CN117399735A - 一种激光自动焊锡方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于金属焊锡技术领域，提供一种激光自动焊锡控制系统，包括：高清摄像头、图像获取模块、焊接参数模块、三维控制模块、焊头控制模块、无线通信模块、报警器、存储器、控制中心、智能手机；所述高清摄像头、图像获取模块、焊接参数模块、三维控制模块、焊头控制模块、无线通信模块、报警器、存储器分别与控制中心相连；所述智能手机在物联网或互联网的范围内通过物联网或互联网与无线通信模块自动组网相连。本发明可以自动校正焊锡位置点、自动焊锡、自动换位、自动检测焊锡点，可以智能化控制、网络化监控，可以加快焊锡的加工速度，提高焊锡的质量，降低了焊锡成本，从而提高了焊锡加工效率。
Description
技术领域
本发明属于金属焊锡技术领域，更具体地说，是涉及一种激光自动焊锡方法及其装置。
背景技术
传统的焊锡设备以半自动为主，而在激光焊锡领域,二维激光焊锡机已经广泛应用在各种产品的平面焊锡中。但随着行业的发展,出现了对三维曲面工件的焊锡需求,为了满足这样的需求,市场上开始出现能够对三维曲面工件进行焊锡加工的三维焊锡设备。由于目前的三维焊锡设备的焊锡工艺流程不够成熟,设备在对曲面工件进行焊锡加工的过程中各个工艺动作之间的存在较多的冗余时间,导致整体的运行时间过长，尤其是在需要操控多台设备同时工作的情况下，焊锡工艺流程之间的冗余时间会明显降低焊锡作业进度，导致设备的实际产能低于其计划产能，存在加工效率不高的问题。
发明内容
为了解决现有技术上的不足之处，本发明的目的在于提供一种激光自动焊锡方法及其装置，通过设置高清摄像头、图像获取模块、焊接参数模块、三维控制模块、焊头控制模块、无线通信模块，可以自动校正焊锡位置点、自动焊锡、自动换位、自动检测焊锡点，可以智能化控制、网络化监控，可以加快焊锡的加工速度，提高焊锡的质量，降低了焊锡成本，从而提高了焊锡加工效率，解决了焊锡设备的实际产能低于其理论产能、存在加工效率不足的问题。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种激光自动焊锡方法，包括以下步骤：
S10、待焊锡工件安装好,通过高清摄像头获取待焊锡工件装夹完工的图像信息,并传递给焊接参数模块；
S20、通过焊接参数模块根据待焊锡工件的装夹完工信息后输出焊锡的工艺参数和焊锡指令给三维控制模块；
S30、三维控制模块根据激光焊锡指令驱动机械臂移动至目标焊锡位置点,并确定待焊锡工件对应焊锡位置点,并传递给焊头控制模块；
S40、焊头控制模块控制焊锡头对待焊锡工件进行焊锡，直到焊锡完工，并传递给高清摄像头；
S50、通过高清摄像头获取待焊锡工件上完成的焊锡点及其焊锡质量的图像信息，并传递给图像获取模块；
S60、图像获取模块根据待焊锡工件上完成的焊锡点及其焊锡质量的图像信息识别为焊锡点数量和焊锡的质量状况的信息，并传递给控制中心；
S70、控制中心根据实际焊锡的点及其焊锡质量与存储器存储的焊锡分布点及其焊锡质量标准进行对比：若一致则停机，若不一致则传递给报警器，并通知给焊接参数模块继续焊锡，直到焊锡合格为止。
进一步，所述步骤S30中“控制机械臂移动至目标焊锡位置”之前，还包括以下步骤：
S301、通过图像获取模块获取待焊锡工件对应的三维模型中的三维基准坐标及其焊锡对应的焊锡点运行轨迹布局图；
S302、通过三维控制模块确定各焊锡点焊锡运行轨迹图在三维模型上的对应三维基准坐标；
S303、通过焊头控制模块控制机械臂根据三维坐标校准初始位置,并确定机械臂对应目标焊锡点。
进一步，所述步骤S30中“确定待焊锡工件对应的焊锡位置点”,还包括：
S31、通过高清摄像头获取取待焊锡工件图像信息，确定待焊锡工件的焊锡点数量/或焊锡点形状；
S32、通过图像获取模块根据焊锡点数量/或焊锡点形状识别待焊锡工件对应的焊锡点布局区域。
进一步说明，所述执行步骤S40“控制电焊头对待焊锡工件进行焊锡”之前，还包括以下步骤：
S41、通过图像获取模块获取焊锡点布局区域图对应的位置，并通过焊接参数模块设置焊锡加工参数；
S42、通过三维控制模块控制机械臂根据焊锡点及其焊锡参数放置在待焊锡工件上对应位置点；
S43、控制焊头控制模块根据焊锡点布局图以及焊锡加工参数对焊锡点布局区域执行焊锡加工；
