自动色带焊接和剪切系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种自动色带焊接和剪切系统和方法，系统包括工作台、夹具装置、超声波焊机、激光剪切装置和控制器。超声波焊接用于把色带头部和尾部焊接形成驳口，激光剪切装置用于把色带头部和尾部剪切去除。上述系统可以由一人即可完成操作，这名操作人员主要负责把色带头部和色带尾部放置到夹具中，降低了色带的制造成本，提高了色带制造的自动化程度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于色带的制造领域，具体地说，是涉及一种自动色带焊接和剪切系统以及对应的方法。
技术介绍
色带产品是指已安装完成可放到打印机使用的色带，色带是指把油墨染上带基成含有油墨的带。通常，焊接前的色带都是长条的带状，其包括色带头部和色带尾部，通过把色带的两端焊接在一起形成一个环形带之后，才能使色带在打印过程中不断的循环。但是，对于焊接后的色带，其在焊接的驳口位置会有多余的色带头部和色带尾部的出现。色带的头部和尾部的存在会损坏打印机的打印头或其它传动机构。所以，在生产色带产品中，需要有两个不可缺少的工序。一个工序是把色带头部和尾部焊接在一起；另一工序就是要把焊接后多余的头部、尾部剪掉。现有的色带生产过程中，焊接都是使用一台气动下压式的超声波焊机进行焊接。在焊接生产前，需要先通过气压调节焊接力度，再通过多次调节螺母的限位块而限定焊接深度，每调节一次都需要进行焊接色带的效果测试，直到焊接驳口的焊接效果符合生产要求。焊接的工序需要一人独立进行操作，对超声波焊机的各方面的要求比较高。而对于剪带工序，也需要一人使用传统的裁缝剪刀，对色带头部、尾部进行剪切。但是，由于剪带工序需要把色带驳口残余色带部分剪切得很干净，并且要保证不能剪到焊接的驳口位置。所以，这个工序对操作人员的剪带技术要求太高，效率比较低，导致色带的生产效率低下。另外，剪带的工序是色带的生产工序中最容易造成环境污染的工序，因为色带上油墨等容易对操作人员和周围的环境造成非常大的污染。为了克服上述问题和减少生产人员的数量、提高产品质量，有必要研究出一种新的色带焊接和剪切系统或方法，这种系统只需要一人就可以完成操作，并且降低剪带工序对操作人员过高的技术要求，同时提高色带的生产效率。
技术实现思路
针对现有技术中色带的焊接和剪切需要的操作人员较多，并且剪切工序需要对操作人员有过高的技术要求的问题，本专利技术的主要目的是提供一种自动色带焊接和剪切系统，本专利技术的另一目的是提供一种自动色带焊接和剪切方法。本专利技术提供的自动色带焊接和剪切系统包括工作台、夹具装置、超声波焊机、激光剪切装置和控制器；工作台具有夹持工位、焊接工位和剪切工位；夹具装置具有第一夹持件、第二夹持件和隔离刀片，第一夹持件用于夹持色带头部，第二夹持件用于夹持色带尾部，隔离刀片可移动至色带头部和色带尾部之间，夹具装置可移动至夹持工位、焊接工位和剪切工位上；超声波焊机设置在焊接工位；激光剪切装置设置在剪切工位；控制器分别与工作台、夹具装置、超声波焊机和激光剪切装置控制连接。由上述方案可见，上述系统可以由一人即可完成操作，这名操作人员主要负责把色带头部和色带尾部放置到夹具中，降低了色带的制造成本，提高了色带制造的自动化程度。另外，传统剪带工序都是通过另一名操作人员操作裁缝剪刀，把色带头部和尾部剪掉。每一个色带产品需剪两下，每天每把剪刀就要剪上万次。因此，每周都需要对剪刀的刀口进行磨刃等保养处理。并且，传统剪带工序的对操作者进行培训时间长、上手慢、工资要求高，还要求操作者在工作中高度集中精神。相比于此，本申请提供的方案完全避免了这种问题的存在。一个优选的方案是，超声波焊机具有焊具、振子、超声波电源和第一伺服滑台，超声波电源、振子和焊具依次连接，在焊具的焊头的下方位置设有焊接支座，第一伺服滑台可带动焊头朝向焊接支座的方向移动。