TW201932220A - 自動焊接裝置 - Google Patents

Abstract

一種自動焊接裝置，用以解決人工焊接危害健康及生產效率及良品率不佳等問題。係包含：一攝影單元，朝欲焊接的工件拍攝產生一待辨識焊接影像；一辨識單元，由數個焊接影像中取得符合該待辨識焊接影像的一焊接影像及相對應的一焊接座標參數組，計算該待辨識焊接影像與該焊接影像的圖像位移差，使一位移模組移動一位移參數組的距離，及使一焊接件朝該工件接縫處焊接；一攝影單元朝該接縫處拍攝產生一焊接厚度影像；一處理單元判斷該焊接厚度影像中工件接縫處的焊接厚度是否大於一厚度值，若為是，則控制該焊接件焊接。

Description

自動焊接裝置

本發明係關於一種自動焊接裝置，尤其是一種能夠自動焊接，並分析焊接處是否穩固的自動焊接裝置。

現有焊接作業大多是透過人工方式進行焊接，例如：電弧焊(arc welding)，係以電極與工件(如：鋼材)之間燃燒的電弧作為熱源，以進行焊接。然而，隨著時間的累積，焊接時所產生的電弧及煙塵，會造成眼睛受損及肺部纖維化等危害健康情形，且採用人工焊接方式，亦會有生產效率及良品率不佳的問題。

有鑑於此，有必要提供一種自動焊接裝置，以解決上述問題。

為解決上述問題，本發明係提供一種自動焊接裝置，能夠自動焊接，並分析焊接處是否穩固者。

本發明的一種自動焊接裝置，包含：一焊接件；一位移模組，與該焊接件相互結合，該位移模組帶動該焊接件在三維方向上移動；及一控制模組，耦接該焊接件及該位移模組，該控制模組以一資料庫儲存一焊接資訊，該焊接資訊包含數個焊接影像，以及相對應各該焊接影像的一焊接座標參數組，該控制模組具有一處理單元耦接該資料庫，並以一攝影單元朝向欲進行焊接的工件拍攝，以產生一待辨識焊接影像，該處理單元以一辨識單元分析該待辨識焊接影像與該數個焊接影像，以由該數個焊接影 像中取得符合該待辨識焊接影像的一焊接影像，及相對應該焊接影像的一焊接座標參數組，該辨識單元計算該待辨識焊接影像與該焊接影像的圖像位移差，以產生一位移參數組，該處理單元控制該位移模組移動該位移參數組的距離，並控制該焊接件朝該工件的接縫處進行焊接，一攝影單元朝該接縫處拍攝，以產生一焊接厚度影像，該處理單元判斷該焊接厚度影像中工件接縫處的焊接厚度是否大於一厚度值，若判斷結果為是，則控制該焊接件進行下一輪焊接。

據此，本發明的自動焊接裝置，藉由該資料庫所儲存的數個焊接影像及相對應的焊接座標參數組，能夠使該辨識單元分析計算，使該位移模組與該工件進行定位，該處理單元控制該焊接件對該工件接縫處進行焊接，並以該攝影單元朝該接縫處拍攝產生一焊接厚度影像，且判斷該焊接厚度影像中工件接縫處的焊接厚度是否大於該厚度值，以判斷焊接厚度是否具有足夠的強度，藉此，本發明的自動焊接裝置係具有自動焊接以及維持焊接穩固性等功效。

其中，該位移模組以一第一位移件帶動該焊接件沿X軸方向移動，以一第二位移件帶動該焊接件沿Y軸方向移動，及以一第三位移件帶動該焊接件沿Z軸方向移動。如此，可以不必受焊接位置限制，係具有提供不同焊接方向的功效。

其中，該焊接件係以一旋轉件結合於該第三位移件。如此，可以不必受焊接位置限制，係具有提供不同焊接角度的功效。

本發明的一種自動焊接裝置，還可以另包含一警示單元，該警示單元與該處理單元耦接，若判斷結果為否，則該處理單元發出一停止參數使該焊接件停止，並控制該警示單元發出一警示信息。如此，係具有降低焊接不良率的功效。