S44、通过高清摄像头获取激光焊锡操作执行完成后，确定待焊锡工件对应的下一焊锡点区域，并返回执行步骤S41至步骤S43,直至待焊锡工件对应的所有焊锡点全部完成焊锡。
本发明的一种激光自动焊锡方法还包括一种激光自动焊锡控制系统，包括：高清摄像头、图像获取模块、焊接参数模块、三维控制模块、焊头控制模块、无线通信模块、报警器、存储器、控制中心、智能手机；所述高清摄像头、图像获取模块、焊接参数模块、三维控制模块、焊头控制模块、无线通信模块、报警器、存储器分别与控制中心相连；所述智能手机在物联网或互联网的范围内通过物联网或互联网与无线通信模块自动组网相连；
所述报警器根据实际焊锡点及其焊锡质量与存储的焊锡分布点及其焊锡质量标准不一致时，则自动发出声音报警，并传递给焊接参数模块；
所述存储器负责高清摄像头、图像获取模块、焊接参数模块、三维控制模块、焊头控制模块的信息存储，以及焊锡分布点及其焊锡质量标准的存储；
所述无线通信模块设置有物联网模块，在物联网或互联网范围内可以自动组网，并与智能手机无线网络连接，负责收发无线网络信号；
所述高清摄像头负责获取待焊锡的工件装夹是否符合要求以及工件上完成的焊锡点及其焊锡质量的图像信息，并传递给焊接参数模块、或图像获取模块；
所述图像获取模块根据待焊锡的工件上完成的焊锡点及其焊锡质量的图像信息识别为焊锡点数量和焊锡的质量状况的信息，并传递给焊接参数模块、或控制中心；
所述焊接参数模块根据待焊锡工件的装夹完工信息后输出焊锡的工艺参数给三维控制模块；
所述控制中心负责高清摄像头、图像获取模块、焊接参数模块、三维控制模块、焊头控制模块的信息传递，为系统枢纽中心，根据实际焊锡的点及其焊锡质量与存储的焊锡分布点及其焊锡质量标准进行对比：若一致则停机，若不一致则传递给报警器，并通知给焊接参数模块。
进一步，所述三维控制模块通过控制升降架、左右移动架、前后移动架的上下、左右、前后的位置移动而控制电焊头位置变化，并传递给焊头控制模块。
进一步，所述焊头控制模块负责电焊头进行焊锡的具体加工直到焊锡完工，并传递给高清摄像头。
本发明还提出一种激光自动焊锡装置，由以上所述的一种激光自动焊锡方法所实现。
进一步，本发明提供的一种激光自动焊锡装置，包括：机架、装夹台、机械臂、机头、显示屏、保护罩；所述机架上设置有装夹台、机械臂；所述机械臂包括正面设有滑槽的升降架、上下两端设有凹槽的左右移动架、由伸缩架构成的前后移动架；所述机头上设有高清摄像头、带有激光头的焊锡头；所述显示屏设置于升降架的背面，内设置有集成芯片；所述集成芯片内设置有图像获取模块、焊接参数模块、三维控制模块、焊头控制模块、无线通信模块、报警器、存储器、控制中心；所述保护罩为透明的保护罩，设置在机架上面；
所述装夹台的一端与机械臂的升降架连接；所述升降架背面与显示屏相连；所述升降架通过其正面中间的滑槽与前后移动架的一端固定相连；所述左右移动架下端与前后移动架另一端固定连接；所述左右移动架的上下两端各对称设置一条凹槽，并通过其凹槽与机头相连，所述升降架内部并设置有马达Ⅰ，可以驱动前后移动架在升降架正面中间的滑槽上下移动；所述机头内设置有马达Ⅱ可以控制机头在左右移动架上下两端的凹槽内左右移动；所述左右移动架内设置有马达Ⅲ可以前后移动架前后伸缩。
进一步，本发明提供的一种激光自动焊锡装置，还包括计算机设备、计算机可读存储介质；所述计算机设备包括存储器和各功能模块，所述存储器存储有计算机程序，所述各功能模块执行所述计算机程序时实现以上任意一项所述的一种激光自动焊锡方法的步骤；所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被各功能模块执行时实现以上任意一项所述的一种激光自动焊锡方法的步骤。
本发明与现有技术相比的有益效果：
通过设置高清摄像头、图像获取模块、焊接参数模块、三维控制模块、焊头控制模块、无线通信模块，可以自动校正焊锡位置点、自动焊锡、自动换位、自动检测焊锡点，可以智能化控制、网络化监控，可以加快焊锡的加工速度，提高焊锡的质量，降低了焊锡成本，从而提高了焊锡加工效率，解决了焊锡设备的实际产能低于其理论产能、存在加工效率不足的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。
在本申请的图示中，“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”的含义是分别指在“升降架”、“左右移动架”、“前后移动架”上的位置相反方向移动的方位，除非另有明确具体的限定。
