CN205364528U - 基于数字成像定位的汽车组合仪表刻度盘热铆机 - Google Patents

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CN205364528U CN201521108334.7U CN201521108334U CN205364528U CN 205364528 U CN205364528 U CN 205364528U CN 201521108334 U CN201521108334 U CN 201521108334U CN 205364528 U CN205364528 U CN 205364528U
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涂家海
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Abstract

本实用新型的名称为基于数字成像定位的汽车组合仪表刻度盘热铆机。属于汽车及零部件技术领域。它主要是解决现有人工逐点焊接存在生产效率低的问题。它的主要特征是：包括床身、三维空间移动工作台、CCD摄像头、超声波发生器、超声波焊枪、焊头和控制系统；三维空间移动工作台设置在床身上；CCD摄像头置于仪表盘安装位上方的床身上；超声波焊枪设置在床身顶部，超声波焊枪与超声波发生器连接；控制系统包括工控机、伺服驱动单元、及连接电缆，工控机经连接电缆与超声波焊枪、CCD摄像头连接，伺服驱动单元与三维空间移动工作台的进给系统连接。本实用新型能自动识别铆钉，自动控制超声波焊头逐一焊接的特点，主要用于汽车组合仪表刻度盘的热铆。

Description

基于数字成像定位的汽车组合仪表刻度盘热铆机
技术领域
本实用新型属于汽车及零部件技术领域，具体涉及一种基于数字成像定位的汽车组合仪表刻度盘热铆机，广泛应用于汽车配件、宇航军工、电子电器、仪器仪表、家用电器、五金制品等行业的生产中。
背景技术
我国汽车工业发展迅速，2012年全年我国汽车累计产量为2059.7万辆，同比增长6.3%。其中，12月轿车产量104.8万辆，同比增长7.9%，全年轿车累计产量为1119.1万辆，同比增长8.3%。预计2020年将达到3800万辆。近几年，作为汽车重要部件的仪表盘零件的市场需求将呈逐年增加的趋势，需求量巨大。
在大多中小型汽车仪表生产企业中，在进行仪表盘铆接时，主要采用人工操作，由操作人员手持工具进行热铆操作。这种焊接方法由于采用人工逐点焊接，生产效率低，极大的影响了汽车仪表盘的生产效率。并且容易产生拔丝、误定位等不可避免的操作错误，据统计，采用人工方法进行汽车仪表焊接的合格率不到90%，给企业造成不必要的损失。另外，采用人工操作势必需要大量经过专业培训过的操作人员，无谓提高了生产过程中的人力成本。
另有一部分企业采用多头塑焊机，整机为框架形式，焊接速度快，定位准确，避免了人工方法的缺点，但是这种设备由于采用多焊头，价格昂贵，并且为针对性设计，通用性不高，不易进行不同类型仪表盘的焊接。
因此，研制能够自动识别铆钉、自动铆接、柔性好的热铆设备显得十分必要。
发明内容
本实用新型的目的就是针对上述现状而提供一种具有能自动识别铆钉，自动控制超声波焊头逐一焊接的基于数字成像定位的汽车组合仪表刻度盘热铆机。
本实用新型的技术解决方案是：一种基于数字成像定位的汽车组合仪表刻度盘热铆机，其特征在于：包括床身、三维空间移动工作台、CCD摄像头、超声波发生器、超声波焊枪、焊头和控制系统；其中，三维空间移动工作台设置在床身上；CCD摄像头置于仪表盘安装位上方的床身上；超声波焊枪设置在床身顶部，安装有焊头，超声波焊枪与超声波发生器连接；控制系统包括工控机、伺服驱动单元、及连接电缆，工控机经连接电缆与超声波焊枪、CCD摄像头连接，伺服驱动单元与三维空间移动工作台的进给系统连接。
本实用新型由于采用由床身、三维空间移动工作台、CCD摄像头、超声波发生器、超声波焊枪、焊头和控制系统构成的基于数字成像定位的汽车组合仪表刻度盘热铆机，因而可通过CCD摄像头照相来采集仪表盘图像，经过工控机图像处理，得到塑料铆钉的坐标值，将坐标值以指令方式传送伺服驱动单元，伺服驱动单元控制X、Y、Z进给系统，从而将焊头准确定位到塑料铆钉上进行热铆。同时，超声波发生器控制焊头温度，使模塑组件热铆牢固。本实用新型具有根据数字成像后图像分析处理得到的仪表盘铆钉位置信息，采用数控技术将超声波焊头准确定位，并能够通过调节控制焊头参数完成对铆钉的热铆过程的特点。本实用新型主要用于汽车配件、宇航军工、电子电器、仪器仪表、家用电器、五金制品等行业的生产中。
塑料热铆接组装是热塑性材料与其它不相熔材质零件装配的全新设计理念，是结构最简单、高可靠性、高性价比的永久性固定装配的方法，具有高效、节能、优质、美观等优越性，可多点铆接固定却无须填加任何粘接剂、溶剂和填料，应用此技术可取代过去生产上需要的熔剂、粘合剂、扣钉或其它机械固定法以及其它零件和材料，从而减少工序、提高生产效率，大大降低装配成本和材料消耗，依此方法装配模塑组件牢固、紧密、稳定，抗振、耐老化、耐冲击性好，且加工操作简单、节能、速度快，操作者不需要很高的专业技能，通过外观目视即可检查产品质量。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型控制系统示意图。
具体实施方式
如图1所示。本实用新型由床身6、三维空间移动工作台12、CCD摄像头7、超声波发生器4、超声波焊枪8、焊头9和控制系统构成。其中，三维空间移动工作台12设置在床身上，采用焊接钢结构件，能承载设备的静载荷以及在热铆时的冲击载荷，刚度较高。仪表盘11水平安装在三维空间移动工作台12的卡具上。三维空间移动工作台12由伺服电机等控制X、Y、Z方向的移动，为常规装置。CCD摄像头7置于仪表盘11安装位上方的床身6上，并与计算机连接，将捕获的仪表刻度盘图像送入图像识别系统，并保存为BMP格式的图像文件。超声波焊枪8设置在床身6顶部，安装有焊头9，超声波焊枪8与超声波发生器4连接，超声波发生器4设置在机柜1下部。控制系统包括工控机2、伺服驱动单元3、及连接电缆等组成，工控机2装于机柜1上部，伺服驱动单元3装于机柜1中部，工控机2通过RS-485总线技术实现其与CCD摄像头7、伺服电机、焊头连接的通信。设备通过CCD摄像头7照相来采集仪表盘11图像，经过工控机2图像处理，得到塑料铆钉10的坐标值，将坐标值以指令方式传送伺服驱动单元3，伺服驱动单元3控制X、Y、Z进给系统，从而将焊头9准确定位到塑料铆钉10上进行热铆。同时，超声波发生器4控制焊头9温度，使模塑组件热铆牢固。
如图2所示。系统由PC控制中心、图像采集识别系统、超声波控制系统、XYZ进给控制及焊头温度控制系统组成。图像采集识别完成仪表盘铆钉位置（XYZ）定位，超声波控制系统通过超声波发生频率、工作间隙时间的控制来同步控制焊头的温度，铆钉准确定位是通过伺服系统及进给轴来完成的。

Claims (1)

1.一种基于数字成像定位的汽车组合仪表刻度盘热铆机，其特征在于：包括床身（6）、三维空间移动工作台（12）、CCD摄像头（7）、超声波发生器（4）、超声波焊枪（8）、焊头（9）和控制系统；其中，三维空间移动工作台（12）设置在床身上；CCD摄像头（7）置于仪表盘（11）安装位上方的床身（6）上；超声波焊枪（8）设置在床身（6）顶部，安装有焊头（9），超声波焊枪（8）与超声波发生器（4）连接；控制系统包括工控机（2）、伺服驱动单元（3）、及连接电缆，工控机（2）经连接电缆与超声波焊枪（8）、CCD摄像头（7）连接，伺服驱动单元（3）与三维空间移动工作台(12)的XYZ进给系统连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108099336A (zh) * 2017-12-15 2018-06-01 北京华美丽服饰有限公司 视觉识别超声波黏合设备

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