喇叭引線自動焊接機及其控制方法與流程

本發(fā)明涉及自動控制領(lǐng)域，特別涉及喇叭引線自動焊接裝置及其控制方法。

背景技術(shù)：

喇叭在制作過程中需要對電路板和引線進行焊接，目前都是采用人工焊接，操作隨意性很大，焊點不規(guī)則，焊接質(zhì)量難以保證，而且重復(fù)勞動易使人產(chǎn)生疲勞，勞動強度大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是要提供一種喇叭引線自動焊接機及其控制方法，可以解決上述現(xiàn)有問題中的一個或多個。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種喇叭引線自動焊接機，包括第一攝像裝置、第一機械手、傳送機構(gòu)、焊接裝置和控制裝置；第一攝像裝置用于獲取待焊接喇叭的第一影像數(shù)據(jù)，并將第一影像數(shù)據(jù)輸出至控制裝置；控制裝置將第一影像數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的第一標準影像數(shù)據(jù)經(jīng)過比對確定的第一控制指令輸出至第一機械手；第一機械手根據(jù)第一控制指令提取相應(yīng)的喇叭并置于傳送機構(gòu)上，傳送機構(gòu)將喇叭傳送至焊接裝置處；焊接裝置對喇叭引線進行焊接。

本發(fā)明的喇叭引線自動焊接機可以使喇叭焊接標準化、規(guī)范化，既保證了焊接質(zhì)量的穩(wěn)定，也減少了工人的重復(fù)勞動，降低了勞動強度。

在一些實施方式中，本發(fā)明的喇叭引線自動焊接機還包括第二攝像裝置；第二攝像裝置用于獲取傳送機構(gòu)上的待焊接喇叭的第二影像數(shù)據(jù)，并將第二影像數(shù)據(jù)輸出至控制裝置；控制裝置將第二影像數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的第二標準影像數(shù)據(jù)經(jīng)過比對確定的焊接指令輸出至焊接裝置；焊接裝置根據(jù)焊接指令在指定位置對該喇叭進行焊接。待焊接喇叭在被傳送機構(gòu)輸送的過程中，由于抖動等原因，位移可能會有偏差，第二攝像裝置的設(shè)置可以確定焊接位置，保證焊接位置的準確性。

在一些實施方式中，本發(fā)明的喇叭引線自動焊接機還包括電流檢測裝置和第二機械手；電流檢測裝置對焊接后的喇叭進行檢測，并將檢測數(shù)據(jù)輸出至控制裝置，控制裝置根據(jù)檢測數(shù)據(jù)向第二機械手輸出第二控制指令，第二機械手根據(jù)第二控制指令提取該喇叭至指定位置或不提取該喇叭。電流檢測裝置和第二機械手的設(shè)置可以在生產(chǎn)線上自動剔除不合格品，省卻分揀工作，提高工作效率。

在一些實施方式中，本發(fā)明的喇叭引線自動焊接機還包括第三機械手和整理托盤；整理托盤上設(shè)有多個喇叭插槽；控制裝置向第三機械手輸出第三控制指令，第三機械手根據(jù)第三控制指令將第二機械手提取的喇叭插入整理托盤上的喇叭插槽。第三機械手和整理托盤的設(shè)置可以自動將焊接后的喇叭排序，便于進行下一個工序。

在一些實施方式中，本發(fā)明的喇叭引線自動焊接機第一機械手和第三機械手上均設(shè)有真空吸嘴。真空吸嘴便于快速取放喇叭。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種喇叭引線自動焊接機的控制方法，該焊接機包括第一攝像裝置、第一機械手、傳送機構(gòu)、焊接裝置和控制裝置，控制方法包括：第一攝像裝置獲取待焊接喇叭的第一影像數(shù)據(jù)，并將第一影像數(shù)據(jù)輸出至控制裝置；控制裝置將第一影像數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的第一標準影像數(shù)據(jù)經(jīng)過比對確定的第一控制指令輸出至第一機械手；第一機械手根據(jù)第一控制指令提取相應(yīng)的喇叭并按照指定的位置將該喇叭置于傳送機構(gòu)上；傳送機構(gòu)將該喇叭傳送至焊接裝置處；焊接裝置對該喇叭引線進行焊接。