由上述方案可见，第一伺服滑台是采用伺服电机的方式控制滑台的移动，从而控制焊具的移动，这种控制方式对于色带的焊接能够产生很多优点，为了更好地说明这种采用伺服电机控制滑台的方式的优点，下面着重介绍一下传统焊机在色带焊接过程中存在的缺陷。传统焊机的超声波焊机的焊接力度都是由一个气压调节阀进行压强控制，间接得出一个大概的压力值。由于气压调节阀控制精度较低，所以一般得出来的压力值并不稳压、压力值也不直观。传统焊机的上下速度是通过一个或两个节流阀进行控制，每一个节流阀只能控制一个速度。这个速度还会因气压的变化而变化，也会受到气缸自身摩擦力变化而变化。另外，其减速效果不明显或没有减速效果。所以，这种传统的焊机相对来说是不稳定的，并且调整复杂。传统焊机的位置控制也存在缺陷，传统焊机通过机械限位的形式进行限定。一般只上最高位置和最低位置。最高位置就是焊机气缸缩回后的最高点。因为焊机为了能放更多样高度的产品，通常都会选长行程的气缸。所以，运行的时间需要更长，这就浪费更多的能源。最低位置就是通过调螺母，控制限位块的上度，从而实现对气缸伸出的长度进行机械限制。而生产过程过中，气缸每伸出一次就会在限位块上碰撞一次，时间一长就有可能出现变形现象，影响焊接的深度的稳定性。由于色带的厚度只有0.1毫米左右的厚度，允许的误差也在0.01毫米以下。所以每次设置深度，都需要重复多次的去调节限位螺母。而每调节一次限位螺母都需要进行一次焊接产品的测试。再以焊接的产品驳口的质量，再进行调节。所以，使调整焊机需要的时间更长，浪费更多的色带。一个优选的方案是，激光剪切装置包括第一激光剪切单元和第二激光剪切单元，第一激光剪切单元用于剪切第一夹持件上夹持的色带头部，第二激光剪切单元用于剪切第二夹持件上夹持的色带尾部。由上述方案可见，两个激光剪切单元能够同时工作，提高工作效率。进一步优选的方案是，第一激光剪切单元和/或第二激光剪切单元包括激光管、激光镜头和第二伺服滑台，第二伺服滑台可带动激光镜头移动，激光管发射的激光可直射或反射至激光镜头；激光镜头内安装有反光镜片和聚焦镜片，激光依次经过反光镜片和聚焦镜片后至剪切工位的色带头部或色带尾部的预定切割位置。进一步优选的方案是，工作台为转盘形式或滑台形式；控制器为可编写程序系统、单片机、电脑或嵌入系统。自动色带焊接和剪切方法，色带头部的夹持步骤：把色带头部放置到夹具装置中，夹具装置的第一夹持件夹紧色带头部；色带尾部的夹持步骤：把色带尾部放置到夹具装置中，夹具装置的第二夹持件夹紧色带尾部；隔离刀片的放置步骤：把隔离刀片放置到色带头部和色带尾部之间的位置；第一次工位移动步骤：把夹具装置及其固定的色带头部和色带尾部由夹持工位移动到焊接工位；焊接步骤：用超声波焊机将色带头部和色带尾部熔接在一起；第二次工位移动步骤:把夹具装置上焊接好的色带由焊接工位移动至剪切工位；剪切步骤:激光剪切装置把色带头部和色带尾部剪切去除。一个优选的方案是，在所述色带头部的夹持步骤后执行第一次反馈步骤；所述第一次反馈步骤包括：判断所述色带头部在所述第一夹持件内的摆放位置是否到位，如不到位，则再次执行所述色带头部的夹持步骤；和/或在所述色带尾部的夹持步骤之后执行第二次反馈步骤；所述第二次反馈步骤包括：判断所述色带尾部在所述第二夹持件内的摆放位置是否到位，如不到位，则再次执行所述色带尾部的夹持步骤。一个优选的方案是，所述超声波焊机具有焊具、振子、超声波电源和第一伺服滑台，所述超声波电源、所述振子和所述焊具依次连接，在所述焊具的焊头的下方位置设有焊接支座，所述第一伺服滑台可带动所述焊头朝向所述焊接支座的方向移动；在所述超声波焊机上设置显示触摸屏和控制器，所述超声波焊机自动检测焊头的深度，包括所述控制器控制第一伺服滑台带动所述振子和所述焊具向焊接面靠近；当所述焊头接触到所述焊接面时，所述控制器记录当前的深度，同时计算出焊接深度；在本文档来自技高网...

