本实用新型专利技术公开了一种贯流风叶焊接机器人，包括分送料模块、抓料机械手、预定位模块、入料模块、超声波焊接机和收料模块；焊接机器人通过分送料模块将工件送至抓料机械手经三夹爪夹持进行初步整形自定心，随后送入预定位模块实现八夹爪夹持自定心和定位标记旋转对位，再经入料模块实现四夹爪夹持自定心、平移误差和旋转角度误差的补偿以及软着陆和旋转搜索的叶片嵌插，进而在超声波焊接机中通过四导向杆的夹持自定心和夹紧力控制、两级式焊接头运动和数字电源驱动的超声波换能器完成焊接，然后收料模块将焊接后成品取出送至储料皮带线。本实用新型专利技术具有焊接周期快、噪音低、良品率高、换线时间短、在线实时质量监控、运行稳定可靠等优点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种贯流风叶焊接机器人，包括分送料模块、抓料机械手、预定位模块、入料模块、超声波焊接机和收料模块；焊接机器人通过分送料模块将工件送至抓料机械手经三夹爪夹持进行初步整形自定心，随后送入预定位模块实现八夹爪夹持自定心和定位标记旋转对位，再经入料模块实现四夹爪夹持自定心、平移误差和旋转角度误差的补偿以及软着陆和旋转搜索的叶片嵌插，进而在超声波焊接机中通过四导向杆的夹持自定心和夹紧力控制、两级式焊接头运动和数字电源驱动的超声波换能器完成焊接，然后收料模块将焊接后成品取出送至储料皮带线。本技术具有焊接周期快、噪音低、良品率高、换线时间短、在线实时质量监控、运行稳定可靠等优点。【专利说明】一种贯流风叶焊接机器人
本技术涉及注塑超声波焊接应用领域，具体涉及一种贯流风叶焊接机器人。
技术介绍
贯流风叶具有结构紧凑，体积小，产生的气流流量大、横向均匀、距离较长以及噪音低等特点，广泛应用于空调、家用电器、塔扇、风幕等低压通风换气场合。贯流风叶由工程塑料制成，构件包括单个轴盖、多个中节、单个外端盖修或内修端盖。在目前成熟的制程中，超声波焊接为贯流风叶制造的关键工序，贯流风叶的轴盖与中节之间、中节与中节之间和中节与外修端盖或内修端盖之间通过超声波焊接的方式串级链接而成。以中节之间的串级链接为例，在焊接前，上中节的叶片前端的几十个细长轻薄的叶片需要嵌插入下中节的间隙很小的定位叶槽内，为保证焊接质量，上、下中节的定位标记要错开一特定角度，叶片在定位叶槽的插入要准确定位，不允许有超出误差范围的径向和周向偏移。然而，由于叶片细长且数量又多，其嵌插工序严重依赖技术熟练的焊接操作工人，通过人眼识别定位标记、手工旋转定位和插入卡位的手感来保证嵌插的准确性。根据生产数据统计，人工插入的失误是影响成品合格率的主要因素之一。 贯流风叶因应用领域广泛，且其直径大小规格繁多，在实际生产中经常需要更换规格。现有的超声波焊接机采用气缸驱动的导向杆夹紧机构，对不同直径的贯流风叶需要繁琐和费时的人工调节，其操作复杂，换线时间长，生产效率低下。 除上述弊端以外，现有的超声波焊接机多采用15KHz的模拟控制焊接电源，由于人耳可听的15KHz频率运行和人工插入对位误差时声学系统激发的谐波而导致在焊接过程中产生刺耳的可听噪音，此噪音会引起头疼、疲劳、甚至造成眩晕、恶心、呕吐以及听力下降等不良反应，严重危害员工的听力和身心健康。 近年来，随着人工成本和管理成本的急剧上升以及对人体健康的保护法律日益健全，贯流风叶制造企业迫切需求焊接全自动化和智能化并降低可听刺耳噪音。然而，焊接的全自动化和智能化存在一系列被普遍视为难以攻破的关键技术难题，例如工件的夹持及自定心，对位标记的精确定位，焊接的旋转和平移误差的检测和补偿，焊接精度控制和焊接质量的在线实时检测和诊断等。目前国内全自动化和智能技术还处于空白，还尚未见有集焊接精度控制、焊接质量监控、运行稳定可靠等本技术技术特征的设备问世。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种既能保证焊接精度，又可实时监控焊接质量的贯流风叶焊接机器人，其技术方案如下: —种贯流风叶焊接机器人，包括分送料模块、抓料机械手、预定位模块、入料模块、超声波焊接机和收料模块；其中: 所述分送料模块包括中节皮带送料机构、轴盖振动盘送料机构和外修端盖振动盘送料机构；其中所述中节皮带送料机构包括中节储料皮带线和与所述中节储料皮带线连接的中节送料皮带线； 所述抓料机械手的下端为抓料位，所述抓料机械手包括两自由度的机械手臂和三夹爪机构；所述两自由度的机械手臂包括依次安装的X方向执行机构和Z方向执行机构，其中所述X方向执行机构包括A气缸、A导向座和A导向杆；所述Z方向执行机构包括B导向座、B导向杆、A步进电机和A滚珠丝杆；所述三夹爪机构包括C气缸、抓料盘和三个夹爪； 所述预定位模块包括L型整体支架，安装在所述L型整体支架上的预定位旋转机构、A伺服电机、A同步传动机构、A下视相机、A光源、支撑板、安装在所述支撑板上的传感器、安装在所述L型整体支架下方的A调整螺杆和安装在所述L型整体支架下方的A燕尾槽；所述预定位旋转机构中安装有固定转轴、传感器遮挡片、D气缸、E气缸、F气缸、G气缸，A顶板、B顶板、A夹爪盘和安装在所述A夹爪盘上端的八夹爪定位机构；所述八夹爪定位机构包括八个夹爪、与所述八个夹爪相对应的八个顶杆、与所述八个夹爪相对应的八个连杆和与所述八个夹爪相对应的八个摆杆，所述八个夹爪中的四个夹爪、所述八个顶杆中的四个顶杆、所述八个连杆中的四个连杆和所述八个摆杆中的四个摆杆分别组合成A四夹爪、A四顶杆、A四连杆和A四摆杆；另外四个夹爪、四个顶杆、四个连杆和四个摆杆分别组合成B四夹爪、B四顶杆、B四连杆和B四摆杆；所述A四夹爪和所述B四夹爪各自的四个爪子在圆周上均匀分布且相互之间的空间夹角为90°，所述A四夹爪的爪子和所述B四夹爪的爪子交错排列且相互之间在空间上相差45° ; 所述入料模块包括四自由度的机械手臂、末端夹持机构、B下视相机、B光源、安装在所述四自由度的机械手臂下方的B调整螺杆和安装在所述四自由度的机械手臂下方的B燕尾槽；所述四自由度的机械手臂包括X方向执行机构、Y方向执行机构、Z方向执行机构和Θ旋转执行机构，其中所述X方向执行机构包括B伺服电机和B线性模组；所述Z方向执行机构安装在所述B线性模组上，包括C伺服电机、C同步传动机构和C线性模组；所述Y方向执行机构安装在C线性模组上，包括B步进电机；所述Θ旋转执行机构安装在所述C线性模组上，包括D伺服电机、变速器、D同步传动机构和A齿轮；所述B下视相机和所述B光源安装在所述B线性模组上；所述末端夹持机构安装在所述C线性模组上，包括Η气杆，Α不完全齿轮、推拉杆、轨迹盘、沿所述轨迹盘圆周均匀分布的四个轨迹腰槽、支撑盘、凸台阶、B夹爪盘、沿所述B夹爪盘的圆周分布且空间相差90°的四个夹爪和沿所述B夹爪盘的圆周分布且空间相差90°的四个轨迹导向杆； 所述超声波焊接机包括焊接执行机构、超声波转换系统和焊接夹持机构，其中所述焊接执行机构包括E伺服电机、E线性模组、安装在所述E线性模组上的J焊接气缸和焊接滑台、安装在所述J焊接气缸上的位移传感器；所述超声波转换系统包括超声波电源、超声波换能器和焊接头；所述焊接夹持机构包括焊接平台、沿圆周分布空间相差90°的四根导向杆、上四导向滑块、下四导向滑块、上齿轮导向轮盘、下齿轮导向轮盘、B上小齿轮、C下小齿轮、F伺服电机和G伺服电机； 所述收料|吴块包括收料机械手、输送皮带线、推料机构和储料皮带线；收料机械手用于将焊接后成品或不良品从超声波焊接机中取出并经输送皮带线和推料机构传送到储料皮带线储存。 进一步地，所述分送料模块的外修端盖振动盘送料机构可用由储料皮带线和与储料皮带线连接的送料皮带线组成的内修端盖皮带线送料机构替代。 