其中，該警示單元係為一發光二極體或一蜂鳴器。如此，係 具有提醒現場人員，以進行障礙排除的功效。

〔本發明〕

1‧‧‧焊接件

11‧‧‧旋轉件

2‧‧‧位移模組

21‧‧‧第一位移件

21a‧‧‧輸送滾筒

22‧‧‧第二位移件

23‧‧‧第三位移件

24‧‧‧螺桿

25‧‧‧滑台

26‧‧‧滑軌

3‧‧‧控制模組

31‧‧‧資料庫

32‧‧‧處理單元

33‧‧‧攝影單元

34‧‧‧辨識單元

35‧‧‧警示單元

T‧‧‧輸送軌道

W‧‧‧工件

第1圖：本發明自動焊接裝置之立體示意圖。

第2圖：本發明自動焊接裝置之系統方塊圖。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：請參照第1、2圖所示，其係本發明自動焊接裝置之一較佳實施例，係包含：一焊接件1、一位移模組2及一控制模組3，該位移模組2與該焊接件1相互結合，該控制模組3與該焊接件1及該位移模組2耦接。

該焊接件1係可以為一電焊槍，該位移模組2與該焊接件1相互結合，且該位移模組2可以帶動該焊接件1朝X、Y、Z軸三個方向移動。該位移模組2係可以包含一第一位移件21、一第二位移件22及一第三位移件23，該第一位移件21係可以帶動該焊接件1沿X軸方向移動，該第一位移件21係可以為一輸送滾筒21a，用以在沿X軸方向設置的一輸送軌道T上移動。該第二位移件22係可以帶動該焊接件1沿Y軸方向移動，該位移模組2沿Y軸方向係可以設置一螺桿24，並使該第二位移件22設置於該螺桿24且相對該螺桿24連動，使該位移模組2可以帶動該焊接件1沿Y軸方向移動。該第三位移件23係可以帶動該焊接件1沿Z軸方向移動，該第三位移件23係可以一滑台25於該第二位移件22的一滑軌26上垂直移動。該輸送滾筒21a、該螺桿24及該滑台25係可以分別電性連接於一伺服馬達(圖未繪製)，使該輸送滾筒21a、該螺桿24及該滑台25可以動作，以使該位移模組2可以帶動該焊接件1在三維方向上移動。 較佳地，該焊接件1可以以一旋轉件11連接於該第三位移件23，以使該焊接件1可以改變其焊接角度。

該控制模組3與該焊接件1及該位移模組2耦接，該控制模組3係以一資料庫31儲存一焊接資訊，該焊接資訊係可以包含數個焊接影像，以及相對應各該焊接影像的一焊接座標參數組。舉例而言，各該焊接影像係可以為至少二工件焊接結合後的圖像；該焊接座標參數組係可以為該至少二工件的接縫處座標位置。其中，該資料庫31係可以為任何具有儲存電子資料功能的儲存模組，例如可以為硬碟、光碟或可攜式儲存媒體，惟不以此為限。

該控制模組3可以以一處理單元32控制該位移模組2位移及該焊接件1焊接。詳言之，該處理單元32可以為任何具有資料處理、訊號產生及資料庫管理等功能的模組，例如但不限制的，該處理單元32可以為一微處理器(MCU)。具體而言，該處理單元32與該資料庫31耦接，該處理單元32以一攝影單元33朝向欲進行焊接的工件W拍攝，以產生一待辨識焊接影像。該處理單元32以一辨識單元34分析該待辨識焊接影像與該數個焊接影像，以由該數個焊接影像中取得符合該待辨識焊接影像的一焊接影像，及相對應該焊接影像的一焊接座標參數組。該辨識單元34計算該待辨識焊接影像與該焊接影像的圖像位移差，以產生一位移參數組，該處理單元32控制該位移模組2移動該位移參數組的距離，使該位移模組2與該工件W進行定位。

該處理單元32控制該位移模組1移動至該焊接座標參數組位置，並控制該焊接件2對該位置的接縫處進行焊接。該處理單元32控制該攝影單元33朝焊接後的接縫處進行拍攝，以產生一焊接厚度影像，該處理單元32判斷該焊接厚度影像中工件的焊接厚度是否大於一厚度值，若判斷結果為是，則該處理單元32控制該焊接件2進行下一輪焊接。

