本发明涉及汽车零配件生产,具体为一种用于汽车零配件生产的自动焊接装置及其焊接方法。
背景技术:
1、定子是汽车发电机的主要零配件之一,定子的主要作用是产生磁场。在汽车发电机中,定子通过产生磁场,将转子旋转时所产生的机械能转变为电能,从而实现发电的作用。定子生产过程中需要进行焊接。
2、现有定子焊接装置在焊接定子过程中,需要依靠人工手动的将要焊接的定子放入到焊接装置的焊接区域,且焊接完毕后,需要人工取出,定子的焊接效率较低,故而提出了一种用于汽车零配件生产的自动焊接装置及其焊接方法来解决上述问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明提供了一种用于汽车零配件生产的自动焊接装置及其焊接方法,具备全自动焊接优点,解决了依靠人工手动的将要焊接的定子放入到焊接装置的焊接区域,且焊接完毕后,需要人工取出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种用于汽车零配件生产的自动焊接装置,包括焊接机构、输送机构和控制模块;
3、所述焊接机构用来自动焊接工件;
4、所述输送机构用来输送和取放工件;
5、所述控制模块用来操控输送机构和焊接机构,所述焊接机构和输送机构均与控制模块电连接;
6、所述焊接机构包括仓体、焊接台、放置架、焊接抢、预热组件和驱动组件,所述仓体的顶部转动安装有焊接台,所述焊接台的顶部四周转动安装有数量为多个的放置架,所述焊接台的顶部中心活动安装有焊接抢,所述焊接抢通过直线模组活动安装在焊接台的顶部,所述仓体的外周壁前端设置有预热组件,所述仓体的外周壁右端设置有驱动组件;
7、所述输送机构包括输送带和上下料组件,所述输送带位于仓体的左侧,所述上下料组件设置在输送带上方;
8、所述控制模块包括红外测温仪、高分辨率相机和微程序控制器,所述仓体的外周壁中心固定安装有微程序控制器,所述焊接台的外部设置有红外测温仪与高分辨率相机。
9、进一步,所述预热组件包括安装板、l型安装架、滑动套、滑动板、第一电动推杆、预热套和感应线圈,所述仓体的外周壁前端固定安装有安装板,所述安装板的顶部固定安装有l型安装架,所述l型安装架上滑动套接有滑动套,所述滑动套的背面固定安装有滑动板,所述l型安装架的顶部固定安装有输出端贯穿l型安装架并与滑动板固定连接的第一电动推杆,所述滑动板的底部中心固定安装有预热套,所述预热套的内壁嵌设有感应线圈,所述红外测温仪嵌设在l型安装架上。
10、进一步,所述驱动组件包括固定板、滑槽、滑块、第二电动推杆、第一电机、驱动轮和推杆架,所述仓体的外周壁右端固定安装有固定板,所述固定板的顶部开设有滑槽,所述滑槽的内部滑动安装有滑块,所述滑槽的内壁右侧固定安装有一端与滑块固定连接的第二电动推杆,所述滑块的底部固定安装有第一电机,所述第一电机的输出端贯穿并延伸到滑块上方,所述第一电机的输出端固定安装有驱动轮,所述固定板的顶部右端固定安装有推杆架,所述推杆架的顶部固定安装有第三电动推杆,所述第三电动推杆的输出端转动安装有限位套,所述高分辨率相机位于固定板后侧。
11、进一步,所述仓体的内底壁中心转动安装有一端与焊接台底部中心固定连接的转动轴,所述转动轴的外周壁底端固定套接有蜗轮,所述仓体的内底壁且位于转动轴的后侧固定安装有数量为两个的固定架,两个所述固定架之间转动安装有蜗杆,右侧所述固定架的右侧固定安装有输出端贯穿固定架并与蜗杆固定连接的第二电机,所述蜗杆与蜗轮相啮合,所述焊接台的底部四周固定安装有滚轮。