所述分送料模块的轴盖振动盘送料机构和外修端盖振动盘送料机构可采用料仓、料匣或托盘送料机构的一种替代；所述分送料模块的中节送料皮带线可由气缸、步进电机或伺服电机中的一种驱动的机械手替代；所述分送料模块的中节送料皮带线经过延伸配置可与所述贯本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种贯流风叶焊接机器人，其特征在于，包括分送料模块、抓料机械手、预定位模块、入料模块、超声波焊接机和收料模块，其中：所述分送料模块包括中节皮带送料机构、轴盖振动盘送料机构和外修端盖振动盘送料机构；其中所述中节皮带送料机构包括中节储料皮带线和与所述中节储料皮带线连接的中节送料皮带线；所述抓料机械手的下端为抓料位，所述抓料机械手包括两自由度的机械手臂和三夹爪机构；所述两自由度的机械手臂包括依次安装的X方向执行机构和Z方向执行机构，其中所述X方向执行机构包括A气缸、A导向座和A导向杆；所述Z方向执行机构包括B导向座、B导向杆、A步进电机和A滚珠丝杆；所述三夹爪机构包括C气缸、抓料盘和三个夹爪； 所述预定位模块包括L型整体支架，安装在所述L型整体支架上的预定位旋转机构、A伺服电机、A同步传动机构、A下视相机、A光源、支撑板、安装在所述支撑板上的传感器、安装在所述L型整体支架下方的A调整螺杆和安装在所述L型整体支架下方的A燕尾槽；所述预定位旋转机构中安装有固定转轴、传感器遮挡片、D气缸、E气缸、F气缸、G气缸，A顶板、B顶板、A夹爪盘和安装在所述A夹爪盘上端的八夹爪定位机构；所述八夹爪定位机构包括八个夹爪、与所述八个夹爪相对应的八个顶杆、与所述八个夹爪相对应的八个连杆和与所述八个夹爪相对应的八个摆杆，所述八个夹爪中的四个夹爪、所述八个顶杆中的四个顶杆、所述八个连杆中的四个连杆和所述八个摆杆中的四个摆杆分别组合成A四夹爪、A四顶杆、A四连杆和A四摆杆；另外四个夹爪、四个顶杆、四个连杆和四个摆杆分别组合成B四夹爪、B四顶杆、B四连杆和B 四摆杆；所述A四夹爪和所述B四夹爪各自的四个爪子在圆周上均匀分布且相互之间的空间夹角为90°，所述A四夹爪的爪子和所述B四夹爪的爪子交错排列且相互之间在空间上相差45°； 所述入料模块包括四自由度的机械手臂、末端夹持机构、B下视相机、B光源、安装在所述四自由度的机械手臂下方的B调整螺杆和安装在所述四自由度的机械手臂下方的B燕尾槽；所述四自由度的机械手臂包括X方向执行机构、Y方向执行机构、Z方向执行机构和θ旋转执行机构，其中所述X方向执行机构包括B伺服电机和B线性模组；所述Z方向执行机构安装在所述B线性模组上，包括C伺服电机、C同步传动机构和C线性模组；所述Y方向执行机构安装在所述C线性模组上，包括B步进电机；所述θ旋转执行机构安装在所述C线性模组上，包括D伺服电机、变速器、D同步传动机构和A齿轮；所述B下视相机和所述B光源安装在所述B线性模组上；所述末端夹持机构安装在所述C线性模组上，包括H气杆，A不完全齿轮、推拉杆、轨迹盘、沿所述轨迹盘圆周均匀分布的四个轨迹腰槽、支撑盘、凸台阶、B夹爪盘、沿所述B夹爪盘圆周分布且空间相差90°的四个夹爪和沿所述B夹爪盘圆周分布且空间相差90°的四个轨迹导向杆；所述超声波焊接机包括焊接执行机构、超声波转换系统和焊接夹持机构，其中所述焊接执行机构包括E伺服电机、E线性模组、安装在所述E线性模组上的J焊接气缸、安装在所述E线性模组上的焊接滑台和安装在所述J焊接气缸上的位移传感器；所述超声波转换系统包括超声波电源、超声波换能器和焊接头；所述焊接夹持机构包括焊接平台、沿圆周分布且空间相差90°的四根导向杆、上四导向滑块、下四导向滑块、上齿轮导向轮盘、下齿轮导向轮盘、B上小齿轮、C下小齿轮、F伺服电机和G伺服电机；所述收料模块包括收料机械手、输送皮带线、推料机构和储料皮带线。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王耀明，
申请(专利权)人：思泽创科技深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。