图1为本发明的方法流程示意图；
图2为本发明的方法流程中步骤S30之前示意图；
图3为本发明的方法流程中步骤S30分解示意图；
图4为本发明的方法流程中步骤S40之前示意图；
图5为本发明的系统模块示意图；
图6为本发明的焊锡装置结构示意图。
其中，图中各附图主要标记：
1-机架；2-装夹台；3-机械臂；31-升降架；311-滑槽；32-左右移动架；
321-凹槽；33-前后移动架；4-机头；41-高清摄像头；42-焊锡头；5-显示屏；6-保护罩。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，当模块被称为“设置于”另一个模块，它可以直接在另一个模块上或者间接在该另一个模块上。当一个模块被称为是“连接于”另一个模块，它可以是直接连接到另一个模块或间接连接至该另一个模块上。
在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
请参阅图1，本发明提供的一种激光自动焊锡方法，包括以下步骤：
S10、当操机者通过显示屏5输入好焊锡加工参数并启动开机按钮，打开保护罩5，安装好待焊锡的工件，通过高清摄像头获取待焊锡的工件装夹是否符合要求的图像信息，并传递给焊接参数模块；
S20、通过焊接参数模块根据待焊锡工件的装夹完工信息后输出焊锡的工艺参数和焊锡指令给三维控制模块；
S30、三维控制模块根据激光焊锡指令驱动机械臂3移动至目标焊锡位置，并确定待焊锡工件对应的焊锡位置点，并传递给焊头控制模块；
进一步说明，在对机械臂3对待焊锡工件进行位置校准以及确定出目标移动位置之后，机头4在等待接收到操作者发起的激光焊锡指令时，则控制机械臂3移动至目标焊锡位置对待焊锡工件执行焊锡加工操作；所述三维控制模块根据焊接工艺参数控制控制马达驱动前后移动架33在升降架31的滑槽311内上下移动，同时驱动前后移动架33进行前后伸缩，并驱动机头4在左右移动架32内的凹槽321内左右滑动，控制机头4在最大范围内上下移动、左右滑动、前后伸缩的运动，以保证焊锡头42达到设定的三维位置的焊锡点。
请参阅图2，进一步说明，所述步骤S30中“控制机械臂3移动至目标焊锡位置”之前，还包括以下步骤：
S301、通过图像获取模块获取待焊锡工件对应的三维模型中的三维基准坐标及其焊锡对应的焊锡点布局图；
S302、通过三维控制模块确定各焊锡点焊锡运行轨迹图在三维模型上的对应三维基准坐标；
S303、通过焊头控制模块控制机械臂3基于三维基准坐标进行初始位置校准，并根据对应坐标确定校准后的机械臂3对应的目标焊锡位置。
进一步说明，通过建立待加工产品的三维模型，并确保三维模型和待加工产品的坐标保持一致，将三维模型的三维基准坐标作为机械臂3的位置校准基准，将焊锡点布局图模拟绘制在三维模型上的对应坐标作为机械臂3的目标焊锡位置基准，将对机械臂3进行位置校准后，当焊头控制模块接收到激光焊锡指令时，控制机械臂3移动至对应的目标焊锡位置进行焊锡。
请参阅图3，进一步说明，所述步骤S30中“确定待焊锡工件对应的焊锡位置点”,还包括：
S31、通过高清摄像头获取待焊锡工件的图像信息，确定待焊锡工件的焊锡点数量/或焊锡点形状；
S32、通过图像获取模块根据焊锡点数量/或焊锡点形状识别待焊锡工件对应的焊锡点布局区域。
进一步说明，所述识别待焊锡工件可通过机头4上高清摄像头41用于获取待焊锡工件中焊锡点数量及其焊锡点的实际图像信息，将图像信息与预存的焊锡质量标准图像进行比对，当实际图像信息与质量标准图像信息进行对比，若一致则合格，若不一致则根据标准图像重新焊锡。
进一步说明，所述预存的焊锡质量标准图像包括不同待焊锡工件上不同焊锡点分别对应的各个图像。
进一步说明，所述高清摄像头可以360度角度进行拍摄，可以从多个不同角度拍摄待焊锡工件的各个不同的焊锡点的图像，以不同角度识别待焊锡工件的不同焊锡点，进而能够更加准确且全面地识别获得待焊锡工件的焊锡点及其形状，或者基于从不同角度拍摄获取多张待焊锡工件焊锡点的图像，以多角度匹配识别待焊锡工件，进而确定待焊锡工件的各个焊锡点。
进一步说明，所述待焊锡工件的焊锡点位置不同，则焊锡点位置对应的形状可以是相同的也可以是不同的，待焊锡工件的焊锡点位置不同，焊锡点位置对应的焊锡点位置布局图可以是相同的或不同的，焊锡加工参数可以是相同的或不同的。
S40、焊头控制模块控制电焊头对待焊锡工件进行焊锡，直到焊锡完工，并传递给高清摄像头；