12、进一步,所述上下料组件包括竖板、横板、转动杆、转动板、气动夹爪、第三电机、齿轮、液压推杆和套筒,所述输送带的顶部左端固定安装有竖板,所述竖板的右侧滑动安装有横板,所述横板的顶部右端转动安装有一端贯穿并延伸到横板下方的转动杆,所述转动杆的底部固定安装有转动板,所述转动板的底部左右两端均固定安装有气动夹爪,所述横板的顶部左端固定安装有第三电机,所述转动杆的外周壁顶端与第三电机的输出端均固定安装有齿轮,两个所述齿轮通过同步齿形带活动连接,所述竖板的左侧固定安装有液压推杆,所述液压推杆的输出端固定安装有套接在竖板外部的套筒,所述套筒与横板固定连接。
13、本发明要解决的另一技术问题是提供一种用于汽车零配件生产的自动焊接方法,包括以下步骤:
14、s1.将待焊接的工件传导到输送带的前端,随着输送带的行进,工件移动到上下料区域,操作上下料组件将工件夹持到放置架上;
15、s2.启动第二电机驱动焊接台转动一个工位,工件进入到预加热区域,操作预热组件进行工件的预热作业,工件预热完毕后,操作第二电机驱动工件进入到焊接区域;
16、s3.操作焊接抢进行工件的焊接作业,同时,操作驱动组件驱使工件旋转进行全面焊接作业;
17、s4.焊接过程中,通过高分辨率相机与微程序控制器的搭配,实时调整直线模组行进速度、感应线圈功率和焊接抢功率,使工件的焊接达到最佳效果;
18、s5.焊接完毕后,微程序控制器操作上下料组件与第二电机把焊接好的工件夹出放置到输送带上,同时,把输送带上待焊接的工件放置到放置架上,即可完成工件的焊接作业。
19、进一步,步骤s2所述操作预热组件进行工件预热作业还包括以下子步骤:
20、s2.1.设定红外测温仪的测量范围、精度参数,微程序控制器中设定目标预热温度,并初始化加热功率;
21、s2.2.微程序控制器操作感应线圈按照始化加热功率进行工件的预热作业,红外测温仪实时监测工件表面的温度并将数据反馈给微程序控制器;
22、s2.3.微程序控制器将实际温度与目标温度进行比较,计算温度偏差;
23、s2.4.根据温度偏差,控制器采用pid控制算法计算调整后的加热功率,具体公式为:
24、;
25、式中,是比例增益,是积分时间常数,是微分时间常数;
26、s2.5.重复上述步骤,当温度偏差δt小于设定的阈值时,认为工件已经预热完成,微程序控制器停止感应线圈加热。
27、进一步,步骤s4所述通过高分辨率相机与微程序控制器的搭配使工件焊接达到最佳效果还包括以下子步骤:
28、s4.1.高分辨率相机实时的上传焊接图像到微程序控制器处;
29、s4.2.微程序控制器将采集到的图像数据传输至图像处理系统;
30、s4.3.图像处理系统提取图像焊接缺陷的信息,结合预设的缺陷识别模型对提取的特征进行分析和比对,反馈判断结果给微程序控制器;
31、s4.4.微程序控制器反馈结果与焊接质量阈值进行比对,当焊接质量低于设置的焊接质量阈值时,微程序控制器对应调整直线模组行进速度、感应线圈功率和焊接抢功率,否则,微程序控制器不做处理。
32、与现有技术相比,本技术的技术方案具备以下有益效果:
33、该用于汽车零配件生产的自动焊接装置及其焊接方法,通过设置的焊接机构、输送机构和控制模块能够进行汽车零配件的全自动焊接作业,并且通过高分辨率相机实时的上传焊接图像到微程序控制器处,微程序控制器判断当前焊接质量,当焊接质量低于设置的焊接质量阈值时,微程序控制器对应调整直线模组行进速度、感应线圈功率和焊接抢功率,使工件的焊接达到最佳效果。
1.一种用于汽车零配件生产的自动焊接装置,其特征在于,包括焊接机构、输送机构和控制模块;
