一种焊接环自动化焊接系统及其焊接方法技术方案

本发明专利技术公开了一种焊接环自动化焊接系统及其焊接方法，包括有工作台，工作台上转动安装有转盘，工作台的中心位置上安装有轴承座，转盘圆周外侧的工作台上均布设置有多个工位，依次设置有上料工位、拍照定位工位、激光焊接工位、拍照检查工位、退火工位、取料工位，转盘上安装有与各工位一一对应的用于卡放焊接环的多个固定工装。本发明专利技术结构设计合理，通过多个储料工位的循环上料的切换，实现连续性自动上料，产品焊接前通过CCD拍照确认焊接位置，准确确定焊接位置，后台控制后面焊接头移动到对应的位置，同时焊接激光实现焊接环端头高质量焊接，实现焊接后产品在线退火；实现设备将合格和不合格焊接环分别装入不同的接料箱。格和不合格焊接环分别装入不同的接料箱。格和不合格焊接环分别装入不同的接料箱。

【技术实现步骤摘要】
一种焊接环自动化焊接系统及其焊接方法


[0001]本专利技术涉及焊接环生产加工
，具体是一种焊接环自动化焊接系统及其焊接方法。

技术介绍

[0002]新能源汽车弹簧主要分为电机弹簧，汽车座椅弹簧，前后稳定杆，离合器弹簧，变速箱弹簧，制动系统弹簧，天线弹簧，门锁系统弹簧，天窗弹簧，汽车大灯卡簧，电动尾门弹簧，雨刮器弹簧，充电桩系统弹簧等应用非常广泛；其中波形弹簧具有节省空间的独特优势，可以用来代替圆线弹簧。通过降低弹簧工作高度，波簧也减少了弹簧腔的体积。它以较小的组件尺寸和较少的制造材料实现了成本的节约。波簧属于负荷承载设备。它们占据间隙，并且补偿装置中的尺寸变化。通过逐渐累积或突然改变负荷使波簧达到预定工作高度，可以产生几乎任何一种范围的力度。如此便可建立负荷与变形程度成比例的精确弹性比率。动态和静态弹簧应用都需要有功能要求。每个弹簧都具有特殊的性能特征，以满足各种精确的操作条件。
[0003]焊接环是一个金属环片，可应用于波簧、垫圈、连接件等结构领域，其在下料绕圈断料形成，因此需要对端头处进行焊接，现有技术中大都通过人工进行焊接，焊接之后再人工放置到相应的检测装置前，通过机器检测是否符合行业标准，其自动化程度低，而且随着人工智能正在快速发展，机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是通过机器视觉产品(即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种)将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统。机器视觉检测系统采用CCD照相机将被检测的目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征。
[0004]专利公开号为CN112872589A公开了一种焊接环焊接装配视觉检测装置，安装有CCD相机、载物板、激光焊接头、定位灯和电动伸缩杆，使得装置优化了自身的性能，使用时，一方面CCD相机会启动，对放置在载物板上的待焊件进行拍摄监控，并且将拍摄到的数据发送给后台电脑，再利用电脑上的图像处理系统对这些数据进行处理，使得待焊件的实际情况可以直观地显示出来，进而便于后台工作人员通过视频分析焊接位置，实现对于装置的焊接位置的调节，进而使得装置通过增设自动化视觉检测功能，可以代替人眼来做测量和判断，提升了焊接效果；但在应用中仍存在如下问题：
[0005](1)上料工序采用人工进行上料，需专人全程操作，而且由于人工卡装至上料工位的一致性不好，因此CCD相机拍照反馈焊缝位置后，激光焊接头焊接时一般都需要移动，因此焊接过程会人工焊缝位置不一致而造成浪费取整体焊接工序的时间，降低了焊接效率；
[0006](2)该申请中的热处理工序是在其它位置的热处理工序中完成的，焊接后的焊接环需要输送至热处理工序进行操作，还需要对应的人员进行完成，操作比较繁琐，
[0007](3)下料工序通过采用人工进行取料，然后放置到物料框内，取料之后再采用人工卡放上料，其人工劳动强度大，操作麻烦，费时费力；
[0008]因此，上述专利整个过程中没有实现连续性，等待上一个焊接环完成卡放、检测、焊接、再检测、下料的过程之后，才能进行下一焊接环对应的加工操作，所以并没有实现真正意义上的自动化，还有待进一步改进；如何实现焊接环的全程自动化生产加工，目前市场上还没有相应的工艺和生产线。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的缺陷和不足，提供一种焊接环自动化焊接系统及其焊接方法，解决了现有技术中存在的种种问题。
[0010]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0011]一种焊接环自动化焊接系统，包括有工作台，所述工作台上转动安装有转盘，工作台的中心位置上安装有轴承座，且转盘固定安装在轴承座上，转盘的转动通过下方的电机驱动，所述转盘圆周外侧的工作台上均布设置有多个工位，依次设置有上料工位、拍照定位工位、激光焊接工位、拍照检查工位、退火工位、取料工位，所述转盘上安装有与各工位一一对应的用于卡放焊接环的多个固定工装；
[0012]所述上料工位对应的工作台外侧设置有用于循环自动供料的供料机构，所述上料工位与供料机构之间设置有往复移动的取放料机构；
[0013]所述拍照定位工位对应的工作台上设置有立柱，所述立柱上通过固定支座安装有位于该工位固定工装正上方的CCD组件；
[0014]所述激光焊接工位对应的工作台上设置有支撑架，所述支撑架上安装有横向、纵向、竖直方向上空间位置可调的焊接组件；
[0015]所述拍照检查工位对应的工作台上设置有支撑立架，所述支撑立架上架设有朝向转盘径向方向的导轨，所述导轨上安装有滑座，所述滑座上安装有前后间隔设置的拍照机构和清扫机构；
[0016]所述退火工位包括有固定支架，所述固定支架上架设有横向、纵向、竖直方向上空间位置可调的退火机构；