在一些實施方式中，該焊接機還包括第二攝像裝置，控制方法還包括：第二攝像裝置獲取傳送機構(gòu)上的待焊接喇叭的第二影像數(shù)據(jù)，并將第二影像數(shù)據(jù)輸出至控制裝置；控制裝置將第二影像數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的第二標準影像數(shù)據(jù)經(jīng)過比對確定的焊接控制指令輸出至焊接裝置；焊接裝置根據(jù)焊接控制指令在指定位置對該喇叭進行焊接。

在一些實施方式中，該焊接機還包括電流檢測裝置和第二機械手，控制方法還包括：電流檢測裝置對焊接后的喇叭進行檢測，并將檢測數(shù)據(jù)輸出至控制裝置；控制裝置根據(jù)檢測數(shù)據(jù)向第二機械手輸出第二控制指令；第二機械手根據(jù)第二控制指令提取該喇叭至指定位置或不提取該喇叭。

在一些實施方式中，該焊接機還包括第三機械手和整理托盤，整理托盤上設(shè)有多個喇叭插槽，控制方法還包括：控制裝置向第三機械手輸出第三控制指令，第三機械手根據(jù)第三控制指令將第二機械手提取的喇叭插入整理托盤上的喇叭插槽。

在一些實施方式中，第一攝像裝置獲取待焊接喇叭整體位置數(shù)據(jù)和電路板位置影像數(shù)據(jù)，將喇叭整體位置數(shù)據(jù)和電路板位置影像數(shù)據(jù)輸出至控制裝置；控制裝置將喇叭整體位置數(shù)據(jù)和電路板位置影像數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的標準喇叭整體位置數(shù)據(jù)和電路板位置影像數(shù)據(jù)經(jīng)過比對確定的喇叭提取控制指令輸出至第一機械手；第一機械手根據(jù)喇叭提取控制指令提取相應(yīng)的喇叭；第一攝像裝置獲取所述第一機械手提取的喇叭的引線影像數(shù)據(jù)，，將引線影像數(shù)據(jù)輸出至控制裝置；控制裝置將引線影像數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的引線標準影像數(shù)據(jù)經(jīng)過比對確定的喇叭傳送控制指令輸出至第一機械手；第一機械手根據(jù)喇叭傳送控制指令將喇叭置于傳送機構(gòu)上或不置于傳送機構(gòu)上。分兩次獲取影像數(shù)據(jù)可以使數(shù)據(jù)分析更加精準。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種實施方式的喇叭引線自動焊接機的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1所示的喇叭引線自動焊接機的主體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明一種實施方式的喇叭引線自動焊接機的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明一種實施方式的喇叭引線自動焊接機的工作流程圖。

圖5為本發(fā)明另一種實施方式的喇叭引線自動焊接機的工作流程圖。

具體實施方式

以下通過實施例對本發(fā)明作進一步說明，但其保護范圍不受這些實施例的限制。

圖1～圖3示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的喇叭引線自動焊接機的結(jié)構(gòu)。

如圖1～圖3所示，該喇叭引線自動焊接機包括：第一攝像裝置11、第一機械手21、傳送機構(gòu)30、焊接裝置40和控制裝置50。

第一攝像裝置11用于獲取待焊接喇叭的第一影像數(shù)據(jù)，并將第一影像數(shù)據(jù)輸出至控制裝置50。在本實施例中，待焊接的喇叭隨意置于托盤80上。在其它實施例中，待焊接的喇叭也可以置于傳送帶上，例如喇叭從上一個工序傳過來。

控制裝置50將第一影像數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的第一標準影像數(shù)據(jù)經(jīng)過比對確定的第一控制指令輸出至第一機械手21。

第一機械手21根據(jù)第一控制指令提取相應(yīng)的喇叭并置于傳送機構(gòu)30上，傳送機構(gòu)30將喇叭傳送至焊接裝置40處，焊接裝置40對喇叭引線進行焊接。

由于震動等原因，喇叭在傳送機構(gòu)30上的位移中難免會產(chǎn)生誤差，為保證焊接的準確性，可以在焊接之前，使用第二攝像裝置12對傳送機構(gòu)30上的喇叭的焊點進行定位。

第二攝像裝置12用于獲取傳送機構(gòu)上的待焊接喇叭的第二影像數(shù)據(jù)，并將第二影像數(shù)據(jù)輸出至控制裝置50。

控制裝置50將第二影像數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的第二標準影像數(shù)據(jù)經(jīng)過比對確定的焊接指令輸出至焊接裝置40。