2.根据权利要求1所述的一种用于汽车零配件生产的自动焊接装置,其特征在于:所述预热组件(6)包括安装板(61)、l型安装架(62)、滑动套(63)、滑动板(64)、第一电动推杆(65)、预热套(66)和感应线圈(67),所述仓体(1)的外周壁前端固定安装有安装板(61),所述安装板(61)的顶部固定安装有l型安装架(62),所述l型安装架(62)上滑动套接有滑动套(63),所述滑动套(63)的背面固定安装有滑动板(64),所述l型安装架(62)的顶部固定安装有输出端贯穿l型安装架(62)并与滑动板(64)固定连接的第一电动推杆(65),所述滑动板(64)的底部中心固定安装有预热套(66),所述预热套(66)的内壁嵌设有感应线圈(67),所述红外测温仪(611)嵌设在l型安装架(62)上。
3.根据权利要求1所述的一种用于汽车零配件生产的自动焊接装置,其特征在于:所述驱动组件(7)包括固定板(71)、滑槽(72)、滑块(73)、第二电动推杆(74)、第一电机(75)、驱动轮(76)和推杆架(77),所述仓体(1)的外周壁右端固定安装有固定板(71),所述固定板(71)的顶部开设有滑槽(72),所述滑槽(72)的内部滑动安装有滑块(73),所述滑槽(72)的内壁右侧固定安装有一端与滑块(73)固定连接的第二电动推杆(74),所述滑块(73)的底部固定安装有第一电机(75),所述第一电机(75)的输出端贯穿并延伸到滑块(73)上方,所述第一电机(75)的输出端固定安装有驱动轮(76),所述固定板(71)的顶部右端固定安装有推杆架(77),所述推杆架(77)的顶部固定安装有第三电动推杆,所述第三电动推杆的输出端转动安装有限位套,所述高分辨率相机(10)位于固定板(71)后侧。
4.根据权利要求1所述的一种用于汽车零配件生产的自动焊接装置,其特征在于:所述仓体(1)的内底壁中心转动安装有一端与焊接台(3)底部中心固定连接的转动轴(14),所述转动轴(14)的外周壁底端固定套接有蜗轮(15),所述仓体(1)的内底壁且位于转动轴(14)的后侧固定安装有数量为两个的固定架(11),两个所述固定架(11)之间转动安装有蜗杆(13),右侧所述固定架(11)的右侧固定安装有输出端贯穿固定架(11)并与蜗杆(13)固定连接的第二电机(12),所述蜗杆(13)与蜗轮(15)相啮合,所述焊接台(3)的底部四周固定安装有滚轮(16)。
5.根据权利要求1所述的一种用于汽车零配件生产的自动焊接装置,其特征在于:所述上下料组件(9)包括竖板(91)、横板(92)、转动杆(93)、转动板(94)、气动夹爪(95)、第三电机(96)、齿轮(97)、液压推杆(98)和套筒(99),所述输送带(2)的顶部左端固定安装有竖板(91),所述竖板(91)的右侧滑动安装有横板(92),所述横板(92)的顶部右端转动安装有一端贯穿并延伸到横板(92)下方的转动杆(93),所述转动杆(93)的底部固定安装有转动板(94),所述转动板(94)的底部左右两端均固定安装有气动夹爪(95),所述横板(92)的顶部左端固定安装有第三电机(96),所述转动杆(93)的外周壁顶端与第三电机(96)的输出端均固定安装有齿轮(97),两个所述齿轮(97)通过同步齿形带活动连接,所述竖板(91)的左侧固定安装有液压推杆(98),所述液压推杆(98)的输出端固定安装有套接在竖板(91)外部的套筒(99),所述套筒(99)与横板(92)固定连接。
6.一种根据权利要求1-5任一项所述的用于汽车零配件生产的自动焊接方法,其特征在于,包括以下步骤:
7.根据权利要求6所述的一种用于汽车零配件生产的自动焊接方法,其特征在于,步骤s2所述操作预热组件(6)进行工件预热作业还包括以下子步骤:
8.根据权利要求6所述的一种用于汽车零配件生产的自动焊接方法,其特征在于,步骤s4所述通过高分辨率相机(10)与微程序控制器(8)的搭配使工件焊接达到最佳效果还包括以下子步骤: