CN117783127A - 一种通用型防漏焊自动化视觉检测工作站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通用型防漏焊自动化视觉检测工作站，属于自动化检测技术领域。包括框架和控制终端以及与控制终端通信连接的机械手、检测机构、打码机构和固定机构，固定机构用于对零部件进行固定，固定机构用于对零部件的位置进行调整，检测机构安装于机械手的末端，检测机构用于对零部件螺母的焊接情况进行检测并将检测结果传输至控制终端，控制终端指令机械手用于对检测机构的检测位置进行调整，控制终端用于将检测结果与预设值进行对比并根据将对比结果传输至打码机构，打码机构用于根据控制终端的对比结果对零部件进行打码，本发明解决了现有的检测装置无法对不同的汽车零部件进行检测而导致检测完成的产品质量无法得到保证的问题。

Description

一种通用型防漏焊自动化视觉检测工作站

技术领域

本发明属于自动化检测技术领域，具体涉及一种通用型防漏焊自动化视觉检测工作站。

背景技术

随着汽车行业的发展，车辆零部件组装采用螺母焊接方式已趋于标准化，焊接螺母用设备也逐步实现自动化。目前使用螺母自动输送装置对螺母进行自动输送。而螺母自动输送装置在生产作业过程中，虽然提高了螺母焊接效率，且在螺母输送过程中对螺母方向的正反进行了筛选，但在凸焊螺母时无法判断螺母状态，造成螺母错焊、漏焊、焊反、叠焊等不良现象，不能完全保证螺母的焊接质量。

譬如，仪表横梁总成上有90多个螺母、螺栓及小支架部件，这些螺母、螺栓数量众多，而且非常小，经常会因为人为疏忽而发生螺柱漏焊情况，若等到总装配时才发现螺母、螺栓漏焊，事后再补救，会给整机带来极为不利的影响，因此，在螺母焊接完成后需要对该零部件进行检测，避免因为螺栓螺母等漏焊导致无法完成总装，而已有技术由于缺乏合适的检测装置，因为不同的汽车零部件的形状和大小差异较大，现有的检测装置不同很好的对不同的汽车零部件进行检测，因而通常由检测工人以手工方式检测，手工检测的不言而喻的欠缺之一，检测人员劳动强度大且效率低；之二，投入人力多，不利于节省宝贵的劳动力资源；检测误差大，难以确保检测质量。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种通用型防漏焊自动化视觉检测工作站，解决了现有的检测装置无法对不同的汽车零部件进行检测而导致检测完成的产品质量无法得到保证的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种通用型防漏焊自动化视觉检测工作站，包括框架和控制终端以及与控制终端通信连接的机械手、检测机构、打码机构和固定机构，所述固定机构用于对零部件进行固定，所述固定机构用于对零部件的位置进行调整，所述检测机构安装于机械手的末端，所述检测机构用于对零部件螺母的焊接情况进行检测并将检测结果传输至控制终端，所述控制终端指令机械手用于对检测机构的检测位置进行调整，所述控制终端用于将检测结果与预设值进行对比并根据将对比结果传输至打码机构，所述打码机构用于根据控制终端的对比结果对零部件进行打码。

作为本发明的一种优选技术方案，所述固定机构包括两固定组件、滑动组件、旋转组件、伸缩杆和支撑组件，所述滑动组件安装于框架的内底面并位于框架的一侧，所述旋转组件安装于滑动组件的滑动端，两所述固定组件分别安装旋转组件的转动端和支撑组件的支撑端，所述支撑组件安装于框架的另一侧并通过伸缩杆与旋转组件连接，零部件的两端分别固定于两所述固定组件，所述旋转组件带动固定组件转动使机械手带动检测机构进行检测。

作为本发明的一种优选技术方案，所述固定组件包括固定框、浮板、支撑膜、加热器和散热器，所述固定框安装于旋转组件的转动端，所述固定框内填充有热塑性聚合物，所述浮板安装于旋转组件的转动端并位于固定框下方，所述支撑膜覆盖于热塑性聚合物上方且支撑膜的四个角与浮板的四个角一一对应连接，所述加热器和散热器分别安装于固定框的相对两侧。