本發明的自動焊接裝置還可以包含一警示單元35，該警示單元35與該處理單元32耦接，若判斷結果為否，則該處理單元32發出一停止參數使該焊接件1停止，並控制該警示單元35發出一警示信息，以提醒維修人員進行調整維修。舉例而言，該警示單元35係可以為一發光二極體或一蜂鳴器。

舉例而言，本發明的自動焊接裝置於操作使用時，先以一資料庫31儲存數個焊接影像，以及相對應各該焊接影像的一焊接座標參數組。待該欲進行焊接的工件W放置於該運送軌道T之間時，該處理單元32以一攝影單元33朝向該工件W拍攝，以產生一待辨識焊接影像，該處理單元32並以一辨識單元34分析該待辨識焊接影像與該數個焊接影像，以由該數個焊接影像中取得符合該待辨識焊接影像的一焊接影像，及相對應該焊接影像的一焊接座標參數組，該辨識單元34計算該待辨識焊接影像與該焊接影像的圖像位移差，以產生一位移參數組，該處理單元32控制該位移模組2移動該位移參數組的距離，使該位移模組2與該工件W進行定位。隨後，該處理單元32控制一焊接件1朝該工件W的接縫處進行焊接，並以該攝影單元33朝該接縫處進行拍攝，以產生一焊接厚度影像。該處理單元32判斷該焊接厚度影像中工件的焊接厚度是否大於一厚度值，若判斷結果為是，則控制該焊接件1進行下一輪焊接；若判斷結果為否，則發出一停止參數使該焊接件1停止，並控制一警示單元25發出一警示信息，以提醒維修人員進行調整維修。

綜上所述，本發明的自動焊接裝置，藉由該資料庫所儲存的數個焊接影像及相對應的焊接座標參數組，能夠使該辨識單元分析計算，使該位移模組與該工件進行定位，該處理單元控制該焊接件對該工件接縫處進行焊接，並以該攝影單元朝該接縫處拍攝產生一焊接厚度影像，且判斷該焊接厚度影像中工件接縫處的焊接厚度是否大於該厚度值，以判斷焊 接厚度是否具有足夠的強度，藉此，本發明的自動焊接裝置係具有自動焊接以及維持焊接穩固性等功效。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (5)

1. 一種自動焊接裝置，包含：一焊接件；一位移模組，與該焊接件相互結合，該位移模組帶動該焊接件在三維方向上移動；及一控制模組，耦接該焊接件及該位移模組，該控制模組以一資料庫儲存一焊接資訊，該焊接資訊包含數個焊接影像，以及相對應各該焊接影像的一焊接座標參數組，該控制模組具有一處理單元耦接該資料庫，並以一攝影單元朝向欲進行焊接的工件拍攝，以產生一待辨識焊接影像，該處理單元以一辨識單元分析該待辨識焊接影像與該數個焊接影像，以由該數個焊接影像中取得符合該待辨識焊接影像的一焊接影像，及相對應該焊接影像的一焊接座標參數組，該辨識單元計算該待辨識焊接影像與該焊接影像的圖像位移差，以產生一位移參數組，該處理單元控制該位移模組移動該位移參數組的距離，並控制該焊接件朝該工件的接縫處進行焊接，一攝影單元朝該接縫處拍攝，以產生一焊接厚度影像，該處理單元判斷該焊接厚度影像中工件接縫處的焊接厚度是否大於一厚度值，若判斷結果為是，則控制該焊接件進行下一輪焊接。
2. 如申請專利範圍第1所述之自動焊接裝置，其中，該位移模組以一第一位移件帶動該焊接件沿X軸方向移動，以一第二位移件帶動該焊接件沿Y軸方向移動，及以一第三位移件帶動該焊接件沿Z軸方向移動。
3. 如申請專利範圍第2所述之自動焊接裝置，其中，該焊接件係以一旋轉件結合於該第三位移件。
4. 如申請專利範圍第1項所述之自動焊接裝置，另包含一警示單元，該警示單元與該處理單元耦接，若判斷結果為否，則該處理單元發出一停止參數使該焊接件停止，並控制該警示單元發出一警示信息。
5. 如申請專利範圍第4所述之自動焊接裝置，其中，該警示單元係為一發光二極體或一蜂鳴器。