请参阅图4，进一步说明，所述执行步骤S40“控制电焊头对待焊锡工件进行焊锡”之前，还包括以下步骤：
S41、通过图像获取模块获取焊锡点布局区域图对应的位置，并通过焊接参数模块设置焊锡加工参数；
S42、通过三维控制模块控制机械臂3根据焊锡点及其焊锡参数放置在待焊锡工件上对应位置点；
S43、控制焊头控制模块根据焊锡点布局图以及焊锡加工参数对焊锡点布局区域执行焊锡加工；
S44、通过高清摄像头获取激光焊锡操作执行完成后，确定待焊锡工件对应的下一焊锡点区域，并返回执行获取焊锡点区域对应的焊锡位置点及其焊锡加工参数的步骤，直至待焊锡工件对应的所有焊锡点布局区域完成焊锡操作。
进一步说明，通过确定待焊锡工件的所有焊锡点布局区域分别对应的焊锡位置点及其焊锡加工参数，控制机械臂3按照焊锡位置点及其焊锡参数放置待焊锡工件上，以使得焊锡位置点及其焊锡加工参数对焊锡位置点布局区域执行焊锡操作，从而对待焊锡工件对应的所有焊锡位置点布局区域完成激光焊锡操作，无需人为逐次对待焊锡工件对应的各个焊锡位置点布局区域进行手动放置，通过控制机械臂3按照焊锡位置点布局区域对应的焊锡位置点及其焊锡加工参数放置待焊锡工件上，可实现焊锡头自动对待焊锡工件的各个焊锡位置点布局区域进行连续性焊锡，直至待焊锡工件对应的所有焊锡位置点布局区域完成激光焊锡操作。
进一步说明，所述控制机械臂3移动至目标焊锡点位置，其中机械臂3在移动过程中保持位置校准后的姿态不变，还包括：获取焊锡位置点布局图绘制在三维模型后生成的焊锡加工参数；控制激光头按焊锡加工参数在待焊锡工件上进行焊锡加工。
进一步说明，所述焊锡头对机械臂3进行校准并确定出机械臂3的目标焊锡位置点之后，在接收到激光焊锡指令时控制机械臂3移动至目标焊锡位置点，激光头在机械臂3移动至目标焊锡位置点时，获取焊锡位置点布局图绘制在三维模型后生成的焊锡加工参数，从而根据焊锡加工参数对装夹台2上的待焊锡工件进行焊锡加工。
进一步说明，所述焊锡加工参数包括焊锡位置点、各个焊锡位置点对应的焊锡输出功率和焊锡时间；所述焊锡头42按照该焊锡时间、以该焊锡输出功率、在各个焊锡位置点之间移动，从而完成对待焊锡工件的加工。
进一步说明，所述焊锡头42与待焊锡工件的各个位置点校对之后，对待焊锡工件执行焊锡加工操作，从而实现待焊锡工件的加工，缩短了装置调试时间，降低了待焊锡工件与焊锡头之间的校对难度。
进一步说明，所述待焊锡工件的所有焊锡点布局区域分别对应的焊锡位置点布局区域及其焊锡加工参数，控制机械臂3按照焊锡位置点放置待焊锡工件上，以使得焊锡位置点布局区域对向焊锡头42，以使得焊锡头42按照焊锡位置点布局图及其焊锡加工参数对焊锡位置点布局区域执行激光焊锡操作，从而对待焊锡工件对应的所有焊锡位置点布局区域图完成激光焊锡操作，无需人为逐次对待加工产品对应的各个焊锡位置点布局区域进行手动放置，通过控制机械臂3按照焊锡位置点布局区域及其焊锡加工参数放置待焊锡工件，可实现焊锡头42自动对待焊锡工件的各个焊锡位置点布局区域进行可连续性焊锡，实现了自动化、智能化焊锡，并提高了焊锡的工作效率。
S50、通过高清摄像头获取待焊锡的工件上完成的焊锡点及其焊锡质量的图像信息，并传递给图像获取模块；
S60、图像获取模块根据待焊锡的工件上完成的焊锡点及其焊锡质量的图像信息识别为焊锡点数量和焊锡的质量状况的信息，并传递给控制中心；
S70、控制中心根据实际焊锡的点及其焊锡质量与存储器存储的焊锡分布点及其焊锡质量标准进行对比：若一致则停机，若不一致则传递给报警器，并通知给焊接参数模块继续焊锡，直到焊锡合格为止。
请参考图5，本发明还提供一种激光自动焊锡控制系统，包括：高清摄像头、图像获取模块、焊接参数模块、三维控制模块、焊头控制模块、无线通信模块、报警器、存储器、控制中心、智能手机；所述高清摄像头、图像获取模块、焊接参数模块、三维控制模块、焊头控制模块、无线通信模块、报警器、存储器分别与控制中心相连；所述智能手机在物联网或互联网的范围内通过物联网或互联网与无线通信模块自动组网相连。
所述报警器根据实际焊锡的点及其焊锡质量与存储的焊锡分布点及其焊锡质量标准不一致时，则自动发出声音报警，并传递给焊接参数模块。
所述存储器负责高清摄像头、图像获取模块、焊接参数模块、三维控制模块、焊头控制模块的信息存储，以及焊锡分布点及其焊锡质量标准的存储。
所述无线通信模块设置有物联网模块，在物联网或互联网范围内可以自动组网，并与智能手机无线网络连接，负责收发无线网络信号。
