CN203778918U - 一种视觉定位4轴异形条锡丝自动焊接机 - Google Patents

一种视觉定位4轴异形条锡丝自动焊接机 Download PDF

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杨兰玉
王芳
张勇
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Abstract

本实用新型公开了一种视觉定位4轴异形条锡丝自动焊接机,分为四轴,底座上的安装有两个Y轴运动的机头支架,X轴运动的顶梁装于Y轴运动的机头支架上,机头支架上的顶梁设有送丝装置,送丝装置为焊接输送锡条,与送丝装置相连的是锡条和电烙铁,机头支架顶梁上还设有CCD传感器,CCD传感器位于送丝装置侧面,第四步进电机安装在送丝装置上,带动送丝装置绕Y轴方向旋转,Y轴步进电机安装在机头支架一端,X轴步进电机安装在顶梁的一端,Z轴运动机构安装于X轴运动顶梁上。本实用新型在四轴步进电机的控制下,通过CCD传感器进行焊缝跟踪,找到精确的焊接位置,实现准确焊接,使锡焊过程实现了自动化,焊缝均匀,焊接速度提高。

Description

一种视觉定位4轴异形条锡丝自动焊接机
技术领域
本实用新型属于锡焊技术领域,具体涉及一种视觉定位4轴异形条锡丝自动焊接机。
背景技术
  由于我国经济高速发展,建筑业拉动和环保与节能的需求,促进了我国玻璃工业快速发展。人们对玻璃的安全性、节能性、舒适性、美观性及环保要求越来越高,再加上政策法规的推动,深加工玻璃发展迅速,特别是安全玻璃和节能玻璃,每年的增长率都在30%以上。目前已形成了品种繁多、种类齐全的深加工玻璃体系。初步统计,玻璃加工企业有4000多家,加工玻璃产量分别达到中空玻璃超过2亿平方米,钢化玻璃1.8亿平方米左右,各种镀膜玻璃超过8000万平方米,夹层玻璃超过4000万平方米。这就为异形玻璃金属条焊接提供了巨大的市场。
异型玻璃镶条的焊接是以人工焊接为主。而这种焊接方法将带来四大问题:
(1)对焊锡量的控制仅凭主观臆断,没有一定的标准。焊锡量过多则会浪费材料,过少则会影响焊接的质量。工作时间过长导致疲劳焊接,焊缝定位不准,最终影响产品质量。
(2)工人的工作环境很差。在企业调研中我们看到工人工作方式为站立,期间还要拼装、找点、焊接,劳动强度非常大!并且,工厂里充满难闻、有害的气体,这些都将对他们的身体健康造成损害。
(3)因为整个焊接过程都以纯人工为主,所以企业工人基数大。那么企业在薪资方面的支出额就相当大!这将不利于企业的长久发展。
(4)生产效率不高。由于工人的体能限制,不能持续性工作,所以企业的生产效率不高,就会出现供需矛盾,继而影响企业的经济效益!
自动焊接是指一种自动化机械代替人工,实现企业对于异型玻璃镶条的自动焊接。现阶段国产玻璃焊接自动化程度较低,还远没有实现数控化和自动化。由于玻璃自动加工设备具有加工运动轨迹精度要求高、移动速度快、工艺过程复杂、加工范围大等特点,要实现异型玻璃的自动焊接,迫切需要开出一种全自动化设备。
国内对机器人焊接系统的研究和应用,尤其是实现高精度焊接的机器人在国内的研究还处于起步阶段。异型玻璃焊接机系统,将机器人技术、信息技术与生产技术有机地结合在一起,实现了高精度的焊接,提高了生产效率和产品质量,降低了劳动强度和制造成本。
实用新型内容
1、本实用新型的目的。
本实用新型为了提高焊接的效率,降低生产成本而提出的一种视觉定位4轴异形条锡丝自动焊接机。
2、本实用新型所采用的技术方案。
视觉定位4轴异形条锡丝自动焊接机分为四轴,包括有底座,底座上设有传动带,可沿Y方向传动,传送带可沿Y方向传送产品,底座上的安装有两个Y轴运动的机头支架(1),X轴运动的顶梁(2)安装于Y轴运动的机头支架(1)上,机头支架上的顶梁(2)设有送丝装置(7),送丝装置(7)为焊接输送锡条,与送丝装置(7)相连的是锡条和电烙铁(3),机头支架顶梁(2)上还设有CCD传感器(13),CCD传感器(13)位于送丝装置(7)侧面,第四步进电机(5)安装在送丝装置(7)上,带动送丝装置(7)绕Y轴方向旋转,Y轴步进电机(6)安装在机头支架(1)一端,带动机头支架(1)沿Y轴方向运动,X轴步进电机(4)安装在顶梁(2)的一端,带动送丝装置(7)、电烙铁、锡条的组合体沿X方向运动, Z轴运动机构安装于X轴运动顶梁(2)上,Z轴上装有夹带电铁头和出锡管的滑块,在顶端Z轴步进电机(10)的带动下Z轴上的滑块沿Z轴上下移动。
在本实用新型一具体实施例中,所述的送丝装置(7)由机箱、电机、齿轮组合、送丝轮、环绕锡丝的圆柱轮、锡丝、连接架组成,送丝轮与电动机的轴同步运动,调节脉冲频率来控制电动机的转速从而控制送丝轮的速度。
在本实用新型另一具体实施例中,还包括万向节(9),Z轴步进电机(10)通过万向节(9)与Z轴运动机构内的丝杆相连,将步进电机的转矩传给丝杆,带动丝杆转动;丝杆套与丝杆的螺纹相配合连接,Z轴步进电机(10)运行时带动丝杆(11)转动实现丝杆套(12)的移动;Y轴步进电机(6)转动机头支架在丝杆套的带动下沿Y轴前后移动,X轴步进电机转动机头支架顶梁在丝杆套的带动下沿X轴左右移动,Z轴步进电机(10)转动送丝机构在丝杆套的带动下沿Z轴上下移动,出丝装置(8)的出丝口与电烙铁(3)相邻。
在本实用新型另一具体实施例中,所述的4轴的步进电机为三相步进电机。
3、本实用新型的有益效果。
本实用新型的焊枪焊接控制组件在四轴步进电机的控制下,通过CCD传感器进行焊缝跟踪,找到精确的焊接位置,实现准确定位焊接的功能,使锡焊过程实现了自动化,焊缝均匀,焊接速度提高,保证焊缝的质量同时也在一定程度上保证的企业产品的产量。
附图说明
  图1为本实用新型的优选的实施例一种视觉定位4轴异形条锡丝自动焊接机简图。
具体实施方式
实施例
为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本实用新型的技术实质和有益效果,申请人将在下面以实施例的方式作详细说明,但是对实施例的描述均不是对本实用新型方案的限制,任何依据本实用新型构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本实用新型的技术方案范畴。
请见图1,给出的是一种视觉定位4轴异形条锡丝自动焊接机,可以看出该异形条单头锡丝自动焊接机分为X、Y、Z三轴和Y向的旋转轴,可以沿X轴、Y轴、Z轴三个方向移动和Y向转动。
该锡焊机包括有底座,底座上设有传动带,可沿Y方向传动,传送带可沿Y方向传送产品,底座的上方设有机头支架,机头支架可在底座上沿Y方向滑动,机头支架顶梁上设有送丝机构,送丝机构为焊接输送锡条,机头支架顶梁上还设有CCD传感器,CCD传感器与送丝机构相连,CCD传感器可进行焊缝跟踪,找到精确的焊接位置,与送丝机构和CCD传感器相连的是锡条和焊枪,机头运动电机可带动送丝机构、CCD传感器、焊枪、锡条的组合体沿X方向运动,焊枪和锡条可沿Z方向运动, 送丝机构、CCD传感器、焊枪、锡条的组合体在电机4的带动下可绕Y向转动。焊接位置由CCD传感器焊缝跟踪来确定,焊缝位置定位准确,同时结合四轴运动使得焊接精确度大大提高。
平台结构的设计为整个焊接机的主体平台, X轴运动机构梁安装于Y轴运动梁上,Z轴运动机构安装于X轴运动梁之上,Z轴上装有送丝机构、CCD传感器、焊枪、锡条的组合体,送丝机构、CCD传感器、焊枪、锡条的组合体上装有第四步进电机;在运动控制系统的控制下X轴运动机构梁可沿Y轴运动梁移动;在运动控制系统控制下Z轴运动可沿X轴运动梁移动;在运动控制系统的控制下Z轴上的滑块可沿Z轴实现上下移动,在运动控制系统的控制下第四步进电机可带动送丝机构、CCD传感器、焊枪、锡条的组合体绕Y向旋转。

