CN116787021A - 汽车配件铆焊焊点自动检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明具体涉及一种汽车配件铆焊焊点自动检测设备；包括微机处理中心、数据管理模块、自动工装、焊接装置和检测装置；所述数据信息管理模块用于储存标准数据信息以及接收所有数据信息；所述自动工装包括工作台、机械手以及固定于工作台上的定位件；所述焊接装置包括焊头和压紧件；所述检测装置包括焊点高度检测装置，所述焊点高度检测装置用于获取焊点高度数据，并将焊点高度数据发送至数据管理模块内，微机处理中心接收到的焊点高度数据与数据信息管理模块中储存的标准信息进行比对，判断焊点高度是否合格；采用本方案的汽车配件铆焊焊点自动检测设备解决了现有人工测量容易出现的误差、测量节拍慢、测量成本高、一致性差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零部件焊接技术领域，具体涉及一种汽车配件铆焊焊点自动检测设备。
背景技术
汽车很多配件需要热铆焊接加工，由于传统热铆焊在焊接加工后，需要检测焊接后捡测焊接高度，目前都是采用人工检测。由于热铆焊工艺的特殊性，人工检测的方法存在很多问题：一是焊接高度无法完全保证到设计要求，需要通过检测来确认高度是否符合设计；二是人工检测误差较高，无法保证一致性；三是检测效率低，劳动强度大，人工成本较高，专业技能培训时间较长；基于产品生产的需要，后续的检测工作必须由人工完成升级为自动化检测完成。所以需要对焊接检测工艺进行自动化升级。
发明内容
本发明意在提供汽车配件铆焊焊点自动检测设备，解决了现有人工测量容易出现的误差、测量节拍慢、测量成本高、一致性差的问题。
本方案中的汽车配件铆焊焊点自动检测设备，包括微机处理中心、数据管理模块、自动工装、焊接装置和检测装置；所述数据信息管理模块用于储存标准数据信息以及接收所有数据信息，标准数据信息包括第一工件和第二工件的标准摆放方位、第一工件和第二工件的摆放顺序、焊点标准高度以及焊点标准轮廓数据；所述自动工装包括工作台、机械手以及固定于工作台上的定位件；微机处理中心可向机械手发出指令，调整第一工件和第二工件方位并将第一工件和第二工件正确放置于工作台上，此时第一工件和第二工件通过定位件固定于工作台上；所述焊接装置包括可往复移动的焊头和压紧件，待第一工件和第二工件放置完成后，压紧件移动并将第一工件和第二工件压紧，随后焊头移动到焊接处进行焊接；所述检测装置包括焊点高度检测装置，待焊接完成后，所述焊点高度检测装置对该焊点高度进行测量，并将焊点高度数据发送至数据管理模块内，微机处理中心接收到的焊点高度数据与数据信息管理模块中储存的标准信息进行比对，判断焊点高度是否合格。
本发明的优点是：铆焊前通过机械手放置需要铆焊的工件，精确工件摆放方位，降低工人劳动强度；铆焊后可对焊点自动精确测量，降低测量成本，提高生产效率；同时保证测量的一致性，避免人工测量误差；全程无需工人在工作台范围内操作，极大降低因操作不当或设备故障对工人造成损伤的概率。
进一步，还包括用于将第一工件和第二工件的焊接处支撑的支撑件，所述支撑件固定于工作台上。
进一步，还包括视觉模块和特征对比模块，所述视觉模块包括工件图像获取单元，所述工件图像获取单元用于对目标工件进行识别并将目标工件拍摄为一幅二维图像；所述特征对比模块包括工件轮廓对比单元和工件方位对比单元；所述工件轮廓对比单元对目标工件二维图像的轮廓进行提取并与数据信息管理模块中的标准数据信息对比，区分目标工件为第一工件或第二工件以及摆放顺序；所述工件方位对比单元对工件二维图像的特征提取点位置进行特征提取得到关键特征，通过与数据管理模块中标准信息对比，确认该工件的摆放方位；所述特征对比模块将对比结果发送至微电脑处理中心。若第一次是识别到的目标工件为第一工件，则将第一工件放置于工作台上，否则机械手不进行抓取；若第一工件放置后，再次识别的目标工件为第二工件，则将第二工件放置在工作台上，否则机械手不进行抓取。
进一步，述视觉模块还包括焊点图像获取单元，所述焊点图像获取单元用于对焊接后的工件进行拍摄并获取工件焊接后二维图像；所述特征对比模块还包括焊点对比单元，所述焊点几何轮廓对比单元提取工件焊接后二维图像中的焊点几何轮廓，与数据管理模块内的标准信息进行比对，判断焊点的几何形状及面积是否合格。
进一步，还包括位于人工操作窗口处的光栅安全门，所述光栅安全门用于检测是否有工作人员的人身部位进入到自动工装、焊接装置和检测装置工作范围内。如果光栅安全门检测到工作人员身体任何一个部位进入到自动工装、焊接装置和检测装置工作范围内时，设备自动锁定并停止运行，以防止工作人员受伤。
进一步，还包括锁定阀，所述锁定阀用于控制设备紧急停止。当发生紧急情况时，可以人工操作按下锁定阀，完成紧急停止的操作。
进一步，所述工作台一侧设有信息显示窗，所述信息窗用于显示设备的所有运作流程，包括压紧件的开合运行、工件热溶铆接状态以及焊点是否合格。
进一步，所述信息显示窗下方还设有控制面板，工人可通过所述控制面板对自动工装、焊接装置和检测装置进行操控，以及对数据管理模块中储存的标准数据信息进行更改。
附图说明
图1为本发明汽车配件铆焊焊点自动检测设备的结构示意图；
图2为本发明汽车配件铆焊焊点自动检测设备中控制面板的示意图；
图中，1为工作台，2为控制面板，3为信息显示窗，4为焊头连接件，5为焊头，6为定位件，7为支撑件，8为焊点高度检测装置，9为第二工件，10为第一工件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
根据图1、2所示，汽车配件铆焊焊点自动检测设备，包括微机处理中心、数据管理模块、自动工装、焊接装置和检测装置；数据信息管理模块用于储存标准数据信息以及接收所有数据信息，标准数据信息包括第一工件10和第二工件9的标准摆放方位、第一工件10和第二工件9的摆放顺序、焊点标准高度以及焊点标准轮廓数据；所述自动工装包括工作台1、机械手以及固定于工作台1上的定位件6；微机处理中心向机械手发出指令，调整第一工件10和第二工件9方位并将第一工件10和第二工件9正确放置于工作台1上，本实施例中第一工件10和第二工件9均为弯曲部件，第一工件10位于第二工件9下方，此时定位件6对第一工件10和第二工件9限位，确保第一工件10和第二工件9不会产生相对位移；微机处理中心接收到机械手反馈完成指令的信息后，向焊接装置发送焊接指令；焊接装置包括可往复移动的焊头5和压紧件，焊接装置接收到焊接指令后，压紧件移动并将第一工件10和第二工件9压紧，随后焊头连接件4带动焊头5移动到焊接处进行铆焊；微机处理中心接收到焊接装置反馈完成指令的信息后，向检测装置发送检测指令；检测装置中的焊点高度检测装置8对该焊点高度进行测量，并将焊点高度数据发送至数据管理模块内，微机处理中心将该接收到的焊点高度数据与数据信息管理模块中储存的标准信息进行比对，判断焊点高度是否合格。
进一步，还包括固定于工作台1上的支撑件7，该支撑件7用于将第一工件10和第二工件9的焊接处支撑，有利于定位件6对第一工件10和第二工件9限位。
进一步，还包括视觉模块和特征对比模块，所述视觉模块包括工件图像获取单元，所述工件图像获取单元用于对目标工件进行识别并将目标工件拍摄为一幅二维图像；所述特征对比模块包括工件轮廓对比单元和工件方位对比单元；所述工件轮廓对比单元对目标工件二维图像的轮廓进行提取并与数据信息管理模块中的标准数据信息对比，区分目标工件为第一工件10或第二工件9以及摆放顺序；所述工件方位对比单元对目标工件二维图像的特征提取点位置进行特征提取得到关键特征，通过与数据管理模块中标准信息对比，确认该目标工件摆放正确方位所需旋转角度；所述特征对比模块将对比结果发送至微电脑处理中心。若第一次是识别到的目标工件为第一工件10，则微电脑处理中心向机械手发送抓取指令，并根据工件方位对比单元的对比结果，将第一工件10旋转一定角度后，准确放置于工作台1上；否则微电脑处理中心无指令发出，即机械手不进行抓取。若第一工件10放置后，再次识别的目标工件为第二工件9，则微电脑处理中心向机械手发送抓取指令，并根据工件方位对比单元的对比结果，将第二工件9旋转一定角度后，准确放置于工作台1上；否则机械手不进行抓取。
进一步，述视觉模块还包括焊点图像获取单元，焊点图像获取单元用于对焊接后的工件进行拍摄并获取工件焊接后二维图像；特征对比模块还包括焊点对比单元，焊点几何轮廓对比单元提取工件焊接后二维图像中的焊点几何轮廓，与数据管理模块内的标准信息进行比对，判断焊点的几何形状及面积是否合格并将结果反馈至微电脑处理中心。微机处理中心接收到焊接装置反馈完成指令的信息后，启动焊点图像获取单元和焊点对比单元，焊点对比单元将焊点的几何形状及面积是否合格的结果反馈至微电脑处理中心。