所述高清摄像头负责获取待焊锡的工件装夹是否符合要求以及工件上完成的焊锡点及其焊锡质量的图像信息，并传递给焊接参数模块、或图像获取模块。
所述图像获取模块根据待焊锡的工件上完成的焊锡点及其焊锡质量的图像信息识别为焊锡点数量和焊锡的质量状况的信息，并传递给焊接参数模块、或控制中心。
所述焊接参数模块根据待焊锡工件的装夹完工信息后输出焊锡的工艺参数给三维控制模块。
所述控制中心负责高清摄像头、图像获取模块、焊接参数模块、三维控制模块、焊头控制模块的信息传递，为系统枢纽中心，根据实际焊锡的点及其焊锡质量与存储的焊锡分布点及其焊锡质量标准进行对比：若一致则停机，若不一致则传递给报警器，并通知给焊接参数模块。
进一步说明，所述焊锡质量标准包括：1)焊锡材料质量标准：焊锡的材料一般是以不同比例的锡、铜、锌、镍等金属合金为主要成分，其中锡含量越高，焊接质量越好，这是在购买焊锡材料的前提，不纳入焊锡后的检测标准；2)环保性能质量标准：对焊锡的环保要求焊锡的无铅率、有毒物质含量、挥发性有机物含量等方面符合相关环保标准的焊锡会得到认证标识，这也是购买焊锡材料要求的前提，不纳入焊锡后的检测标准；3)外观表面质量标准：焊锡点外观应为整齐无杂质、表面光滑、无氧化、无变形或裂痕等缺陷；4)焊接性能质量标准：焊点成型应平整、无孔、无裂纹，焊缝一般应满足规定的型号和直径要求，焊锡的焊点强度和电阻值应符合相应的国家标准或客户要求。
所述三维控制模块通过控制升降架3、左右移动架4、前后移动架5的上下、左右、前后的位置移动而控制电焊头位置变化，并传递给焊头控制模块。
所述焊头控制模块负责电焊头进行焊锡的具体加工直到焊锡完工，并传递给高清摄像头。
系统工作原理：
当开始焊锡时系统开始运行，把待焊锡工件装夹好后，通过高清摄像头获取待焊锡的工件装夹是否符合要求的图像信息，并传递给焊接参数模块；然后通过焊接参数模块根据待焊锡工件的装夹完工信息后输出焊锡的工艺参数给三维控制模块；接着三维控制模块根据焊接工艺参数控制升降架31、左右移动架32、前后移动架33的上下、左右、前后的位置移动而控制焊锡头42位置变化，并传递给焊头控制模块；然后焊头控制模块控制电焊头对待焊锡工件进行焊锡，直到焊锡完工，并传递给高清摄像头；接着通过高清摄像头获取待焊锡的工件上完成的焊锡点及其焊锡质量的图像信息，并传递给图像获取模块；然后图像获取模块根据待焊锡的工件上完成的焊锡点及其焊锡质量的图像信息识别为焊锡点数量和焊锡的质量状况的信息，并传递给控制中心；接着控制中心根据实际焊锡的点及其焊锡质量与存储器存储的焊锡分布点及其焊锡质量标准进行对比：若一致则停机，若不一致则传递给报警器，并通知给焊接参数模块继续焊锡，直到焊锡合格为止。
当操机者或管理者在室外或外地，在物联网或互联网的范围内，利用智能手机通过物联网或互联网与无线通信模块自动组网相连，进而控制或监控该装置的焊锡情况。
本发明还提供一种激光自动焊锡装置,由以上所述的一种激光自动焊锡方法所实现。
请参考图6，进一步，本发明提供的一种激光自动焊锡装置，包括机架1、装夹台2、移动机械臂3、机头4、显示屏5、保护罩6；所述机架1上设置有装夹台2、移动机械臂3；移动机械臂3包括正面设有滑槽311的升降架31、上下两端设有凹槽321的左右移动架32、由伸缩架构成的前后移动架33；所述机头4上设有高清摄像头41、带有激光头的焊锡头42；所述显示屏5设置于升降架31的背面，内设置有集成芯片；所述集成芯片内设置有图像获取模块、焊接参数模块、三维控制模块、焊头控制模块、无线通信模块、报警器、存储器、控制中心；所述保护罩6为透明的保护罩，设置在机架1上面，可以对自动焊锡的动作进行随时监视，还可以防止焊锡火花对周围人体的伤害。
所述装夹台2的一端与移动机械臂3的升降架31连接；所述升降架31背面与显示屏5相连；所述升降架31通过其正面中间的滑槽311与前后移动架33的一端固定相连；所述左右移动架32下端与前后移动架33另一端固定连接；所述左右移动架32的上下两端各对称设置一条凹槽321，并通过其凹槽321与机头4相连，所述升降架31内部并设置有马达Ⅰ，可以驱动前后移动架33在升降架31正面中间的滑槽311上下移动；所述机头4内设置有马达Ⅱ可以控制机头4在左右移动架32上下两端的凹槽321内左右移动；所述左右移动架32内设置有马达Ⅲ可以前后移动架33前后伸缩。