作为本发明的一种优选技术方案，所述固定框为上窄下宽的凸台方框。

作为本发明的一种优选技术方案，所述热塑性聚合物由聚丙烯构成。

作为本发明的一种优选技术方案，所述浮板包括固定板、四个弹簧和支撑板，所述固定板安装于旋转组件的转动端，所述支撑板与固定板球铰接且位于固定板上方，四个所述弹簧分别安装于支撑板的四个角落且弹簧的两端分别与支撑板和固定板连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述固定组件包括固定座、压块和固定气缸，所述固定座的底面开设有通槽，所述固定座安装于旋转机构的转动端，所述固定气缸安装于固定座通槽的底面，所述压块安装于固定气缸的活动端，所述固定气缸驱动压块将零部件抵压于固定座。

作为本发明的一种优选技术方案，所述旋转组件包括底座、底板、齿轮组、支撑杆和驱动器，所述底座安装于滑动组件的滑动端，所述驱动器安装于底座顶部的一侧，所述齿轮组安装于底座顶部的另一侧并与驱动器驱动端连接，所述底板与齿轮组的末端齿轮连接，所述支撑杆安装于底板的一侧壁表面并与伸缩杆的一端连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑组件包括支撑座、旋转座和连接板，所述支撑座安装于框架的一侧，所述旋转座安装于支撑座顶面，所述连接板安装于旋转座的旋转端，所述固定组件安装于连接板顶面，所述伸缩杆的一端与连接板连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述机械手为六轴机器人，所述检测机构为CCD检测相机。

本发明的有益效果为：通过加热器将固定框内的热塑性聚合物加热融化后将零部件放置于支撑膜上进行包裹沉入固定框内，然后散热器启动将热塑性聚合物冷却让热塑性聚合物固化对零部件进行固定，然后通过旋转组件带动零部件转动来让机械手带着检测机构对零部件上焊接的螺栓或螺母进行检测，并将检测结果传输至打码机构，让打码机构根据检测机构的检测结果对零部件打码，通过热塑性聚合物自身状态的变化来完成对不同形状零部件的固定，解决了现有的检测装置无法对不同的汽车零部件进行检测而导致检测完成的产品质量无法得到保证的问题。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明固定机构结构示意图；

图3为本发明固定组件结构示意图；

图4为本发明另一固定组件结构示意图；

图5为本发明旋转组件结构示意图；

图6为本发明支撑组件结构示意图；

图7为本发明检测机构结构示意图；

图8为本发明打码机构结构示意图；

主要元件符号说明

图中：1、框架；2、控制终端；3、机械手；4、检测机构；5、打码机构；6、固定机构；61、固定座；62、压块；63、固定气缸；7、固定组件；71、固定框；72、浮板；721、固定板；722、弹簧；723、支撑板；73、支撑膜；74、加热器；75、散热器；8、滑动组件；9、旋转组件；91、底座；92、底板；93、齿轮组；94、支撑杆；95、驱动器；10、支撑组件；101、支撑座；102、旋转座；103、连接板；11、伸缩杆。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。

请参阅图1-8，本实施例提供了一种通用型防漏焊自动化视觉检测工作站，包括框架1和控制终端2以及与控制终端2通信连接的机械手3、检测机构4、打码机构5和固定机构6，固定机构6用于对零部件进行固定，固定机构6用于对零部件的位置进行调整，检测机构4安装于机械手3的末端，检测机构4用于对零部件螺母的焊接情况进行检测并将检测结果传输至控制终端2，控制终端2指令机械手3用于对检测机构4的检测位置进行调整，控制终端2用于将检测结果与预设值进行对比并根据将对比结果传输至打码机构5，打码机构5用于根据控制终端2的对比结果对零部件进行打码，在对汽车零部件上焊接的螺母或者螺柱进行检测其是否存在漏焊时，先将零部件放置在固定机构6上固定完成后，控制终端2发出信号让机械手3带着检测机构4对零部件上焊接的螺母进行检测，检测完成后检测机构4将检测结果传输至控制终端2，控制终端2将检测结果与预设的值进行比对判断该零部件是否存在漏焊的情况，然后将判断结果传输至打码机构5，打码机构5根据比对结果将对零部件打上合格或者不合格的码，合格的零部件进入下一道工序，不合格重新进行焊接处理。