【技术保护点】
自动色带焊接和剪切系统, 其特征在于，包括:工作台，具有夹持工位、焊接工位和剪切工位；夹具装置，具有第一夹持件、第二夹持件和隔离刀片，所述第一夹持件用于夹持色带头部，所述第二夹持件用于夹持色带尾部，所述隔离刀片可移动至所述色带头部和所述色带尾部之间，所述夹具装置可移动至所述夹持工位、所述焊接工位和所述剪切工位上；超声波焊机，设置在所述焊接工位；激光剪切装置，设置在所述剪切工位；控制器，分别与所述工作台、所述夹具装置、所述超声波焊机和所述激光剪切装置控制连接。

【技术特征摘要】
1. 自动色带焊接和剪切系统, 其特征在于，包括:工作台，具有夹持工位、焊接工位和剪切工位；夹具装置，具有第一夹持件、第二夹持件和隔离刀片，所述第一夹持件用于夹持色带头部，所述第二夹持件用于夹持色带尾部，所述隔离刀片可移动至所述色带头部和所述色带尾部之间，所述夹具装置可移动至所述夹持工位、所述焊接工位和所述剪切工位上；超声波焊机，设置在所述焊接工位；激光剪切装置，设置在所述剪切工位；控制器，分别与所述工作台、所述夹具装置、所述超声波焊机和所述激光剪切装置控制连接。2.根据权利要求1所述的自动色带焊接和剪切系统，其特征在于：所述超声波焊机具有焊具、振子、超声波电源和第一伺服滑台，所述超声波电源、所述振子和所述焊具依次连接，在所述焊具的焊头的下方位置设有焊接支座，所述第一伺服滑台可带动所述焊头朝向所述焊接支座的方向移动。3.根据权利要求1所述的自动色带焊接和剪切系统，其特征在于:所述激光剪切装置包括第一激光剪切单元和第二激光剪切单元，所述第一激光剪切单元用于剪切所述第一夹持件上夹持的色带头部，所述第二激光剪切单元用于剪切所述第二夹持件上夹持的色带尾部。4.根据权利要求3所述的自动色带焊接和剪切系统，其特征在于：所述第一激光剪切单元和/或所述第二激光剪切单元包括激光管、激光镜头和第二伺服滑台，所述第二伺服滑台可带动所述激光镜头移动，所述激光管发射的激光可直射或反射至所述激光镜头；所述激光镜头内安装有反光镜片和聚焦镜片，激光依次经过所述反光镜片和所述聚焦镜片后至所述剪切工位的所述色带头部或所述色带尾部的预定切割位置。5.根据权利要求1至4任一项所述的自动色带焊接和剪切系统，其特征在于：所述工作台为转盘形式或滑台形式；所述控制器为可编写程序系统、单片机、电脑或嵌入系统。6.自动色带焊接和剪切方法，其特征在于：色带头部的夹持步骤：把色带头部放置到夹具装置中，夹具装置的第一夹持件夹紧所述色带头部；色带尾部的夹持步骤：把色带尾部放置到夹具装置中，夹具装置的第二夹持件夹紧所述色带尾部；隔离刀片的放置步骤：把隔离刀片放置到所述色带头部和所述色带尾部之间的位置；第一次工位移动步骤：把所述夹具装置及其固定的色带头部和色带尾部由夹持工位移动到焊接工位；焊接步骤：用超声波焊机将所述色带头部和所述色带尾部熔接在一起；第二次工位移动步骤:把所述夹具装置上焊接好的色带由焊接工位移动至剪切工位；剪切步骤:激光剪切装置把所述色带头部和所述色带尾部剪切去除。7. 根据权利要求6所述的自动色带焊接和剪切方法，其特征在于：在所述色带头部的夹持步...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋骋，潘买汉，
申请(专利权)人：珠海天博打印耗材有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44