进一步说明，本发明提供的一种激光自动焊锡装置的具体结构和形状在此不作详细的描述，由于本司已经获取“一种带有视觉检测的激光焊锡设备(公开号：CN217452502U)”的专利保护，因此本发明的结构是在此专利的机构基础上进行升级改造的，因此本发明的具体结构内容不在本发明保护范围之内。
本发明提供的一种激光自动焊锡装置，还包括计算机设备、计算机可读存储介质；所述计算机设备包括存储器和各功能模块，所述存储器存储有计算机程序，所述各功能模块执行所述计算机程序时实现以上任意一项所述的一种激光自动焊锡方法的步骤；所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被各功能模块执行时实现以上任意一项所述的一种激光自动焊锡方法的步骤。
机械工作原理：
当操机者通过显示屏5设置好加工参数启动开机按钮开机，打开保护罩6，安装好待焊锡的工件，然后根据焊锡的工艺参数控制马达驱动前后移动架33前后伸缩，并驱动在升降架31的滑槽311内上下移动，同时驱动机头4在左右移动架32内的凹槽321内左右滑动，这样控制机头4在最大范围内上下移动、左右滑动、前后伸缩的运动，以保证焊锡头42到达设定的三维位置的焊锡点，然后开始焊锡，焊锡完工后则自动检测，若不合格则继续焊锡，直到合格为止。
对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种激光自动焊锡方法，其特征在于：包括以下步骤：
S10、待焊锡工件安装好,通过高清摄像头获取待焊锡工件装夹完工的图像信息,并传递给焊接参数模块；
S20、通过焊接参数模块根据待焊锡工件的装夹完工信息后输出焊锡的工艺参数和焊锡指令给三维控制模块；
S30、三维控制模块根据激光焊锡指令驱动机械臂移动至目标焊锡位置点,并确定待焊锡工件对应焊锡位置点,并传递给焊头控制模块；
S40、焊头控制模块控制焊锡头对待焊锡工件进行焊锡，直到焊锡完工，并传递给高清摄像头；
S50、通过高清摄像头获取待焊锡工件上完成的焊锡点及其焊锡质量的图像信息，并传递给图像获取模块；
S60、图像获取模块根据待焊锡工件上完成的焊锡点及其焊锡质量的图像信息识别为焊锡点数量和焊锡的质量状况的信息，并传递给控制中心；
S70、控制中心根据实际焊锡的点及其焊锡质量与存储器存储的焊锡分布点及其焊锡质量标准进行对比：若一致则停机，若不一致则传递给报警器，并通知给焊接参数模块继续焊锡，直到焊锡合格为止。
2.根据权利要求1所述的一种激光自动焊锡方法，其特征在于：所述步骤S30中“控制机械臂移动至目标焊锡位置”之前，还包括以下步骤：
S301、通过图像获取模块获取待焊锡工件对应的三维模型中的三维基准坐标及其焊锡对应的焊锡点运行轨迹布局图；
S302、通过三维控制模块确定各焊锡点焊锡运行轨迹图在三维模型上的对应三维基准坐标；
S303、通过焊头控制模块控制机械臂根据三维坐标校准初始位置,并确定机械臂对应目标焊锡点。
3.根据权利要求1所述的一种激光自动焊锡方法，其特征在于：所述步骤S30中“确定待焊锡工件对应的焊锡位置点”,还包括：
S31、通过高清摄像头获取待焊锡工件图像信息，确定待焊锡工件的焊锡点数量/或焊锡点形状；
S32、通过图像获取模块根据焊锡点数量/或焊锡点形状识别待焊锡工件对应的焊锡点布局区域。
4.根据权利要求1所述的一种激光自动焊锡方法，其特征在于：所述执行步骤S40“控制电焊头对待焊锡工件进行焊锡”之前，还包括以下步骤：
S41、通过图像获取模块获取焊锡点布局区域图对应的位置，并通过焊接参数模块设置焊锡加工参数；
S42、通过三维控制模块控制机械臂根据焊锡点及其焊锡参数放置在待焊锡工件上对应位置点；
S43、控制焊头控制模块根据焊锡点布局图以及焊锡加工参数对焊锡点布局区域执行焊锡加工；
S44、通过高清摄像头获取激光焊锡操作执行完成后，确定待焊锡工件对应的下一焊锡点区域，并返回执行步骤S41至步骤S43,直至待焊锡工件对应的所有焊锡点全部完成焊锡。
5.根据权利要求1所述的一种激光自动焊锡方法，其特征在于：还包括一种激光自动焊锡控制系统，包括：高清摄像头、图像获取模块、焊接参数模块、三维控制模块、焊头控制模块、无线通信模块、报警器、存储器、控制中心、智能手机；所述高清摄像头、图像获取模块、焊接参数模块、三维控制模块、焊头控制模块、无线通信模块、报警器、存储器分别与控制中心相连；所述智能手机在物联网或互联网的范围内通过物联网或互联网与无线通信模块自动组网相连；
所述报警器根据实际焊锡点及其焊锡质量与存储的焊锡分布点及其焊锡质量标准不一致时，则自动发出声音报警，并传递给焊接参数模块；