而为了对不同规格的零部件都可以完成进行并完成对零部件的检测，固定机构6包括两固定组件7、滑动组件8、旋转组件9、伸缩杆11和支撑组件10，滑动组件8安装于框架1的内底面并位于框架1的一侧，旋转组件9安装于滑动组件8的滑动端，两固定组件7分别安装旋转组件9的转动端和支撑组件10的支撑端，支撑组件10安装于框架1的另一侧并通过伸缩杆11与旋转组件9连接，零部件的两端分别固定于两固定组件7，旋转组件9带动固定组件7转动使机械手3带动检测机构4进行检测，当需要对零部件进行检测时，将零部件的一端放置在支撑组件10的固定组件7上，然后滑动组件8将带动旋转组件9上的固定组件7来靠近支撑组件10，直至零部件的另一端可以被旋转组件9上的固定组件7所固定，当零部件固定完成后，旋转组件9将带着零部件进行转动，让机械手3可以带动检测机构4对零部件的各个位置进行检测，防止零部件出现漏焊的情况而由于机械手3自身的自由度的限制而导致无法准确的完成检测，通过转动零部件来让检测机构4可以对零部件进行全方位的检测，提高检测的精准度，同时通过转动零部件可以减少机械手3移动的方位，减少检测的时间，提高检测的效率。

参见图3，为了更好的对不同规格的零部件进行固定，同时提高固定的稳定性，在一实施例中，固定组件7包括固定框71、浮板72、支撑膜73、加热器74和散热器75，固定框71安装于旋转组件9的转动端，固定框71内填充有热塑性聚合物，浮板72安装于旋转组件9的转动端并位于固定框71下方，支撑膜73覆盖于热塑性聚合物上方且支撑膜73的四个角与浮板72的四个角一一对应连接，加热器74和散热器75分别安装于固定框71的相对两侧，当需要对零部件进行固定时，先让加热器74对热塑性聚合物进行加热，使其转变为液体，然后加热器74停止加热，使热塑性聚合物开始冷却，然后将零部件的一端放置在支撑膜73上，通过零部件自身的重量来陷入热塑性聚合物中，在这个过程中，支撑膜73将零部件与热塑性聚合物进行隔离，避免零部件在完成检测后取下时与热塑性聚合物黏连在一起而影响后续工序，同时散热器75开始散热，将热塑性聚合物由液体转化为固体，然后对零部件进行检测，通过热塑性聚合物在温度高度较高时为液体来包裹零部件，然后让热塑性聚合物冷却来固定零部件，让不同形状和大小的零部件都可以完成固定并进行检测，而不会因为不同形状的零部件而导致固定组件7无法很好的完成固定或者在固定过程中零部件并不稳定，从而导致在进行检测过程中零部件发生抖动而导致检测结果出现误差的情况，或零部件在旋转的过程中由于固定不牢固而发生掉落导致零部件出现损坏的情况发生。

同时为了更好的对热塑性聚合物进行散热，固定框71可以由铝型材制作而成，提高对固定框71内热塑性聚合物的散热效果，使热塑性聚合物可以更快的进行固化，减少零部件的固定时间。

为了让热塑性聚合物在固化的情况下可以保持对零部件固定的稳定性，在一实施例中，固定框71为上窄下宽的凸台方框，当热塑性聚合物固化后，通过固定框71顶部窄口的内壁来限制固化的热塑性聚合物发生移动，让零部件在被固化的热塑性聚合物可以保持稳定，避免零部件在完成固定后不稳定出现晃动而影响检测机构4的检测结果。

为了加快热塑性聚合物的固化效果，减少对零部件的检测时间，提高检测效率，在一实施例中，热塑性聚合物由聚丙烯构成，聚丙烯具有较高的熔融温度和较快的结晶速度，因此在冷却过程中可以相对快速地从液态变为固态。