焊接裝置40根據(jù)焊接指令在指定位置對該喇叭進行焊接。

為了檢測喇叭引線的焊接質(zhì)量，還可以設(shè)置電流檢測裝置60和第二機械手22。電流檢測裝置60對焊接后的喇叭進行檢測，并將檢測數(shù)據(jù)輸出至控制裝置50?？刂蒲b置50根據(jù)檢測數(shù)據(jù)向第二機械手22輸出第二控制指令。第二機械手22根據(jù)第二控制指令提取該喇叭至指定位置或不提取該喇叭?？梢栽O(shè)定為第二機械手22提取的喇叭為合格品，放置在指定位置；第二機械手22不提取的喇叭為不合格品，被傳送機構(gòu)30送往廢品箱90。

為了將焊接后的喇叭整齊排列，還可以設(shè)置第三機械手23和整理托盤70。整理托盤70上設(shè)有多個喇叭插槽?？刂蒲b置50向第三機械手23輸出第三控制指令，第三機械手23根據(jù)第三控制指令將第二機械手22提取的喇叭插入整理托盤70上的喇叭插槽。

在本實施例中，第一機械手21和第三機械手23分別通過四個步進電機的帶動，可以實現(xiàn)沿X軸、Y軸、Z軸移動，以及轉(zhuǎn)動。在其它實施例中，第一機械手21、第二機械手22和第三機械手23，以及焊接裝置40都可以根據(jù)需要設(shè)置成可以沿X軸、Y軸、Z軸移動，以及轉(zhuǎn)動。

在本實施例中，第一機械手21和第二機械手22上均設(shè)有真空吸嘴，吸附喇叭。在其它實施例中，第一機械手21和第二機械手22上也可以設(shè)置電磁繼電器來吸附喇叭，或用其它的機械裝置來夾取喇叭。

在本實施例中個，傳送機構(gòu)30包括步進電機，以及被步進電機驅(qū)動的傳送帶。在其它實施例中，也可以通過轉(zhuǎn)盤或傳送鏈等方式傳送喇叭。

在本實施例中，焊接裝置40是高頻焊接機。在其它實施例中，也可以采用其它類型的焊接裝置。

傳送機構(gòu)30可以設(shè)置成受控制裝置50的控制指令運行，也可以設(shè)置成獨立控制。

圖4示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的喇叭引線自動焊接機的控制方法。

如圖4所示，該方法包括：

步驟S001：第一攝像裝置11獲取待焊接喇叭的第一影像數(shù)據(jù)，并將第一影像數(shù)據(jù)輸出至控制裝置50。第一影像數(shù)據(jù)包括喇叭整體位置數(shù)據(jù)、電路板位置數(shù)據(jù)和引線位置數(shù)據(jù)。

步驟S002：控制裝置50將第一影像數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的第一標準影像數(shù)據(jù)經(jīng)過比對確定的第一控制指令輸出至第一機械手21。如果第一影像數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的第一標準影像數(shù)據(jù)相匹配，進入步驟S003；如果第一影像數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的第一標準影像數(shù)據(jù)不匹配，則回到步驟S001，第一攝像裝置11再獲取下一幀待焊接喇叭的第一影像數(shù)據(jù)。這一步驟用于確定提取到適合焊接的喇叭。

步驟S003：第一機械手21根據(jù)第一控制指令提取相應(yīng)的喇叭并按照指定的位置將該喇叭置于傳送機構(gòu)30上。第一機械手21沿X軸和Y軸移動至相應(yīng)的喇叭上方，沿Z軸向下移動，提起喇叭，再沿Z軸向上移動，旋轉(zhuǎn)喇叭，使電路板朝向合適的角度；再沿X軸和Y軸移動至傳送帶上方，沿Z軸向下移動，放下喇叭。

步驟S004：傳送機構(gòu)30將該喇叭傳送至焊接裝置40處。

步驟S005：第二攝像裝置12獲取傳送機構(gòu)30上的待焊接喇叭的第二影像數(shù)據(jù)，并將第二影像數(shù)據(jù)輸出至控制裝置50。第二影像數(shù)據(jù)包括該喇叭在傳送機構(gòu)上的整體位置數(shù)據(jù)、電路板位置數(shù)據(jù)和引線位置數(shù)據(jù)。