所述存储器负责高清摄像头、图像获取模块、焊接参数模块、三维控制模块、焊头控制模块的信息存储，以及焊锡分布点及其焊锡质量标准的存储；
所述无线通信模块设置有物联网模块，在物联网或互联网范围内可以自动组网，并与智能手机无线网络连接，负责收发无线网络信号；
所述高清摄像头负责获取待焊锡的工件装夹是否符合要求以及工件上完成的焊锡点及其焊锡质量的图像信息，并传递给焊接参数模块、或图像获取模块；
所述图像获取模块根据待焊锡的工件上完成的焊锡点及其焊锡质量的图像信息识别为焊锡点数量和焊锡的质量状况的信息，并传递给焊接参数模块、或控制中心；
所述焊接参数模块根据待焊锡工件的装夹完工信息后输出焊锡的工艺参数给三维控制模块；
所述控制中心负责高清摄像头、图像获取模块、焊接参数模块、三维控制模块、焊头控制模块的信息传递，为系统枢纽中心，根据实际焊锡的点及其焊锡质量与存储的焊锡分布点及其焊锡质量标准进行对比：若一致则停机，若不一致则传递给报警器，并通知给焊接参数模块。
6.根据权利要求5所述的一种激光自动焊锡方法，其特征在于：所述三维控制模块通过控制升降架、左右移动架、前后移动架的上下、左右、前后的位置移动而控制电焊头位置变化，并传递给焊头控制模块。
7.根据权利要求5所述的一种激光自动焊锡方法，其特征在于：所述焊头控制模块负责电焊头进行焊锡的具体加工直到焊锡完工，并传递给高清摄像头。
8.一种激光自动焊锡装置,其特征在于：由以上权利要求1～7所述的一种激光自动焊锡方法所实现。
9.根据权利要求8所述的一种激光自动焊锡装置,其特征在于：包括机架(1)、装夹台(2)、机械臂(3)、机头(4)、显示屏(5)、保护罩(6)；所述机架(1)1上设置有装夹台(2)、机械臂(3)；所述机械臂(3)包括正面设有滑槽(311)的升降架(31)、上下两端设有凹槽(321)的左右移动架(32)、由伸缩架构成的前后移动架(33)；所述机头(4)上设有高清摄像头(41)、带有激光头的焊锡头(42)；所述显示屏(5)设置于升降架(31)的背面，内设置有集成芯片；所述集成芯片内设置有图像获取模块、焊接参数模块、三维控制模块、焊头控制模块、无线通信模块、报警器、存储器、控制中心；所述保护罩(6)为透明的保护罩，设置在机架(1)上面；
所述装夹台(2)的一端与机械臂(3)的升降架(31)连接；所述升降架(31)背面与显示屏(5)相连；所述升降架(31)通过其正面中间的滑槽(311)与前后移动架(33)的一端固定相连；所述左右移动架(32)下端与前后移动架(33)另一端固定连接；所述左右移动架(32)的上下两端各对称设置一条凹槽(321),并通过其凹槽(321)与机头(4)相连,所述升降架(31)部并设置有马达Ⅰ,可以驱动前后移动架(33)在升降架(31)正面中间的滑槽(311)上下移动；所述机头(4)内设置有马达Ⅱ可以控制机头(4)在左右移动架(32)上下两端的凹槽(321)内左右移动；所述左右移动架(32)内设置有马达Ⅲ可以前后移动架(33)前后伸缩。
10.根据权利要求9所述的一种激光自动焊锡装置，其特征在于：还包括计算机设备、计算机可读存储介质；所述计算机设备包括存储器和各功能模块，所述存储器存储有计算机程序，所述各功能模块执行所述计算机程序时实现以上权利要求1～7任意一项所述的一种激光自动焊锡方法的步骤；所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被各功能模块执行时实现以上权利要求1～7任意一项所述的一种激光自动焊锡方法的步骤。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104668695A (zh) * | 2015-02-03 | 2015-06-03 | 河北科瑞达仪器科技股份有限公司 | 一种对电子产品整机进行焊点检测并进行焊锡的方法 |
| CN205342132U (zh) * | 2015-12-31 | 2016-06-29 | 华荣科技股份有限公司 | 一种自动焊接和视觉检测设备 |
| CN205380337U (zh) * | 2016-03-09 | 2016-07-13 | 常州铭赛机器人科技股份有限公司 | 视觉焊锡机 |