为了保证零部件在检测完成后支撑膜73复位重新覆盖在热塑性聚合物上方，方便下一次的固定，在一实施例中，浮板72包括固定板721、四个弹簧722和支撑板723，固定板721安装于旋转组件9的转动端，支撑板723与固定板721球铰接且位于固定板721上方，四个弹簧722分别安装于支撑板723的四个角落且弹簧722的两端分别与支撑板723和固定板721连接，由于零部件的形状不固定，因此，当零部件放置在支撑膜73上时，零部件并不能保持在固定框71的中心位置，会出现向一侧倾斜的情况，因此，为了让包裹零部件的支撑膜73在完成检测后可以恢复原位，当零部件向一侧倾斜时，支撑膜73被带动着向一侧倾斜，从而使得支撑膜73拉动支撑板723，支撑板723上远离倾斜方向的弹簧722被拉伸，当零部件完成检测离开固定框71时，被拉伸的弹簧722收缩进行复位从而使的发生倾斜的支撑板723复位，让支撑膜73在支撑板723的带动下完成复位，方便下一次的固定。

由于汽车现在的零部件基本上为标准件，而不同型号的汽车在同一位置的零部件的形状基本一致，其长度可能会发生变化，因此，为了更好的针对该零部件进行检测，参见图4，在一实施例中，固定组件7包括固定座61、压块62和固定气缸63，固定座61的底面开设有通槽，固定座61安装于旋转机构的转动端，固定气缸63安装于固定座61通槽的底面，压块62安装于固定气缸63的活动端，固定气缸63驱动压块62将零部件抵压于固定座61，当对预设的零部件进行检测时，将该零部件的端部放置在固定座61的一侧壁上，然后固定气缸63带动压块62将零部件的一端压制在固定座61上，支撑组件10上的固定组件7同样完成相同的动作将零部件进行固定，方便对零部件进行检测，而为了更好的保持零部件在固定过程中的稳定性，该固定组件7在旋转组件9和支撑组件10上各设置有两组，通过两组固定组件7对零部件同一端的两侧进行固定，保持零部件在转动过程中的稳定性，避免出现抖动的情况而影响检测结果。

为了更好的让检测机构4进行检测，减少检测的时间，提高检测的效率，在一实施例中，旋转组件9包括底座91、底板92、齿轮组93、支撑杆94和驱动器95，底座91安装于滑动组件8的滑动端，驱动器95安装于底座91顶部的一侧，齿轮组93安装于底座91顶部的另一侧并与驱动器95驱动端连接，底板92与齿轮组93的末端齿轮连接，支撑杆94安装于底板92的一侧壁表面并与伸缩杆11的一端连接，当零部件完成固定后，驱动器95启动带动齿轮组93进行转动，从而让安装在齿轮组93传动尾端的底板92可以进行转动，从而让支撑杆94通过伸缩杆11进行连接的支撑组件10一起转动来完成对零部件的转动，方便机械手3带着检测机构4对零部件进行检测，让检测机构4在不用进行大幅度的移动就可以完成对零部件的检测，减少检测的时间，提高检测效率。

为了更好的对零部件进行支撑，减少零部件在转动过程中发生晃动的情况，在一实施例中，支撑组件10包括支撑座101、旋转座102和连接板103，支撑座101安装于框架1的一侧，旋转座102安装于支撑座101顶面，连接板103安装于旋转座102的旋转端，固定组件7安装于连接板103顶面，伸缩杆11的一端与连接板103连接，将零部件的一端放置在固定组件7上进行固定，当旋转组件9进行转动时，旋转组件9转动通过伸缩杆11来带动连接板103进行转动，通过伸缩杆11来使得连接板103上的固定组件7可以随着旋转组件9的转动，让零部件可以保持同步转动，从而保持零部件在进行转动的转动稳定性。