步驟S006：控制裝置50將第二影像數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的第二標準影像數(shù)據(jù)經(jīng)過比對確定的焊接控制指令輸出至焊接裝置40。如果第二影像數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的第二標準影像數(shù)據(jù)相匹配，進入步驟S007；如果第二影像數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的第二標準影像數(shù)據(jù)不匹配，則回到步驟S005，第二攝像裝置11再獲取下一幀待焊接喇叭的第二影像數(shù)據(jù)。這一步驟用于確定焊點位置。

步驟S007：焊接裝置40根據(jù)焊接控制指令在指定位置對該喇叭進行焊接。

步驟S008：電流檢測裝置60對焊接后的喇叭進行檢測，并將檢測數(shù)據(jù)輸出至控制裝置50。

步驟S009：控制裝置50根據(jù)檢測數(shù)據(jù)向第二機械手22輸出第二控制指令。如果檢測數(shù)據(jù)為正，進入步驟S010；否則，回到步驟S008，電流檢測裝置60對下一個焊接后的喇叭進行檢測。

步驟S010：第二機械手22根據(jù)第二控制指令提取該喇叭至指定位置或不提取該喇叭。第二機械手22沿X軸和Y軸移動至相應(yīng)的喇叭上方，沿Z軸向下移動，提起喇叭，再沿Z軸向上移動，再沿X軸和Y軸移動離開傳送帶。沒被提取的喇叭為補合格品，隨傳送帶向后移動直至墜入廢品箱90。

步驟S011：控制裝置50向第三機械手23輸出第三控制指令，第三機械手23根據(jù)第三控制指令將第二機械手22提取的喇叭插入整理托盤90上的喇叭插槽。

控制裝置50也可以通過預(yù)設(shè)的公式將輸入的影像數(shù)據(jù)進行計算后，再與標準影像數(shù)據(jù)進行比對，然后將確定的控制指令輸出至第一機械手22或焊接裝置40。

在本實施例中，控制裝置50是中央處理器。在其它實施例中，控制裝置50也可以采用單片機或工控機等其它控制器。

在其它實施例中，待焊接的喇叭被置于傳送機構(gòu)30之前，第一攝像裝置11可以進行兩次影像數(shù)據(jù)的獲取。如圖5所示：

步驟S201：第一攝像裝置11獲取待焊接喇叭整體位置數(shù)據(jù)和電路板位置影像數(shù)據(jù)，將喇叭整體位置數(shù)據(jù)和電路板位置影像數(shù)據(jù)輸出至控制裝置50。

步驟S202：控制裝置50將喇叭整體位置數(shù)據(jù)和電路板位置影像數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的標準喇叭整體位置數(shù)據(jù)和電路板位置影像數(shù)據(jù)經(jīng)過比對確定的喇叭提取控制指令輸出至第一機械手21。如果喇叭整體位置數(shù)據(jù)和電路板位置影像數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的喇叭整體位置數(shù)據(jù)和電路板位置標準影像數(shù)據(jù)相匹配，進入步驟S203；如果喇叭整體位置數(shù)據(jù)和電路板位置影像數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的喇叭整體位置數(shù)據(jù)和電路板位置標準影像數(shù)據(jù)不匹配，則回到步驟S201，第一攝像裝置11再獲取下一幀待焊接喇叭整體位置數(shù)據(jù)和電路板位置影像數(shù)據(jù)。

步驟S203：第一機械手21根據(jù)喇叭提取控制指令提取相應(yīng)的喇叭。

步驟S204：第一攝像裝置11再對第一機械手21提取的喇叭進行拍攝，將引線位置影像數(shù)據(jù)輸出至控制裝置50。

步驟205：控制裝置50將引線位置影像數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的標準引線影像數(shù)據(jù)經(jīng)過比對確定的喇叭傳送控制指令輸出至第一機械手21。如果引線位置影像數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的標準引線影像數(shù)據(jù)相匹配，進入步驟S206；如果引線位置影像數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的標準引線影像數(shù)據(jù)不匹配，則回到步驟S201，第一攝像裝置11再獲取下一幀待焊接喇叭整體位置數(shù)據(jù)和電路板位置影像數(shù)據(jù)。

步驟206：第一機械手21根據(jù)喇叭傳送控制指令將喇叭置于傳送機構(gòu)30上或不置于傳送機構(gòu)30上(例如將喇叭放回原處或廢品箱)。

之后可以進入上述步驟S005。

以上的僅是本發(fā)明的一些實施方式。對于本領(lǐng)域的普通方法人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。