| EP3282248A1 (en) * | 2016-08-10 | 2018-02-14 | Omron Corporation | Inspection apparatus and quality control system for surface mounting line |
| CN207757050U (zh) * | 2017-12-20 | 2018-08-24 | 苏州首镭激光科技有限公司 | 智能定位激光焊锡机 |
| CN110788439A (zh) * | 2019-08-24 | 2020-02-14 | 新沂市泰达电子有限公司 | 机械手焊锡机运动控制系统 |
| CN113305384A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-08-27 | 苏州加贺智能设备有限公司 | 智能化补焊方法及系统 |
| CN114749745A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-07-15 | 深圳市紫宸激光设备有限公司 | 自动化激光锡焊方法、装置及系统 |
| CN217452502U (zh) * | 2022-06-30 | 2022-09-20 | 深圳市昊芯科技有限公司 | 一种带有视觉检测的激光焊锡设备 |
| CN218694698U (zh) * | 2022-08-01 | 2023-03-24 | 武汉大研智造科技有限公司 | 一体化集成半导体激光锡球焊接桌面机 |
| CN115922021A (zh) * | 2021-08-12 | 2023-04-07 | 台达电子工业股份有限公司 | 自动焊锡加工系统及自动焊锡加工方法 |
-
2023
- 2023-10-26 CN CN202311400138.6A patent/CN117399735A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104668695A (zh) * | 2015-02-03 | 2015-06-03 | 河北科瑞达仪器科技股份有限公司 | 一种对电子产品整机进行焊点检测并进行焊锡的方法 |
| CN205342132U (zh) * | 2015-12-31 | 2016-06-29 | 华荣科技股份有限公司 | 一种自动焊接和视觉检测设备 |
| CN205380337U (zh) * | 2016-03-09 | 2016-07-13 | 常州铭赛机器人科技股份有限公司 | 视觉焊锡机 |
| EP3282248A1 (en) * | 2016-08-10 | 2018-02-14 | Omron Corporation | Inspection apparatus and quality control system for surface mounting line |
| CN207757050U (zh) * | 2017-12-20 | 2018-08-24 | 苏州首镭激光科技有限公司 | 智能定位激光焊锡机 |
| CN110788439A (zh) * | 2019-08-24 | 2020-02-14 | 新沂市泰达电子有限公司 | 机械手焊锡机运动控制系统 |
| CN113305384A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-08-27 | 苏州加贺智能设备有限公司 | 智能化补焊方法及系统 |
| CN115922021A (zh) * | 2021-08-12 | 2023-04-07 | 台达电子工业股份有限公司 | 自动焊锡加工系统及自动焊锡加工方法 |
| CN114749745A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-07-15 | 深圳市紫宸激光设备有限公司 | 自动化激光锡焊方法、装置及系统 |
| CN217452502U (zh) * | 2022-06-30 | 2022-09-20 | 深圳市昊芯科技有限公司 | 一种带有视觉检测的激光焊锡设备 |
| CN218694698U (zh) * | 2022-08-01 | 2023-03-24 | 武汉大研智造科技有限公司 | 一体化集成半导体激光锡球焊接桌面机 |
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