，其特征在于，所述成品出料装置(6)包括出料驱动机构、两根传动轴(61)、齿轮盘(62)和齿形皮带(63)，两根所述传动轴(61)分别水平并可转动的安装在机架上，且两根所述传动轴(61)在所述机架上间隔分布，每根所述传动轴(61)上分别同轴安装有沿其轴向间隔分布的多个所述齿轮盘(62)，且两根所述传动轴(61)上的多个所述齿轮盘(62)一一对应，相互对应的两个所述齿轮盘(62)上分别套设有所述齿形皮带(63)，所述出料驱动机构安装在所述机架上并与其中一根所述传动轴(61)传动连接。

8.根据权利要求7所述的自动识别焊接系统，其特征在于，所述机架上还设有多个支撑组件，多个所述支撑组件与多个所述齿形皮带(63)一一对应，每个所述支撑组件分别包括转动安装在所述机架上的多个滚轮(64)，多个所述滚轮(64)沿着对应所述齿形皮带(63)的长度方向间隔设置，且多个所述滚轮(64)均支撑在对应所述齿形皮带(63)的上部的下端面。

9.根据权利要求1-8任一项所述的自动识别焊接系统，其特征在于，所述上料装置(2)包括上料驱动机构(21)、上料台(22)和真空吸附机构(23)，所述上料台(22)设置在所述输送装置(1)的一侧，且所述上料台(22)上用于放置五金件，所述真空吸附机构(23)安装在所述上料驱动机构(21)的驱动端，其用于驱动所述真空吸附机构(23)在所述上料条和所述上料驱动机构(21)的上方之间往复移动。

10.根据权利要求9所述的自动识别焊接系统，其特征在于，所述上料台(22)包括支撑台(221)、多个置物板(222)和多个卡紧件(223)，所述支撑台(221)固定安装在所述输送装置(1)的一侧，多个所述置物板(222)分别安装在所述支撑台(221)的上端，且所述置物板(222)上设有两个沿所述输送装置(1)的输送方向间隔设置的条形槽(224)，且所述条形槽(224)的长度方向与所述输送装置(1)的输送方向一致，每个所述置物板(222)上设有两个所述卡紧件(223)，且两个所述卡紧件(223)分别插入两个所述条形槽(224)内并可分别在所述条形槽(224)内滑动。

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