为了更好的对零部件进行全方位的检测，在一实施例中，机械手3为六轴机器人，检测机构4为CCD检测相机，六轴机器人具备六个自由度，可以在多个方向上进行灵活的运动和操作，再通过旋转组件9的转动来让检测机构4可以对零部件进行全方位的检测，避免出现检测死角的情况发生，同时，CCD检测相机具有快速的图像捕捉和处理能力，可以在短时间内处理大量的图像数据，这使得它们适用于需要快操作和响应的应用，因此，通过CCD检测相机可以减少检测所需的时间，提高检测效率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种通用型防漏焊自动化视觉检测工作站，其特征在于：包括框架和控制终端以及与控制终端通信连接的机械手、检测机构、打码机构和固定机构，所述固定机构用于对零部件进行固定，所述固定机构用于对零部件的位置进行调整，所述检测机构安装于机械手的末端，所述检测机构用于对零部件螺母的焊接情况进行检测并将检测结果传输至控制终端，所述控制终端指令机械手用于对检测机构的检测位置进行调整，所述控制终端用于将检测结果与预设值进行对比并根据将对比结果传输至打码机构，所述打码机构用于根据控制终端的对比结果对零部件进行打码。

2.根据权利要求1所述的一种通用型防漏焊自动化视觉检测工作站，其特征在于：所述固定机构包括两固定组件、滑动组件、旋转组件、伸缩杆和支撑组件，所述滑动组件安装于框架的内底面并位于框架的一侧，所述旋转组件安装于滑动组件的滑动端，两所述固定组件分别安装旋转组件的转动端和支撑组件的支撑端，所述支撑组件安装于框架的另一侧并通过伸缩杆与旋转组件连接，零部件的两端分别固定于两所述固定组件，所述旋转组件带动固定组件转动使机械手带动检测机构进行检测。

3.根据权利要求2所述的一种通用型防漏焊自动化视觉检测工作站，其特征在于：所述固定组件包括固定框、浮板、支撑膜、加热器和散热器，所述固定框安装于旋转组件的转动端，所述固定框内填充有热塑性聚合物，所述浮板安装于旋转组件的转动端并位于固定框下方，所述支撑膜覆盖于热塑性聚合物上方且支撑膜的四个角与浮板的四个角一一对应连接，所述加热器和散热器分别安装于固定框的相对两侧。

4.根据权利要求3所述的一种通用型防漏焊自动化视觉检测工作站，其特征在于：所述固定框为上窄下宽的凸台方框。

5.根据权利要求3所述的一种通用型防漏焊自动化视觉检测工作站，其特征在于：所述热塑性聚合物由聚丙烯构成。

6.根据权利要求3所述的一种通用型防漏焊自动化视觉检测工作站，其特征在于：所述浮板包括固定板、四个弹簧和支撑板，所述固定板安装于旋转组件的转动端，所述支撑板与固定板球铰接且位于固定板上方，四个所述弹簧分别安装于支撑板的四个角落且弹簧的两端分别与支撑板和固定板连接。

7.根据权利要求2所述的一种通用型防漏焊自动化视觉检测工作站，其特征在于：所述固定组件包括固定座、压块和固定气缸，所述固定座的底面开设有通槽，所述固定座安装于旋转机构的转动端，所述固定气缸安装于固定座通槽的底面，所述压块安装于固定气缸的活动端，所述固定气缸驱动压块将零部件抵压于固定座。

8.根据权利要求7所述的一种通用型防漏焊自动化视觉检测工作站，其特征在于：所述旋转组件包括底座、底板、齿轮组、支撑杆和驱动器，所述底座安装于滑动组件的滑动端，所述驱动器安装于底座顶部的一侧，所述齿轮组安装于底座顶部的另一侧并与驱动器驱动端连接，所述底板与齿轮组的末端齿轮连接，所述支撑杆安装于底板的一侧壁表面并与伸缩杆的一端连接。

9.根据权利要求2所述的一种通用型防漏焊自动化视觉检测工作站，其特征在于：所述支撑组件包括支撑座、旋转座和连接板，所述支撑座安装于框架的一侧，所述旋转座安装于支撑座顶面，所述连接板安装于旋转座的旋转端，所述固定组件安装于连接板顶面，所述伸缩杆的一端与连接板连接。

10.根据权利要求1所述的一种通用型防漏焊自动化视觉检测工作站，其特征在于：所述机械手为六轴机器人，所述检测机构为CCD检测相机。