[0017]所述取料工位对应的工作台外侧架设有两并列设置的接料循环输送带，分别为合格件循环输送带和不合格件循环输送带，合格件循环输送带和不合格件循环输送带之间架设有卸料机构。
[0018]所述供料机构包括有存料台板，所述存料台板上转动安装有储料转盘，所述储料转盘的圆周边缘处均布有径向设置的凹槽，凹槽将储料转盘形成多个间隔设置径向凸出的储料工位，所述储料工位上分别设置有用于套装焊接环的套筒，所述套筒上套装有可上下滑动的顶升套，所述存料台板上设有取料工位，所述取料工位正对于上料工位，取料工位与上料工位之间设置有可升降的用于抬升顶升套的托举机构，所述托举机构包括有托举爪，所述托举爪的一侧设有与顶升套的一侧外边缘配合的凹腔，且凹腔的内侧面与套筒的外圆以及储料工位的储料转盘凸出边缘留有间隙，所述托举爪的升降通过一侧的丝杆升降组件驱动。
[0019]所述套筒外侧壁上设有竖向设置的卡槽，所述卡槽中卡装有方便定位焊接环两端头的芯棒，所述芯棒的截面为T形；所述顶升套的的上端面为台阶面，内侧设有用于推顶焊接环的环形凸台，顶升套的内侧壁设有导槽，所述导槽与芯棒导向配合；
[0020]所述托举机构一侧架设有竖向设置的光电立柱，所述光电立柱上安装有用于检测套筒上物料有无的光电传感器，所述套筒内侧的存料台板上分别对应设置有反光镜立柱，所述反光镜立柱的上、下端分别通过光轴固定码固定安装有反光镜固定片，所述套筒的口部以及套筒的下端部分别设有与反光镜固定片位置对应的开口，所述开口用于透过光电传感器发出的光线，感应物料的位置和有无，切换储料转盘自动供料。
[0021]所述取放料机构包括有支撑柱，所述支撑柱上架设有朝向上料工位的横梁，所述横梁的一侧导向安装有导向滑动座，所述导向滑动座的移动通过丝杆组件驱动，所述导向滑动座上可升降的取放料气缸，所述取放料气缸的活塞杆伸出端安装有取放料板，所述取放料板的底端面安装有多个间隔设置的与焊接环外圆位置对应配合的限位块，所述限位块的的底端面为用于限位焊接环上端面和内侧面的台阶面，所述限位块的中部设有凹腔，所述凹腔内卡装固定有磁铁，所述取放料板的底端面上还可以安装有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊接环自动化焊接系统，包括有工作台(1)，其特征在于：所述工作台(1)上转动安装有转盘(2)，工作台(1)的中心位置上安装有轴承座，且转盘(2)固定安装在轴承座上，转盘(2)的转动通过下方的电机驱动，所述转盘(2)圆周外侧的工作台(1)上均布设置有多个工位，依次设置有上料工位(3)、拍照定位工位(4)、激光焊接工位(5)、拍照检查工位(6)、退火工位(7)、取料工位(8)，所述转盘(2)上安装有与各工位一一对应的用于卡放焊接环的多个固定工装(9)；所述上料工位(3)对应的工作台(1)外侧设置有用于循环自动供料的供料机构(10)，所述上料工位与供料机构(10)之间设置有往复移动的取放料机构(11)；所述拍照定位工位(4)对应的工作台(1)上设置有立柱，所述立柱上通过固定支座安装有位于该工位固定工装正上方的CCD组件(12)；所述激光焊接工位(5)对应的工作台上设置有支撑架(13)，所述支撑架(13)上安装有横向、纵向、竖直方向上空间位置可调的焊接组件(14)；所述拍照检查工位(6)对应的工作台上设置有支撑立架(15)，所述支撑立架(15)上架设有朝向转盘(2)径向方向的导轨(16)，所述导轨(16)上安装有滑座(17)，所述滑座(17)上安装有前后间隔设置的拍照机构和清扫机构(18)；所述退火工位(7)包括有固定支架(19)，所述固定支架(19)上架设有横向、纵向、竖直方向上空间位置可调的退火机构(20)；所述取料工位(8)对应的工作台外侧架设有两并列设置的接料循环输送带，分别为合格件循环输送带(21)和不合格件循环输送带(22)，合格件循环输送带(21)和不合格件循环输送带(22)之间架设有卸料机构(23)。2.根据权利要求1所述的焊接环自动化焊接系统，其特征在于：所述供料机构(10)包括有存料台板(10
‑
1)，所述存料台板(10
‑
1)上转动安装有储料转盘(10
‑
2)，所述储料转盘(10
‑
2)的圆周边缘处均布有径向设置的凹槽(10
‑
3)，凹槽(10
‑
3)将储料转盘(10
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2)形成多个间隔设置径向凸出的储料工位，所述储料工位上分别设置有用于套装焊接环的套筒(10
‑
4)，所述套筒(10
‑
4)上套装有可上下滑动的顶升套(10
‑
5)，所述存料台板(10
‑
1)上设有取料工位(10
‑
6)，所述取料工位(10
‑
6)正对于上料工位(3)，取料工位(10
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6)与上料工位(3)之间设置有可升降的用于抬升顶升套(10
‑
5)的托举机构，所述托举机构包括有托举爪(10
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7)，所述托举爪(10
‑
7)的一侧设有与顶升套(10
‑
5)的一侧外边缘配合的凹腔，且凹腔的内侧面与套筒的外圆以及储料工位的储料转盘凸出边缘留有间隙，所述托举爪(10
‑
7)的升降通过一侧的丝杆升降组件驱动。3.根据权利要求2所述的焊接环自动化焊接系统，其特征在于：所述套筒(10
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4)外侧壁上设有竖向设置的卡槽(10
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8)，所述卡槽(10
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8)中卡装有方便定位焊接环两端头的芯棒(10