进一步，还包括位于人工操作窗口处的光栅安全门，光栅安全门用于检测是否有工作人员的人身部位进入到自动工装、焊接装置和检测装置工作范围内。如果光栅安全门检测到工作人员身体任何一个部位进入到自动工装、焊接装置和检测装置工作范围内时，本发明汽车配件铆焊焊点自动检测设备自动锁定并停止运行，以防止工作人员受伤。
进一步，还包括锁定阀，锁定阀用于控制设备紧急停止。当发生紧急情况时，可以人工操作按下锁定阀，完成紧急停止的操作。
进一步，工作台1一侧设有信息显示窗3，该信息显示窗3用于显示微电脑处理中心接收到的结果、发出的指令以及设备的所有运作流程，如压紧件的开合运行、工件热溶铆接状态以及焊点是否合格等。
进一步，信息显示窗3下方还设有控制面板2，工人可通过控制面板2操控自动工装、焊接装置和检测装置的启动或停止，以及对数据管理模块中储存的标准数据信息根据加工要求进行更改。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (8)
1.汽车配件铆焊焊点自动检测设备，其特征在于：包括微机处理中心、数据管理模块、自动工装、焊接装置和检测装置；所述数据信息管理模块用于储存标准数据信息以及接收所有数据信息；所述自动工装包括工作台、机械手以及固定于工作台上的定位件；微机处理中心可向机械手发出指令，调整第一工件和第二工件方位并将第一工件和第二工件正确放置于工作台上；所述焊接装置包括可往复移动的焊头和压紧件，所述压紧件用于将第一工件和第二工件压紧固定；所述检测装置包括焊点高度检测装置，所述焊点高度检测装置用于获取焊点高度数据，并将焊点高度数据发送至数据管理模块内，微机处理中心接收到的焊点高度数据与数据信息管理模块中储存的标准信息进行比对，判断焊点高度是否合格。
2.根据权利要求1所述的汽车配件铆焊焊点自动检测设备，其特征在于：还包括用于将第一工件和第二工件的焊接处支撑的支撑件，所述支撑件固定于工作台上。
3.根据权利要求1所述的汽车配件铆焊焊点自动检测设备，其特征在于：还包括视觉模块和特征对比模块，所述视觉模块包括工件图像获取单元，所述工件图像获取单元用于对目标工件进行识别并将目标工件拍摄为一幅二维图像；所述特征对比模块包括工件轮廓对比单元和工件方位对比单元；所述工件轮廓对比单元对目标工件二维图像的轮廓进行提取并与数据信息管理模块中的标准数据信息对比，区分目标工件为第一工件或第二工件以及摆放顺序；所述工件方位对比单元对工件二维图像的特征提取点位置进行特征提取得到关键特征，通过与数据管理模块中标准信息对比，确认该工件的摆放方位；所述特征对比模块将对比结果发送至微电脑处理中心。
4.根据权利要求3所述的汽车配件铆焊焊点自动检测设备，其特征在于：所述视觉模块还包括焊点图像获取单元，所述焊点图像获取单元用于对焊接后的工件进行拍摄并获取工件焊接后二维图像；所述特征对比模块还包括焊点对比单元，所述焊点几何轮廓对比单元提取焊接后的二维图像中的焊点几何轮廓，与数据管理模块内的标准信息进行比对，判断焊点的几何形状及面积是否合格。
5.根据权利要求1所述的汽车配件铆焊焊点自动检测设备，其特征在于：还包括位于人工操作窗口处的光栅安全门，所述光栅安全门用于检测是否有工作人员的人身部位进入到自动工装、焊接装置和检测装置工作范围内。
6.根据权利要求1所述的汽车配件铆焊焊点自动检测设备，其特征在于：还包括锁定阀，所述锁定阀用于控制设备紧急停止。
7.根据权利要求1所述的汽车配件铆焊焊点自动检测设备，其特征在于：所述工作台一侧设有信息显示窗，所述信息窗用于显示设备的所有运作流程，包括压紧件的开合运行、工件热溶铆接状态以及焊点是否合格。
8.根据权利要求1所述的汽车配件铆焊焊点自动检测设备，其特征在于：所述信息显示窗下方还设有控制面板，工人可通过所述控制面板对自动工装、焊接装置和检测装置进行操控，以及对数据管理模块中储存的标准数据信息进行更改。
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