Claims (4)

1. 一种视觉定位4轴异形条锡丝自动焊接机,其特征在于:分为四轴,包括有底座,底座上设有传动带,可沿Y方向传动,传送带可沿Y方向传送产品,底座上的安装有两个Y轴运动的机头支架(1),X轴运动的顶梁(2)安装于Y轴运动的机头支架(1)上,机头支架上的顶梁(2)设有送丝装置(7),送丝装置(7)为焊接输送锡条,与送丝装置(7)相连的是锡条和电烙铁(3),机头支架顶梁(2)上还设有CCD传感器(13),CCD传感器(13)位于送丝装置(7)侧面,第四步进电机(5)安装在送丝装置(7)上,带动送丝装置(7)绕Y轴方向旋转,Y轴步进电机(6)安装在机头支架(1)一端,带动机头支架(1)沿Y轴方向运动,X轴步进电机(4)安装在顶梁(2)的一端,带动送丝装置(7)、电烙铁、锡条的组合体沿X方向运动, Z轴运动机构安装于X轴运动顶梁(2)上,Z轴上装有夹带电铁头和出锡管的滑块,在顶端Z轴步进电机(10)的带动下Z轴上的滑块沿Z轴上下移动。
2. 根据权利要求1所述的一种视觉定位4轴异形条锡丝自动焊接机,其特征在于:所述的送丝装置(7)由机箱、电机、齿轮组合、送丝轮、环绕锡丝的圆柱轮、锡丝、连接架组成,送丝轮与电动机的轴同步运动,调节脉冲频率来控制电动机的转速从而控制送丝轮的速度。
3. 根据权利要求1或2所述的一种视觉定位4轴异形条锡丝自动焊接机,其特征在于:还包括万向节(9),Z轴步进电机(10)通过万向节(9)与Z轴运动机构内的丝杆相连,将步进电机的转矩传给丝杆,带动丝杆转动;丝杆套与丝杆的螺纹相配合连接,Z轴步进电机(10)运行时带动丝杆(11)转动实现丝杆套(12)的移动;Y轴步进电机(6)转动机头支架在丝杆套的带动下沿Y轴前后移动,X轴步进电机转动机头支架顶梁在丝杆套的带动下沿X轴左右移动,Z轴步进电机(10)转动送丝机构在丝杆套的带动下沿Z轴上下移动,出丝装置(8)的出丝口与电烙铁(3)相邻。
4. 根据权利要求1所述的一种视觉定位4轴异形条锡丝自动焊接机,其特征在于:所述的4轴的步进电机为三相步进电机。
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