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9)，所述芯棒(10
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9)的截面为T形；所述顶升套(10
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5)的的上端面为台阶面，内侧设有用于推顶焊接环的环形凸台(10
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10)，顶升套(10
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5)的内侧壁设有导槽(10
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11)，所述导槽(10
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11)与芯棒(10
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9)导向配合；所述托举机构一侧架设有竖向设置的光电立柱(24)，所述光电立柱(24)上安装有用于检测套筒(10
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4)上物料有无的光电传感器(25)，所述套筒(10
‑
4)内侧的存料台板上分别对应设置有反光镜立柱(26)，所述反光镜立柱(26)的上、下端分别通过光轴固定码固定安装有反光镜固定片(27)，所述套筒(10
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4)的口部以及套筒(10
‑
4)的下端部分别设有与反光镜
固定片(27)位置对应的开口(28)，所述开口(28)用于透过光电传感器发出的光线，感应物料的位置和有无，切换储料转盘自动供料。4.根据权利要求1所述的焊接环自动化焊接系统，其特征在于：所述取放料机构(11)包括有支撑柱(11
‑
1)，所述支撑柱(11
‑
1)上架设有朝向上料工位的横梁(11
‑
2)，所述横梁(11
‑
2)的一侧导向安装有导向滑动座(11
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3)，所述导向滑动座(11
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3)的移动通过丝杆组件驱动，所述导向滑动座(11
‑
3)上可升降的取放料气缸(11
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4)，所述取放料气缸(11
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4)的活塞杆伸出端安装有取放料板(11
‑
5)，所述取放料板(11
‑
5)的底端面安装有多个间隔设置的与焊接环外圆位置对应配合的限位块(11
‑
6)，所述限位块(11
‑
6)的的底端面为用于限位焊接环上端面和内侧面的台阶面，所述限位块(11
‑
6)的中部设有凹腔(11
‑
7)，所述凹腔(11
‑
7)内卡装固定有磁铁(11
‑
8)，所述取放料板(11
‑
5)的底端面上还可以安装有与限位块(11
‑
6)错开的圆周位置上安装有辅助取料的磁铁(11
‑
8)。5.根据权利要求1所述的焊接环自动化焊接系统，其特征在于：所述固定工装(9)包括有固定套(9
‑
1)，所述固定套(9
‑
1)的上端面内侧设置有用于卡放焊接环的限位凸台(9
‑
2)，所述限位凸台(9
‑
2)上均布有径向设置的开槽，所述开槽对应的固定套(9
‑
1)上端面外侧分别设有与其对应的卡装槽(9
‑
3)，所述卡装槽(9
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3)中卡装有用于支撑焊接环边缘处的支撑块(9
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4)，所述开槽对应的固定套(9
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1)内侧设置有同步翻转的压爪组件；所述压爪组件包括有设置在固定套(9
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1)内侧的固定块(9
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5)，所述固定块(9
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5)上铰接有压爪(9
‑
6)，所述压爪(9
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6)的前端端部底端面上分别设有用于对产品外边缘进行导向限位的楔形块(9
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7)，所述压爪(9
‑
6)的底端部分别通过铰接轴铰接在升降块(9
‑
8)上，所述升降块(9
‑
8)设置在固定套(9
‑
1)内，所述升降块(9
‑
8)的升降通过底端的气缸驱动。6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡先德，侯世玉，郝国华，鲍瑞，
申请(专利权)人：安庆谢德尔汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：